TRUMPAI

Tiekimo bandymai liejinių korpusams yra svarbus kokybės kontrolės procesas, skirtas nustatyti mikroskopiškus defektus, tokius kaip porėtumas ir įtrūkimai, prieš surinkimą. Šis prevencinis žingsnis yra būtinas užtikrinant komponentų vientisumą ir gaminio patikimumą. Dažniausiai naudojamas ir labai tikslus metodas yra slėgio kritimo bandymas, kuris naudoja slėgiamą orą nustatant nutekėjimus ir neleidžiant brangiems gamybos problemoms ateityje.

Tiekimo bandymų svarba liejime

Gamyboje, ypač automobilių ir pramonės sektoriuose, kiekvieno komponento vientisumas yra labai svarbus. Lydinio liejimo detalės, tokios kaip variklio blokai, pavarų dėžių korpusai ir elektronikos korpusai, sudaro pagrindą beveik visų sudėtingų surinkimų. Tačiau pats lydinio liejimo procesas gali sukelti pažeidžiamumus. Sandarumo tikrinimas yra neardomasis kokybės užtikrinimo metodas, patikrinantis šių detalių vientisumą ir nustatantis defektus, kurie gali pakenkti jų funkcijai. Šių problemų nustatymas ankstyvoje stadijoje, prieš pridedant didesnę vertę apdirbant ar renkant, yra efektyvios ir ekonomiškos gamybos pagrindas.

Lietiniai metalai, ypač aliuminis, yra jautrūs defektams, tokiems kaip porėtumas, įtrūkimai ir kitos netobulybės, kurios gali sukelti nutekėjimą. Porėtumas reiškia mikroskopines tuštymas arba skylutes metale – tai liejimo proceso natūralus šalutinis produktas, leidžiantis skysčiams ar dujoms prasiveržti. Taip pat gali atsirasti karšti plyšiai ar įtrūkimai, kai liejinys vėsta. Jei šie trūkumai nebus nuodugniai išbandyti, galiausiai gali įvykti katastrofiški gedimai, pavyzdžiui, alyvos nutekėjimas variklyje, aušinimo skysčio praradimas EV baterijos korpusoje ar drėgmės patekimas, pažeidžiantis jautrią elektroniką. Nustatę šiuos potencialius gedimus gamybos eigoje, gamintojai gali išvengti brangios garantinės remonto kainos, produkto atsiėmimo iš rinkos ir žalos savo prekės ženklo reputacijai.

Verslo atvejis dėl patikimos nutekėjimo tikrinimo procedūros taikymo yra aiškus. Tai tiesiogiai pagerina proceso efektyvumą, anksti aptikdama defektinius komponentus, sumažindama atliekų kiekį ir užkardamas mechaniškai apdirbimo bei surinkimo linijose susidarančius kamščius. Be to, duomenys, surinkti atliekant nutekėjimo bandymus, gali būti panaudoti pačiam liejimo procesui tobulinti, padedant nustatyti ir ištaisyti poringumo priežastis. Kai pramonės šakos juda link sudėtingesnių ir aukštesnio našumo konstrukcijų, pvz., elektriniuose automobiliuose, kurių korpusai turi apsaugoti jautrią elektroniką nuo vandens patekimo, poreikis patikrintiems, sandariems komponentams niekada nebuvo toks didelis. Užtikrinant komponentų kokybę, atsakomybė tenka visam tiekimo grandinei, o aukštos vientisumo metalo detalių tiekėjai vaidina svarbų vaidmenį. Pavyzdžiui, įmonės, kurios teikia ištisai suprojektuotos automobilių kalėjimo dalys padeda sukurti patikimesnį galutinį produktą, nuo pat pradžių dėmesį skirdamos medžiagos stiprumui ir be defektų vykstančiam gamybos procesui.

Populiariausi metodai, naudojami nutekėjimo tikrinimui štampuojant liejinius

Svarbu tinkamai parinkti nutekėjimo bandymo metodą, kuris priklauso nuo tokių veiksnių kaip detalės dydis, reikalingas jautrumas (leistinas nutekėjimo greitis) ir gamybos ciklo trukmė. Pramonėje naudojama keletas patikrintų technikų, kurių kiekviena turi skirtingų privalumų priklausomai nuo taikymo srities. Šios metodikos sukurtos siekiant užtikrinti patikimus, atkuriamus ir matuojamus rezultatus, kad kiekvienas komponentas atitiktų griežtus kokybės standartus.

Trys dažniausiai naudojami būdai liejinių korpusams testuoti yra slėgio kritimo, burbuliukų nutekėjimo ir pėdsako dujų aptikimo metodai. Kiekvienas iš jų veikia pagal kitokį principą, skirtą nustatyti nutekėjimus – nuo paprastos vizualinės kontrolės iki labai jautraus dujų analizavimo.

Slėgio nykstamojo testavimas

Slėgio kritimas yra dažniausiai naudojamas ir labiausiai patikimas būdas liejinių komponentams tikrinti. Procesas yra paprastas, tačiau labai veiksmingas: detalė hermetiškai uždaroma, užpildoma oru iki tam tikro nustatyto slėgio, tada atjungiama nuo orų šaltinio. Labai jautrus slėgio daviklis stebi vidinį slėgį nustatytą laikotarpį. Bet koks slėgio sumažėjimas rodo, kad oras prasiskverbia per nesandarumą. Šis slėgio pokytis gali būti paverstas tūriniu nutekėjimo greičiu (pvz., standartiniai kubiniai centimetrai per minutę arba sccm), kad būtų nustatyta, ar detalė išlaikė testą, ar ne. Metodo populiarumas kyla iš jo tikslumo, lengvo automatizavimo galimybės bei teikiamų kiekybinių rezultatų, todėl jis puikiai tinka didelės apimties gamybos linijoms. Vakuumo kritimo metodas yra šio metodo variacija – jame taikomas toks pats principas, bet vietoj teigiamo slėgio naudojamas vakuumas.

Pūsliukų nutekėjimo testavimą

Burbulų nutekėjimo testas yra paprasčiausias ir aiškiausias metodas. Šiame procese detalė užpildoma suslėgtu oru, o po to panardinama į vandens baką. Jei yra nutekėjimas, iš defekto vietos matomai veržiasi burbulų srovė, kuri nedelsiant ir aiškiai rodo nutekėjimo buvimą bei vietą. Nors šis metodas yra nebrangus ir lengvai atliekamas, jis labai priklauso nuo operatoriaus stebėjimo gebėjimų ir mažiau jautrus nei kiti metodai. Jis dažnai naudojamas mažiau kritinėms aplikacijoms arba kaip pirminė diagnostikos priemonė.

Indikacinio dujinio nutekėjimo aptikimas

Taikymui, kuriam reikalingas aukščiausias jautrumas, pėdsako dujų nutekėjimo aptikimas yra pageidaujamas metodas. Ši technika apima dujų, paprastai helio, naudojimą, kurių molekulės yra labai mažos ir gali prasiskverbti pro mikroskopines nutekėjimo vietas, į kurias oras nepatektų. Vienoje dažnai naudojamoje sąrankoje detalė talpinama hermetiškame kambarėlyje, kuris tuomet užpildomas helio mišiniu. Detalės viduje sukuriamas vakuumas, o detektorius matuoja, ar helio molekulės iš kambarėlio patenka į detalę. Šis metodas yra išskirtinai tikslus poringumo aptikimui ir nėra paveiktas temperatūros ar detalės tūrio pokyčių, skirtingai nei oru grindžiami testai. Jis būtinas svarbiems automobilių ir aviacijos komponentams, tokiems kaip pažangios transmisijų dėžės, turinčios itin žemą leistiną nutekėjimą.

Problemos diagnostika: dažniausi nutekėjimo testo nesėkmių priežastys

Kai liejinių korpusas nepaeina nutekėjimo testo, svarbu efektyviai nustatyti pagrindinę priežastį, kad būtų galima sumažinti gamybos pristojimą ir atliekas. Nesėkmės paprastai gali būti priskiriamos vienai iš trijų kategorijų: medžiagos defektams, būdingiems lietiniam gaminiui, apdorojimo metu atsiradusiam pažeidimui arba paties testavimo procedūros klaidoms. Taikant sistemingą problemų diagnostikos požiūrį, galima greitai izoliuoti problemą ir rasti ilgalaikį sprendimą.

Dažniausias medžiagos defektas – nestandartinis porėtumas. Nors šiek tiek mikroskopinio porėtumo liejiniuose yra tikėtina, didesni arba susiję ertmės gali sudaryti nutekėjimo takus. Dažnai jie atsiranda dėl liejimo proceso problemų, tokių kaip pačiupti dujiniai ar susitraukimas auštant. Panašiai įtrūkimai ar karšti plyšiai gali atsirasti medžiagoje, kietėjant. Šio tipo defektams pašalinti reikia pakeisti presformos liejimo parametrus, tokiais kaip injekcijos slėgis, temperatūra ar formos konstrukcija.

Net ir idealiai atlietas detalės galima sugadinti, jei ji pažeidžiama vėlesniuose apdorojimo ir mechaninio apdirbimo etapuose. Detalių mėtymas, netinkamas dėstymas ar netinkamas tvirtinimas CNC apdirbyme gali sukelti įtrūkimus ar deformuoti sandarinimo paviršius. Šie dėl apdorojimo atsiradę gedimai pabrėžia tinkamų procedūrų svarbą visame gamybos procese, o ne tik liejimo metu. Išsamus sugedusių detalių vizualinis patikrinimas dažnai gali atskleisti brūkšnius, įdubimus ar kitus fizinio pažeidimo požymius, kurie rodo į apdorojimo problemą.

Galiausiai, pats bandymas gali būti nesėkmės priežastis. Dažnai tai vadinama „klaidingomis nesėkmėmis“, ir tai gali būti ypač erzinantis dalykas, nes tokiais atvejais išmetami tinkami komponentai. Dažnos priežastys apima netinkamą sandarą tarp bandymo įrenginio ir detalės, neteisingus bandymo parametrus (pvz., slėgį ar laiką) arba aplinkos veiksnius, tokius kaip temperatūros svyravimai. Detalė, kuri vis dar yra šilta po plovimo ciklo, gali sukelti orui detale viduje atvėsti per bandymą, dėl ko susidarys slėgio kritimas, imituojantis nutekėjimą. Svarbu užtikrinti stabilų, kartojamą bandymo aplinką ir reguliariai tikrinti bandymo sąranką naudojant kalibruotą nutekėjimo standartą, kad būtų išvengta šių brangių klaidų.

Suprantant nutekėjimo bandymų standartus ir geriausias praktikas

Norint užtikrinti nuoseklumą, tikslumą ir patikimumą nutekėjimo bandymuose, gamintojai laikosi patvirtintų pramonės standartų ir geriausių praktikų. Šios gairės sudaro pagrindą atliekant pakartojamus bandymus ir kalibruoti įrangą, kas būtina kokybės kontrolės palaikymui skirtingose gamybos linijose ir įrenginiuose. Šių principų supratimas padeda organizacijoms sukurti patikimus ir tvirtus bandymų procesus.

Svarbus šios srities terminas yra „nutekėjimo etalonas“. Tai ne dokumentas, o fizinis prietaisas – kalibruotas modeliuojamas nutekėjimas, naudojamas patikrinti, ar oro nutekėjimo bandymo įranga veikia tinkamai. Bandant sistemą su žinomu nutekėjimo greičiu, operatoriai gali užtikrinti matavimų tikslumą ir patikimumą. Šis kalibravimo procesas yra esminė geriausia praktika bet kuriai kiekybinei nutekėjimo bandymo metodikai, tokiai kaip slėgio kritimo ar masės srauto metodas.

Nors nėra vieno vienintelio, visuotinio standarto, taikomo visiems liejinių sandarumui tikrinti, įvairios standartizavimo organizacijos, tokios kaip ASTM (American Society for Testing and Materials) ir ASME (American Society of Mechanical Engineers), skelbia sandarumo tikrinimo standartus konkrečiomis sąlygomis. Pavyzdžiui, SERP minimas ASME B31.3 standartas vamzdynams ir ASTM F2338 – užsandarintiems pakavimams. Nors jie netaikomi tiesiogiai liejiniams, tai rodo, kaip kuriami standartiniai procedūrų rinkiniai, kad būtų užtikrintas saugumas ir našumas skirtingose pramonės šakose. Bendra slėgio pagrindu atliekamo sandarumo bandymo procedūra apima detalės veikimą slėgiu (ar vakuumu), pokyčio matavimą laikui bėgant ir rezultato analizę, palyginant su iš anksto nustatyta riba.

Siekiant pasiekti prasmingų rezultatų, būtina laikytis geriausių praktikų. Tai apima dalių temperatūros stabilumą prieš testavimą, kad būtų išvengta klaidingų matavimų. Sandarinimo paviršiai turi būti švarūs ir be šiukšlių, kad tvirtinimai galėtų sukurti tobulą sandarą. Be to, labai svarbu parinkti tinkamą bandymo metodą ir parametrus konkrečiai taikymo sričiai. Derinant tinkamą įrangos kalibravimą su nuosekliomis procedūromis, gamintojai gali sukurti nesandarumo testavimo programą, kuri ne tik aptinka defektus, bet taip pat teikia vertingus duomenis nuolatiniam proceso tobulinimui.

Dažniausiai užduodami klausimai apie liejinių nesandarumo testavimą

1. Koks yra ASTM standartas nesandarumo testavimui?

Vienas dažniausiai minimas standartas yra ASTM F2338-24, kuris yra standartinis metodas nedepstruktines pakuotės nesandarumo detekcijai naudojant vakuumo skilimą. Nors jis nėra specifinis liejiniams, tai yra konsensuso standarto pavyzdys, pripažįstamas tokių institucijų kaip FDA, siekiant užtikrinti pakuotės vientisumą.

2. Koks yra ASME standartas, taikomas nutekėjimo bandymams?

ASME pateikia daugybę standartų, susijusių su slėgio induais ir vamzdynais. Pavyzdžiui, procesiniam vamzdynui pagal ASME B31.3 leidžiamas pradinis eksplotacinio sandarumo bandymas, kai sistema užpildoma darbiniu skysčiu ir patikrinama, ar neįvyksta nutekėjimų esant eksploatacinei slėgio ribai, kaip alternatyva hidrostatiniams ar pneumatiniams bandymams tam tikromis aplinkybėmis.

3. Koks yra nutekėjimo bandymo standartas?

Kalbant apie įrangos kalibravimą, nutekėjimo standartas (arba srauto standartas) – tai fizikinis komponentas su tiksliai sukalibruotu modeliuojamu nutekėjimu. Jis naudojamas siekiant užtikrinti, kad oro nutekėjimo bandymų įranga teiktų patikimus ir tikslius rezultatus, patikrinant jos matavimo gebėjimus palyginus su žinomu nutekėjimo greičiu.

4. Koks yra nutekėjimo bandymo procedūra?

Tipiška oro pagrindu nutekėjimo tikrinimo procedūra apima bandinio užsandarinimą ir jo slėgio ar vakuumo padavimą. Tada sistema matuoja bet kokį slėgio pokytį per nustatytą trukmę. Šis slėgio pokytis analizuojamas, kad būtų nustatyta, ar jis viršija leistiną ribą, kas rodo nutekėjimą. Šis metodas yra paplitęs, nes jį lengva automatizuoti.