Արդյունաբերական մեքենաների ձուլում | Prec շգրիտ ձուլման լուծումներ

1. Ներածություն

Արդյունաբերական մեքենաների ձուլում ժամանակակից ծանր տեխնիկայի արտադրության հիմքն են.

Նրանք հնարավորություն են տալիս մեծի արտադրություն, համալիր, եւ ամուր բաղադրիչներ, որոնք դժվար կամ անկաշկային կլինեն այլ գործընթացների միջոցով սարքելու համար.

Համադրելով բարդ երկրաչափությունը, Ինտեգրված ֆունկցիոնալ մանրամասներ, ինչպիսիք են կողոսկրները, շեֆեր, եւ հեղուկի հատվածներ, եւ վերահսկվող մետալուրգիական հատկությունները մեկ գործողության մեջ, Castings- ը ապահովում է անզուգական առավելություններ կատարման մեջ, հուսալիություն, եւ ծախսերի արդյունավետությունը.

Հանքարդյունաբերությունից եւ էներգիայից մինչեւ ավտոմոբիլային, գյուղատնտեսություն, եւ շինարարություն, Castings- ը առանցքային դեր է խաղում մեքենաներ առաքելու գործում, որոնք դիմակայում են ծայրահեղ բեռներին, Հղկող միջավայրեր, եւ երկար հերթապահական ցիկլեր.

2. Ինչու է ձուլում ծանր արդյունաբերության մեջ

Ձուլումներն ապահովում են արդյունաբերական մեքենաների երեք վճռական առավելություններ:

• Գործառույթի ինտեգրումը եւ մասի կրճատումը. Մեկ ձուլման բնակարան կարող է փոխարինել բազմաթիվ եռակցված ափսեներ, Ամրակման եւ մեքենայական ենթածրագրեր.
  Որը նվազեցնում է հավաքման ժամանակը, արտահոսք եւ հոգնածության հոդեր, եւ երկարաժամկետ պահպանման կարիքներ.
• Պատվերով մետալուրգիա. Ձուլարանները կարող են մատուցել համաձուլվածքների լայն պալիտրա `մոխրագույն երկաթից մինչեւ Nickel-Base Superalloys - Ձեւավորողներ հնարավորություն ընձեռելով օպտիմալացնել մաշկի դիմադրությունը, կարծրություն, Temperature երմաստիճանի հնարավորությունը եւ կոռոզիոն դիմադրությունը, որտեղ կարեւոր է.
• Չափը եւ տնտեսությունը. Շատ մեծ բաղադրիչներ (պոմպի պատյաններ, Տուրբինային տներ, Էքսկավատորի շրջանակներ) հաճախ աննկատելի են պինդ շինելու կամ մեքենայի համար; Ձուլումը մասշտաբի միակ գործնական երթուղին է եւ ողջամիտ արժեքը.

Համակարգի մակարդակում այս ուժերը վերածվում են ավելի բարձր հուսալիության, Ավելի քիչ սպասարկման կապեր, եւ ցածր կենսապահովման ծախսերը արդյունաբերական սարքավորումների շատ դասերի համար.

3. Արդյունաբերական մեքենաների ձուլման նյութերի ընտրություն

Արդյունաբերական մեքենաների ձուլում պետք է հուսալիորեն կատարի ծայրահեղ գործառնական պայմաններում, ինչպիսիք են բարձր բեռները, Հղկող մաշվածություն, Mal երմային հեծանվավազք, եւ քայքայիչ միջավայրեր.

Հետեւաբար նյութական ընտրությունը ռազմավարական ինժեներական որոշում է, որն ուղղակիորեն ազդում է անվտանգության վրա, էֆեկտիվություն, եւ կյանքի ծախսերը.

Հիմնական նկատառումներ նյութի ընտրության մեջ

• Մեխանիկական հատկություններ: Առաձգական ուժ, կարծրություն, Հոգնածության դիմադրություն, կարծրություն, եւ հագնել դիմադրություն.
• Mal երմային պահվածք: Բարձր գործառնական ջերմաստիճաններին դիմակայելու ունակություն, Mal երմային հոգնածություն, եւ ջերմության տարածում.
• Կոռոզիոն դիմադրություն: Կրիտիկական է ջրի ենթարկված մեքենաների համար, քիմիական նյութեր, կամ գյուղատնտեսական միջավայրեր.
• Մեքենայոց եւ զոդում: կարեւոր է հետծննդաբերական ավարտի համար, վերանորոգում, կամ ինտեգրումը այլ բաղադրիչների հետ.
• Արժեք եւ առկայություն: Գնումների եւ կյանքի ցիկլային տնտեսագիտության հետ հավասարակշռող կատարումը.

Ընդհանուր համաձուլվածքներ եւ ծրագրեր

4. Արդյունաբերական մեքենաների հիմնական ձուլման գործընթացներ

Կատարումը եւ ծախսարդյունավետությունը Արդյունաբերական մեքենաների ձուլում մեծապես կախված է ձուլման գործընթացի ընտրությունից.

Յուրաքանչյուր գործընթաց առաջարկում է հստակ առավելություններ `չափի կարողության առումով, ճշգրտություն, Մակերեւույթի ավարտը, եւ արտադրություն տնտեսագիտություն.

5. Դիզայն ձուլման համար (Դֆֆ) Արդյունաբերական մեքենաների սկզբունքներ

DFC- ն իջեցնում է գրությունը, կրճատեք ցիկլերը եւ խուսափում է թանկության աստիճանի ձեւավորման փոփոխություններից. Գործնական, Ինժեներական կարգի կանոններ:

• Պատի միասնական հաստություն. Պահպանեք հաստությունները հետեւողական; որտեղ փոփոխություններ են տեղի ունենում, Օգտագործեք աստիճանական անցումներ (ֆիլե, խցանված հատվածներ) Նեղացման թերությունները մեղմելու համար.
• Նախագծում եւ խճճված. Հիմնական հեռացման համար տրամադրեք անկյունների նախագծեր; Նախագծի բացակայությունը պատճառ է հանդիսանում առանցքային կոտրվածքների, շերեփ, եւ խրված նախշերով.
• Պարզեցրեք բաժանման գծերը. Նվազագույնի հասցնել ներքեւի մասերը եւ ձեւավորել պարզ բաժանման մակերեսները բորբոս կեսերի համար `հիմնական բարդությունը նվազեցնելու համար.
• Հիմնական եւ օդափոխիչ մուտք. Ապահովեք, որ միջուկները հնարավոր է հեռացնել, եւ որ օդափոխիչները կանխում են գազի ընդարձակումը; տրամադրել հիմնական տպում եւ փախչել.
• Radii ոչ սուր անկյուններ. Կտրուկ անկյունները կենտրոնացնում են սթրեսը եւ խթանում են նեղացումը; Ավելացնել առատաձեռն ռադիո եւ ֆիլե.
• Պլանավորեք արտադրության նպաստները. Նշեք կրիտիկական մակերեւույթների հետեւողական հաստատուն նպաստները (օր., +3-6 մմ մեծ ձուլման համար; Փոքր ճշգրտության ոլորտների համար), եւ հստակ նշեք տվյալների մակերեւույթները.
• Խուսափեք թակարդի խոռոչներից. Եթե ​​անխուսափելի է, Դիզայն բաց դիակների կամ օգտագործման լուծելի միջուկներ / 3D տպագիր միջուկներ, որոնք թույլ են տալիս անվտանգ հեռացում.
• Նյութական- եւ մշակող հանդուրժողներ. Օգտագործեք ձուլման-հատուկ հանդուրժողականության ստանդարտներ (ISO 8062 կամ նման) Ավելի շուտ, քանի որ հանդուրժողականությունը հարմարավետ մակերեսների համար.
• Ձուլման վաղ համագործակցություն. Df անկապատի նստաշրջաններ անցկացնելը շուտ. Ձգումը կարող է նվազեցնել ծախսերն ու ռիսկը `խորհուրդ տալով Gating- ին, բարձրացող, Սառեցումներ եւ ջերմային բուժման քայլեր.

6. Արդյունաբերական մեքենաների ձուլման արդյունաբերության դիմումներ

Հանքարդյունաբերական մեքենաներ

Հիմնական պահանջներ: Դաժան քայքայում, ազդեցություն, Լոգարիթմական հագուստ, Հղկող մանր ճարմանդային ազդեցություն.
Բնորոշ դերասանական մասեր: Ջարդիչ ծնոտներ, Grinding Mill Liners, կոն / ջարդիչ թիկնոցներ, Հանքաքարի պոմպի ազդակներ, Mill Trounnions, Ատամի ադապտերներ.
Նախընտրելի նյութեր: High-Chromium White Cast Irons- ը կոշտ կարբիդներով `հղկող մաշվածության համար; մանգան (Ահեր) Պողպատը, որտեղ անհրաժեշտ են բարձր ազդեցություն եւ աշխատատեղեր; Նիկել-համաձուլվածքներ քայքայիչ մաքրող ծառայություններում.

Էներգիա & Էլեկտրաէներգիայի սերունդ

Հիմնական պահանջներ: Բարձր ջերմաստիճան, ցիկլային բեռնում, Ision շգրիտ պրոֆիլներ (աերոդինամիկա), Կոռոզիոն դիմադրություն.
Բնորոշ դերասանական մասեր: Տուրբինային շեղբեր & վաններ, Տուրբինային տներ, Պոմպ / կոմպրեսորային ազդակներ, Փական մարմիններ, He երմափոխանակիչ վերնագրերը.
Նախընտրելի նյութեր: Չժանգոտվող պողպատներ եւ նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքներ (Թեժ հատվածների համար); Բույսերի օժանդակ մասերի ալյումինե եւ պողպատե ձուլումներ.

Ավտոմոբիլային

Հիմնական պահանջներ: Ծավալի տնտեսագիտություն, Քաշի կրճատում (Վառելիքի / էներգիայի արդյունավետություն), NVH Control եւ Crash Performance.
Բնորոշ դերասանական մասեր: Շարժիչի բլոկներ, Փոխանցման դեպքեր, Անիվի հանգույցներ, ծղան, Արգելակի հարվածային գործիքներ / ռոտորներ, EV շարժիչային տներ.
Նախընտրելի նյութեր: Լույսի քաշի համար ալյումինե խառնուրդներ (Die Casting, Ավազի ձուլում); Ձգվող երկաթ եւ սեղմված գրաֆիտային երկաթ, ծանրաբեռնված շարժիչներով `կոշտության եւ խոնավացման համար.

Գյուղատնտեսական տեխնիկա

Հիմնական պահանջներ: Ուժեղություն, Դաշտային ծառայություն, Կոռոզիոն դիմադրություն հողի նկատմամբ / պարարտանյութ.
Բնորոշ դերասանական մասեր: Հաղորդման տուփի տներ, Դիֆերենցիալ դեպքեր, Փակագծեր, PTO տներ.
Նախընտրելի նյութեր: Ձեռք բերեք արդուկներ ծախսերի եւ ամրության համար; Cructile Iron- ը կրիտիկական կառուցվածքային բաղադրիչների համար; Բրոնզը թփերի համար.

Շինարարական մեքենաներ

Հիմնական պահանջներ: Բարձր ստատիկ եւ դինամիկ բեռներ, Ազդեցության կոշտություն, եւ հուսալի փոխարինող մաշված մասեր.
Բնորոշ դերասանական մասեր: Շրջանակներ, բումաներ, Դույլ ատամներ եւ ադապտերներ, Վերջնական սկավառակ տներ.
Նախընտրելի նյութեր: Բարձրորակ պողպատներ եւ ճկուն արդուկներ; Chromium կամ Tungsten-Carbide հագնում են ատամների եւ ծածկոցների ծածկույթներ.

7. Կայունություն արդյունաբերական մեքենաների ձուլումներում

Կայունությունը դարձել է ժամանակակից արտադրության սահմանող գործոն, և Արդյունաբերական մեքենաների ձուլում Բացառություն չեն կազմում.

Քանի որ արդյունաբերությունները բախվում են կարգավորիչների մեծ ճնշման ճնշմանը, հաճախորդներ, եւ ներդրողները ածխածնի հետքերը նվազեցնելու համար, Ձուլումներն ու ձուլարաններն ընդունում են կանաչ տեխնոլոգիաներ, Շրջանաձեւ տնտեսության պրակտիկա, եւ ռեսուրսների արդյունավետ ռազմավարություններ.

Էներգաարդյունավետություն ձուլարաններում

• Հալման գործողություններ հաշիվ մինչեւ 60% ձուլարանի էներգիայի ընդհանուր սպառումը.
  Անցում ավանդական Cupola վառարաններից դեպի Ներածություն եւ էլեկտրական աղեղի վառարաններ զգալիորեն նվազեցնում է ջերմոցային գազի արտանետումները.
• Թափոնների ջեռուցման վերականգնման համակարգերը կարող են գրավել գազերից էներգիա եւ վերօգտագործել այն preheating լիցքավորող նյութերի կամ չորացման ձուլվածքների մեջ.
• Տվյալների վրա հիմնված մոնիտորինգի եւ խելացի ցանցի ինտեգրումը հետագայում օպտիմիզացնում է էներգիայի օգտագործումը, Գլոբալ ապամոնտաժման նպատակների հավասարեցում.

Վերամշակում եւ նյութական շրջանառություն

• Ձուլումներն ունեն բնական առավելություն: Գրության վերամշակում. Մինչեւ 90% գունավոր ձուլման կերակրման մեջ գալիս է վերամշակված պողպատից եւ երկաթից, Դրամատիկ նվազեցնելով հումքի պահանջարկը.
• Չոր գունավոր համաձուլվածքները, ինչպիսիք են ալյումինե եւ պղինձը, կարող են նաեւ տեղաշարժվել նվազագույն գույքի կորստով, Castings պատրաստելով արտադրության առավել շրջանաձեւ գործընթացներից մեկը.
• Գրության տարանջատումը եւ փակ վերամշակումը ապահովում են համաձուլվածության որակի եւ գնումների ավելի ցածր ծախսեր.

Արտանետումների վերահսկում եւ թափոնների իջեցում

• Փոշու եւ մասնիկների վերահսկում: Առաջադեմ baghouse ֆիլտրերը եւ թաց մացառները նվազեցնում են արտանետումները ձուլման եւ հալման ժամանակ.
• Binder System Innovation: Ավանդական օրգանական կապանքները թողարկում են VOC- ները ձուլման ժամանակ. Նոր անօրգանական կապանքները կրճատում են արտանետումները `աշխատավայրի անվտանգությունը բարելավելու ընթացքում.
• Թափոնների ավազի վերականգնում: Վերականգնման ավտոմատացված բույսերը կարող են վերամշակել ձուլման ավազի 80-95% -ը, աղբավայրի թափոնների եւ հումքի ծախսերի նվազեցում.

Վերջնական օգտագործման մեջ թեթեւակի եւ ռեսուրսների արդյունավետություն

• Ավտոմեքենաների եւ գյուղատնտեսական մեքենաների ոլորտներում, Անցում դեպի Ալյումինե եւ սեղմված գրաֆիտային երկաթ (CGI) Castings- ը նվազեցնում է քաշը, Վառելիքի սպառում, եւ CO₂ արտանետումները շահագործման ընթացքում.
• Շինարարության եւ հանքարդյունաբերության սարքավորումների համար, նախագծում Ինտեգրված ձուլում Փոխարինում է բազմակի եռակցված հավաքներ, Խնայող նյութ, Հուսալիության բարելավում, եւ պարզեցնելով լոգիստիկան.

8. Արդյունաբերական մեքենաների ձուլումներն ընդդեմ. Այլընտրանքային արտադրություն

9. Արդյունաբերական մեքենաների ձուլման նորարարական միտումները

Տեխնոլոգիական առաջխաղացումը վերափոխում են արդյունաբերական մեքենաների ձուլումները, Միացնել ավելի բարձր արդյունավետության եւ արդյունավետության:

3D Տպում է ձուլման համար

• 3D-տպագրված նախշեր / միջուկներ: Binder Jetting- ը ժամերով արտադրում է ավազի միջուկներ / նախշեր (vs. շաբաթներ ավանդական ձեւերի համար), Հնարավոր է մաքսային մեքենաների ձուլման արագ նախատիպի հնարավորություն (օր., Միանգամից հանքարդյունաբերական ջարդիչ մաս).
• Ուղղակի մետաղական տպագրություն (Թեկնածու): Բարձր արժեքի համար, Low ածր ծավալի մասեր (օր., Aerospace հողի օժանդակ մեքենաներ), DMP- ն արտադրում է չժանգոտվող պողպատից ձուլումներ բարդ երկրաչափություններով (վանդակավոր) որոնք են 30% ավելի թեթեւ, քան սովորական ձուլումները.

Մոդելավորում-պայմանավորված դիզայն

• Ձուլման գործընթացների սիմուլյացիա: Magmasoft- ի եւ SimCenter 3D- ի նման ծրագրակազմը կանխատեսում է թերություններ (նեղացում, պատերազմ) Նախքան արտադրության նվազեցումը `նախատիպային ցիկլերը 50% եւ թերությունների դրույքաչափերը 30%.
• Վերջավոր տարրերի վերլուծություն (Ճաշակ): Ինտեգրվում է միկրոհամաձայնաշերտի տվյալները FEA մոդելների մեջ `կանխելու համար մեքենաների ձուլման կատարումը բեռի տակ:, Էքսկավատորի բազկաթոռի օպտիմալացումը դիմակայելու համար 15% Ավելի շատ բեռ առանց քաշի ավելացման.

Ընդլայնված նյութեր

• Բարձր ամրության ճուտ (HSDI): Նոր դասարաններ (օր., ASTM A536 դասարան 120-90-02) Առաջարկեք առաձգական ուժ 827 MPA- ի հնարավորություն ընձեռողներ, որոնք փոխարինում են դարբնոցային պողպատը բարձր բեռնման ծրագրերում (օր., Քամու տուրբինների լիսեռներ).
• Կոմպոզիցիոն ձուլում: Metal-Matrix Composites (օր., Ալյումինը ամրապնդվում է սիլիկոնային կարբիդով) Պատրաստում են ձուլում, 2x հագած դիմադրությամբ մաքուր ալյումինե-իդեալական գյուղատնտեսական տեխնիկայի մասերի համար.

10. Եզրափակում

Արդյունաբերական մեքենաների ձուլումներն անփոխարինելի են ծանր արդյունաբերության համար, քանի որ դրանք հնարավորություն են տալիս, Ինտեգրված գործառույթ եւ հարմարեցված մետալուրգիա մրցակցային արժեքով.

Մինչ ոլորտը հասուն է, Հավելանյութերի գործիքավորման կոնվերգենցիան, Ընդլայնված սիմուլյացիա, ավտոմատացում, Եվ կայունության միջոցառումները վերափոխում են հնարավորը `կապարի ժամանակների նվազեցումը, Բնապահպանական հետքի բարելավում եւ իջեցում.

ՀՏՀ

Որոնք են միայնակ կարեւորագույն գործոնները `ձուլումը հստակեցնելիս?

Մաքուր նյութական եւ ջերմամշակման կանչեր, սահմանված կարծրություն կամ մեխանիկական գույքի թիրախներ, Բացատրության մատչելի նպաստներ, եւ NDT / ստուգման պահանջներ.

Գարեջրաշունչ եւ ռեսուրսների ռազմավարությունը վերանայելու վաղ ձուլարանային ներգրավվածությունը նույնպես անհրաժեշտ է.

Կարող են սահմանափակ կառուցվածքային մասերը փոխարինվել եռակցականներով կամ պատրաստված հավաքներով?

Երբեմն - բայց եռակցված հավաքները հաճախ մեծացնում են մասի հաշվարկը, Ավելացնել հոգնածության հակված հոդեր, եւ կարող է բարձրացնել քաշը.

Ձուլումը սովորաբար հաղթում է, որտեղ ինտեգրված խստություն, Նվազեցված հավաքման բարդությունը եւ ցածր երկարաժամկետ սպասարկման արժեքը առաջնահերթություններ են.

Որքան էներգիա է օգտագործում ձուլման օգտագործումը, Եվ ինչպես կարող է այն կրճատվել?

Էներգիայի ինտենսիվությունը լայնորեն տարբերվում է; Գործնական հենանիշային միջակայքը 1200-2,500 կՎտժ է `պայմանական գործընթացների համար ձուլված մետաղի մեկ տոննա.

Նվազեցման լծակները ներառում են երկրորդական (վերամշակված) մետաղական կեր, Ներածություն / էլեկտրական հալեցում, ջերմության վերականգնում, եւ ավելի արդյունավետ վառարաններ.

3D տպագրական փոխարինող ձուլման է?

Ոչ - արդյունաբերական խոշոր մասերի մեծ մասշտաբի համար.

Այնուամենայնիվ, 3D-Printed ավազի ձուլվածքները եւ միջուկները արագացնում են կրկնության ցիկլերը եւ բացելով բարդ ներքին երկրաչափությունները, լրացնելով ավելի շուտ, քան փոխարինել ավանդական ձուլումը.