Šāviena piedziņas eļļošana: jūsu atslēga mazākam lietveida defektiem

TL;DR

Efektīva šāviena piedurknes smērēšana aukstās kameras dieļaušanā ir būtisks process, lai nodrošinātu ražošanas kvalitāti un efektivitāti. Pareiza smērēšana pasargā spraudni un piedurkni no agrīnas nolietojuma, veido būtisku blīvējumu kausētajam metālam un ir pamatā, lai novērstu dārgus liešanas defektus. Šis process ietver speciālu smērvielu precīzu uznešanu pirms katra ievada cikla, lai samazinātu berzi, pārvaldītu ekstrēmu termisko slodzi un galu galā maksimāli palielinātu ražošanas darbalaiku un gatavo detaļu kvalitāti.

Šāviena piedurknes sistēmas kritiskā loma aukstās kameras liešanā

Augstspiediena dieļaušanā (HPDC) šāviena piedurkne ir sakausēta tērauda cilindrs, kas darbojas kā kamera, kurā tiek turēts kausētais metāls, piemēram, alumīnija vai magnija sakausējums, tieši pirms tā ievadīšanas formas dobumā. Saskaņā ar nozares resursu Haichen , tā galvenā funkcija ir kalpot kā precīzs kanāls, kas sadarbojas ar plunžeri (vai pistoni), lai radītu milzīgu spiedienu un nodrošinātu kontrolētu un ātru veidņu pildīšanu. Šīs sistēmas integritāte ir ļoti svarīga, lai ražotu kvalitatīvus, bezdefektus liešanas izstrādājumus.

Smērēšana šajā sistēmā nav vienkārši uzturēšanas darbs; tā ir aktīva procesa mainīgā, kas tieši ietekmē rezultātus. Galvenais mērķis smērvielām ir aizsargāt pistona galu no nolietojuma un nodrošināt pietiekamu hermētiskumu ar spraudu čaulu. Bez pienācīga smērēšanas kārta ekstremālā berze un termiskais trieciens no kausētā metāla izraisītu katastrofālu nolietojumu gan pistona galā, gan čaulas iekšējā sienā. Tas izraisītu izmēru tolerances zudumu, kompromitējot nepieciešamo hermētiskumu, lai ievadītu metālu augstā spiedienā.

Nepietiekamas vai nepareizas smērēšanas sekas ir nopietnas un dārgas. Kā detalizēts tehniskajā rakstā no Castool Tooling Systems , nepietiekama eļļošana tieši izraisa nestabila šāviņa ātrumu, komponentu bojāšanos pirmslaicīgi un būtisku atbaidīto izstrādājumu daudzuma pieaugumu. Kad sprauga starp dūrienu un muciņu ir palielinājusies no nodiluma, kausētais sakausējums var iekļūt šajā spraugā, parādība, ko pazīst kā "blakšķi" vai "caurplūsmu", kas paātrina turpmāko degradāciju. Turklāt nevienmērīga sasilšana var izraisīt muciņas deformāciju, tā kļūst ovāla un izliekta, kas garantē pirmslaicīgu izbeigšanos.

Galvenais šāviena muciņas eļļošanas funkcijas mērķis var tikt apkopots vairākos galvenos objektīvos:

• Nodiluma novēršana: Aizsargbarjeras veidošana starp kustīgo dūrienu un nekustīgo šāviena muciņu, lai minimizētu abrazīvo un līmējošo nodilumu.
• Spiediena blīvēšana: Ciešas blīvēšanas uzturēšana, lai dūriens varētu uzveidot nepieciešamo hidraulisko spiedienu, kas pilnībā aizpilda formas dobumu.
• Berzes samazināšana: Nodrošina gludu un vienmērīgu dūriena kustību prognozējamam šāviņa ātrumam un vienmērīgai formas pildīšanai.
• Siltuma vadība: Palīdz siltuma pārneses vadībā starp kausēto metālu, dzinējgalvu un piedziņas mufu.
• Defektu minimizēšana: Novēršot problēmas, piemēram, metāla savienošanos (adheziju), samazinot bieži atmetamo detaļu skaitu.

Ielejas piedziņas eļļojošo līdzekļu veidi un to īpašības

Ielejas piedziņas eļļojošā līdzekļa izvēle ir atkarīga no daudziem faktoriem, tostarp liešanas sakausējuma, mašīnas izmēra, cikla laika un konkrētiem ražošanas mērķiem. Eļļojošie līdzekļi galvenokārt tiek iedalīti divās kategorijās: šķidrie un cietie eļļojošie līdzekļi. Katram tipam ir raksturīgas atšķirīgas īpašības un pielietošanas metodes, kas pielāgotas dažādām ekspluatācijas vajadzībām. Šo atšķirību izpratne ir būtiska, lai optimizētu formēšanas procesu un nodrošinātu ilgu rīku kalpošanas laiku.

Šķidrie eļļojošie līdzekļi parasti ir augstas veiktspējas eļļas bāzes šķidrumi. Saskaņā ar rūpnieciskā piegādātāja HA-International , šie eļļas ir izstrādātas vispārīgam lietojumam daudzos pistoņu un vāka pāros un var tikt uzklātas ar augsta spiediena smidzināšanu kā eļļas miglu. Šī metode ir īpaši efektīva lieliem, garā pārbīdes vākiem, nodrošinot, ka viss dobums ir pārklāts. Šo eļļu ķīmiskais sastāvs ir ļoti svarīgs; pētījumi, kas publicēti MDPI Eļļām žurnāls atzīmē, ka daudzas no tām satur ekstremāla spiediena (EP) piedevas ar sēra vai hlorūdeņraža savienojumiem, kas augstās temperatūrās reaģē, veidojot aizsargkārtu uz metāla virsmām.

Cietie eļļošanas līdzekļi, bieži vien vaska bāzes tabletes vai pulveri, piedāvā alternatīvu pieeju. Tie tiek dozēti tieši šautenes kamerā priekšā spraudņa galviņai. Augstā sildītāja temperatūra (vismaz 180°C / 356°F) izkūstina tabletes, un rezultātā rodas šķidrums, kas kapilārās darbības ietekmē tiek ievilkts spraugā starp sastāvdaļām. Šīs metodes liela priekšrocība ir tīrāka darba vide, jo tiek izvairīts pārmērīgais pulverizējums, kas raksturīgs šķidrajiem eļļošanas līdzekļiem. Daudzi mūsdienu cietie eļļošanas līdzekļi tiek formulēti bez grafīta, lai novērstu eļļaino, tumšo nogulsni, kuru grafīts var atstāt uz aprīkojuma.

Izvēle starp šiem tipiem ietver skaidrus kompromisus. Šādās augsta riska ražošanas vidēs nepieciešamā precizitāte ir milzīga, jo pat nelielas atšķirības var izraisīt komponentu bojājumu. Šis princips attiecas arī uz citām modernām metāla formēšanas nozarēm. Piemēram, augstas veiktspējas komponentu ražotāji, piemēram, automašīnu kausējumdetāļas no Shaoyi (Ningbo) Metal Technology, balstās uz rūpīgi kontrolētiem procesiem no formas dizaina līdz masveida ražošanai, lai nodrošinātu, ka katrs komponents atbilst stingriem IATF16949 standartiem. Tāpat kā kokilformēšanā, berzes un temperatūras kontrole ir būtiska, lai sasniegtu augstākas mehāniskās īpašības.

Bieži sastopami defekti un sistēmas darbības traucējumi, kas saistīti ar eļļošanu

Nepareiza kausa eļļošana ir galvenais iemesls gan liešanas defektiem, gan agrīnam aprīkojuma izkļūšanai no darba. Kad eļļošanas stratēģija neizdodas, rodas mehānisku un ķīmisku problēmu virkne, kas pasliktina izstrādājumu kvalitāti. Nozīmīgākā problēma ir pašas eļļas sadegšana. Kad pārkarsēts kausēts aluminija sakausējums saskaras ar eļļu, tā var iztvaikot un aizdegties, rada gāzi un nemetāliskus iekļaujumus, kas nonāk galīgajā lievumā. Tas tieši izraisa porozitāti — vienu no bīstamākajiem defektiem matricas liešanas komponentos, kas nopietni pasliktina mehānisko izturību.

Aizdegšanās procesa pārsniegšana, nepietiekama eļļošana izraisa tiešu fizisku bojājumu. Milzīgs spiediens un dzinējspiediena kustība bez pietiekama aizsargkārta izraisa saplūšanu un svītrošanu šautenes iekšējā virsmā. Šis nodilums palielina atstarpi starp dzinējspiedi un mufi, samazinot ievietošanas efektivitāti un ļaujot kausētam metālam izspiesties gar dzinējspiediena galu. Šis noplūdes efekts ne tikai bojā rīku, bet arī ievieš procesā mainīgumu, padarot to grūtu pastāvīgas kvalitātes uzturēšanai.

Otrādi, pārmērīga smērvielas lietošana arī rada problēmas. Pārmērīga uznešana, īpaši šķidrās smērvielas gadījumā, palielina aizdegšanās varbūtību, kas rada dūmus un gāzi. Šī ieslēgtā gāze ir viena no porainības galvenajām cēlonēm. Tas ir delikāts līdzsvars: pārāk maz smērvielas izraisa nodilumu, bet pārāk daudz — gāzes defektus. Lai gan smērvielas ir būtiskas, lai samazinātu nodilumu, tām ir ierobežojumi. Pētījumi par izšaujamās mucas deformāciju liecina, ka pat ar pareizu smērēšanu termiskās slodzes joprojām var izraisīt mucas deformāciju, un smērvielām nav būtiskas ietekmes šīs pamatproblēmas novēršanā.

Operatoriem un inženieriem vajadzētu uzmanīgi vērot smērēšanas problēmu galvenos indikatorus. Diagnostikas pārbaudes saraksts var palīdzēt identificēt problēmas, pirms tās izraisa lielas ražošanas zaudējumus:

• Redzami svītras vai rievas: Pārbaudiet izšaujamās mucas iekšējo sienu un sprauļa galvas virsmu, meklējot fiziska nodiluma pazīmes.
• Nestabila izšaušanas ātrums: Ja spraudņa ātrums atšķiras starp šāviņiem, neskatoties uz nemainīgiem mašīnas iestatījumiem, tas bieži norāda uz berzes problēmām.
• Palielināts biežu likvidācijas līmenis dēļ porozitātes: Strauja detaļu skaita palielināšanās, kas noraidītas dēļ gāzveida vai saraušanās porozitātes, bieži saistīta ar smērvielas uzklāšanu.
• Redzams dūmu vai kvēpi: Pārmērīgi daudz dūmu liešanas vai ievada fāzē ir skaidrs signāls, ka smērviela deg.
• Metāla līmēšanās (lodēšana): Fiksēti sacietējuši liemeņa sakausējuma gabaliņi, kas pielipuši pie spraudņa galvas vai mucas sienas, norāda uz smērvielas plēves sabrukumu.

Labākās prakses smērvielas uzklāšanai un sistēmas uzturēšanai

Optimālas dozatora smērēšanas sasniegšana prasa sistēmisku pieeju, kas apvieno pareizas uzklāšanas tehnikas ar stingru apkopes grafiku. Mērķis ir uzklāt minimālo nepieciešamo smērvielas daudzumu, lai nodrošinātu vienmērīgu aizsargplēvi pirms katra šāviņa. Tas samazina atkritumus, mazina defektu risku, kas saistīti ar sadegšanu, un pagarinās svarīgu veidņu komponentu kalpošanas laiku.

Pielietošanas process pats par sevi ir viena no galvenajām optimizācijas jomām. Šķidriem smērvielām visefektīvākā bieži vien ir augsta spiediena eļļas miglas metode, kas nodrošina pilnu segumu visā vāciņa garumā. Cietām smērvielām precīzu un atkārtojamu devu nodrošina automatizēti tablešu padotāji. No plaša procesa modelējuma iegūts svarīgs atklājums ir dzinējspiediena kustības ātruma profilam piederošā loma. Pētījumi ir parādījuši, ka lēna šāviņa ātrums diapazonā no 0,2–0,4 m/s ir visefektīvākais gaisa ieilināšanās un oksīdu ieslēgumu veidošanās samazināšanai. Šis kontrolētais sākotnējais kustības veids novērš, ka kausētais metāls salokās pāri pašam sev un ievilina gaisu un sadegušas smērvielas paliekas.

Strukturēts smērēšanas un apkopes cikls ir būtisks stabilu rezultātu sasniegšanai. Zemāk minētie soļi sniedz praktisku rīklinājumu darbībām:

1. Pirmsšāviņa pielietošana: Smērvielu jāpielieto pirms katra atsevišķa šāviņa bez izņēmuma. Lai nodrošinātu šo vienmērību, tiešām ieteicams izmantot automatizētas sistēmas.
2. Regulēta ripas profils: Ieviešot divu fāžu iespiešanas profilu. Sāciet ar lēnu iespiešanas fāzi (0,4–0,6 m/s), lai maigi virzītu kausēto metālu gar izlejamo atveri, izstumjot gaisu uz priekšu. Pēc tam pārejiet uz ātro iespiešanas fāzi, lai ātri aizpildītu formas kodolu.
3. Minimālā daudzuma princips: Kalibrējiet aplikatora sistēmu (smidzinātāju vai devēju), lai izmantotu vismazāko eļļas daudzumu, kas joprojām nodrošina pilnīgu aizsardzību. To var pārbaudīt, vizuāli pārbaudot ripas galu pēc ražošanas sērijas.
4. Regulāra tīrīšana: Periodiski tīriet iespiešanas vāciņu un ripas galu, lai noņemtu uzkrājušos eļļas atlikumus, oksīdus vai sacietējušo metālu.
5. Komponentu pārbaude: Regulāri pārbaudiet iespiešanas vāciņu, meklējot pazīmes par nodilumu, deformāciju vai plaisām. Dažas darbības izmanto avanzētas atjaunošanas pakalpojumu kalšanai un vāciņu pārstrādei, pagarinot to ekspluatācijas mūžu.

Šo labāko prakšu ievērošana pārvērš eļļošanu no rutīnas uzdevuma par stratēģisku rīku kvalitātes kontrolei. Ietekmējot aplikācijas metodi, spiedplunga ātrumu un apkopes grafiku, liešanas uzņēmumi var ievērojami samazināt ar eļļošanu saistītus defektus, uzlabot mašīnu darba laiku un ražot augstākas kvalitātes detaļas ar lielāku viendabīgumu.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kas ir šaujamā piedurkne?

Šaujamā piedurkne ir būtisks komponents aukstās istabas diezveida liešanas mašīnā. Tā ir sakarsēta tērauda cilindrs, kas kalpo kā pagaidu rezervuārs kausētajam metālam pēc tam, kad tas ielejams no krāsns. Spiedplungs kustas iekšā piedurknē, lai zem augsta spiediena ievadītu metālu veidnē.

2. Kuru materiālu izmanto aukstās istabas procesā?

Aukstās istabas process tiek izmantots metāliem ar augstu kušanas temperatūru. Bieži izmantotie materiāli ietver alumīnija sakausējumus, magnija sakausējumus, varu un misiņu. Šie metāli ir pārāk agresīvi vai to kušanas temperatūra ir pārāk augsta, lai tos izmantotu karstās istabas mašīnās, kurās ielej mehānisms ir iegremdēts kausētajā metālā.

3. Kāpēc jūs izvēlētos aukstās istabas formēšanu ar ieleju, nevis karstās istabas formēšanu ar ieleju?

Aukstās istabas formēšana ar ieleju tiek izvēlēta tās spējas dēļ apstrādāt augstu kušanas temperatūru un agresīvus sakausējumus, piemēram, alumīniju. Lai gan cikli parasti ir lēnāki salīdzinājumā ar karstās istabas procesu, tas ir daudzpusīgāks un spēj ražot lielus, strukturāli sarežģītus izstrādājumus, piemēram, dzinēju blokus un transmisiju korpusus automašīnu rūpniecībā.

4. Kas ir HPDC, LPDC un GDC?

Tas ir dažādu liešanas procesu akronīmi. HPDC nozīmē augstspiediena formas liešanu, kurā tiek izmantots augsts spiediens, lai ievadītu kausētu metālu ātrai un precīzai ražošanai. LPDC ir zemspiediena formas liešana, kas ir ideāla lieliem, plānsienīgiem izstrādājumiem, kuriem nepieciešama augsta strukturālā integritāte. GDC attiecas uz gravitācijas formas liešanu, kas balstās uz gravitāciju, lai aizpildītu formu, un to izmanto, lai ražotu izturīgus izstrādājumus ar minimālu porozitāti.