Нүүрстөрөгчийн сталийн хавтгайнуудын захидалтын тэгшлэлтийн тэмдэглэл

Карбон болон хавтгай хавтангийн хийцэд нарийвчлалын түвшний үүрэг

Карбон болон хавтгай хавтангийн хэрэглээнд хэмжээний нарийвчлалын тулд яагаад тэгш түвшин чухал вэ

Нүүрстөрөгчийн сталийн хавтгай ажиллах үед хэмжээний нарийвчлалыг сайн авах нь эхлээсээ л хангалттай тэгш байдалд оруулах үндэстэй холбоотой. Хагас метр тутамд зөвхөн 0.01 мм-ээс тууз болох жижиг муруйдал, хазайлтууд нь хайчлах, хэлбэр өгөх, хооронд нь холбох явцад цугларч, нэмэгддэг. Энэ нь юу болгох вэ? Бид холболтын нумнуудын хооронд зай үүсгэж, эсвэл деталиуд зөв байрлахгүй болно. Жишээ нь, гүүр эсвэл томоохон үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжүүдийг авч үзье. Ийм жижиг дутагдалууд нь бүтэц дааж чадах ачааллыг 2023 онд The Fabricator сэтгүүлд хэвлэгдсэн судалгаагаар хэлэхэд ойролцоогоор 15 хувиар сулруулж болох юм. Тиймээс нарийвчлалтай тэгшлэх ажиллагаа ийм чухал болдог. Энэ нь металлыг шахаж, дараа нь хөргөх үед үүсч буй дотоод стрессийг арилгахад тусалдаг. Энэ алхамгүйгээр ихэнх хавтгайнууд лазер хайчлах эсвэл CNC машин зэрэг гадаргуугийн талбайн метр тутамд 0.3 мм-ээс бага хазайлт шаарддаг стандартад хүрэх боломжгүй.

Хөндлөн сум болон ирмэгийн долгионтой шиг хэлбэрийн дутагдал хэрхэн үйлдвэрлэлийн чанарыг нөлөөлөх вэ

Гүйлсэн нүүрстөрөгчийн сталийн хавтгайнуудын ердийн дутагдал, жишээ нь кроссбоу (урд босоо муруй) болон ирмэгийн долгион (хөндлөн долгион) зэрэг нь тэгш бус гадаргууг үүсгэж, үйлдвэрлэлийн чанарыг муутгах болно:

Эдгээр зөрчил нь үйлдвэрлэгчдийг хаягдалд нөхөхийн тулд анхдагч материалуудын хэмжээг 5-7% нэмэгдүүлэхийг хүсэж, материалын зардлыг тонн тутамд $18-25-р нэмэгдүүлнэ.

Материалын бүтцийг хадгалахын тулд тэгшлэлтийг илүү болон дутуу тэгшлэхээс тэнцвэржүүлэх

Түвшинжүүлэх үйлдлийг хэт олон удаа хийх нь 275-450 МПа-ийн уян хатан байдлын түвшинг давсан тохиолдолд нүүрстөрөгчийн агууламж 0.3%-иас дээш хэмжээтэй гангуудад жижигхэн цоорхой үүсэх зэрэг ихэд чичирхийлэлт үзүүлдэг. Нөгөө талаас, түвшинжүүлэх ажиллагааг хангалттай хийхгүй тохиолдолд доод түвшний үйлдвэрлэл, ялангуяа бүрэн бүтээгдэхүүнд цуглуулах үед 1.2-3.8 мм хооронд хэлбэрээ алдах зэрэг үлдэгдэл чичирхийлэлт үүсдэг. Орчин үеийн түвшинжүүлэх тоног төхөөрөмжүүд одоогоор бодит цагт зузаан хэмжих технологийг ашигладаг бөгөөд үйлчлэгчид ойролцоогоор 5-12 хувь хурдан хэлбэр өөрчлөлт хийх боломжийг олгодог. Ихэнх мэргэжилтнүүд энэ хязгаар нь дотоод чичирхийлтийг арилгахад хамгийн сайн ажилладаг бөгөөд материал нь хугаралгүйгээр муруйх чадварыг хадгалж өгдөг гэж үздэг.

Буруу түвшинжүүлэх нь доод түвшний үйл явц, эцсийн бүтээгдэхүүний ажиллагаанд үзүүлэх нөлөө

Хавтаснууд зөв түвшинжүүлэгдээгүй үед лазер хайчлах үеийн хайчлалтын өргөн хэлбэлзэх нь ойролцоогоор 30% болж өсдөг бөгөөд энэ нь хайчилсан ирмэгийг сайн харагдуулахын тулд машинуудад дараа нь ойролцоогоор 22% илүү чадал шаардагддаг гэсэн үг юм. Пресс нугалах ажилд эдгээр үлдэгдэл хүчнүүрүүд нугаламын өнцгийг мөн ихэд муудуулдаг. Шуналын нарийн ±0.5° нарийвчлалд байхын оронд одоо ±2.1° хүртэлх хувьсах боломжтой байна. Сүүлийн үеийн салбарын судалгааны мэдээллээр дунд зэргийн хэмжээний үйлдвэрийн газрууд жилд дараа нь дахин ажиллах зардал ойролцоогоор 740,000 ам.доллартай тэнцэх тул тэдгээрт эдгээр асуудлууд санхүүгийн хувьд маш их өвдөлт болоод байна. Сайн мэдээ бол түвшинжилсний дараа лазерын профилометр ашиглан хавтасны тэгш байдлыг шалгах нь эдгээр бүх асуудлыг урьдчилан сэргийлэхэд ихэд тусалдаг. Ихэнх үйлдвэрлэгчид 100 хавтаснаас 98 эсвэл 99 нь хожим АСТМ A6/A6M-ийн шаардлагад нийцэж, томоохон үйлдвэрлэлд зориулсан шаардлагатай техникийн хэрэгцээнд нийцэж байна гэж тайлагнадаг.

Дотоод хүчнүүрүүд болон тэдгээрийн нүүрстөрөгчийн ган хавтасны тэгш байдалд үзүүлэх нөлөөг ойлгох

Нүүрстөрөгчийн сталийн хавтгайнуудын доторх хүчдэлийн шалтгаан болох металл багтаах, хөргөх, дулааны түвшний ялгаас

Нүүрстөрөгчийн сталийн хавтгайнуудын доторх хүчдэл нь ихэвчлэн халуун багтах үйл явцад дамжих, дараа нь хөргөх, мөн янз бүрийн термик боловсруулалтанд орох үед үүсдэг. Багтах үе шатанд металлын хавтгайн зузаан даяар тархсан даралт тэнцэдүй болдог. Энэ нь гадаргуугийн хэсэгт үлдэгдэл суналтыг, харин гол хэсэгт шахалтыг үүсгэдэг. Боловсролын дараа хурдан хөргөх үед асуудал илүү хурдан даамжирдаг нь гадна талын хэсгүүд төв хэсгээс илүү хурдан агшидагтай холбоотой юм. Материалын инженерчлэлийн сэтгүүлд 2023 онд нийтлэгдсэн судалгаа нь хөргөлтөөс үүсэх хүчдэлийн энэ нөлөөг баталжээ. Цаашдын халаалтын хувьсгалууд, жишээ нь боолтын үйл явц эсвэл дараагийн дулааны боловсруулалт материал дахь кристал торын байрлалыг алдагдуулдаг. Үүний үр дүнд цаг соёоны явцад сталь хавтгайнууд ихэвчлэн муруйж, хэмжээний тогтворгүй байдаг болдог нь чанарын стандартыг хадгалахыг оролдож буй үйлдвэрлэгчдэд толгой өвдөлт болдог.

Хянасан хувьсах пластик ашиглан стрессийг бууруулах, хавтгай байдлыг сайжруулах

Левеллингийн машинууд нь материалын доторх дотоод стрессыг илүү жигд тархаахад тусалдаг, хяналттай аргаар пластик деформацийг ашигладаг. Операторууд ихэвчлэн нүүрстөрөгчтэй гангуудын хувьд 250-500 МПа-ийн хооронд байдаг уян хатан байдлын хязгаарыг давах үед эдгээр муудсан бүтцийг байнгийн хэлбэрт оруулж чаддаг. Энэ нь чиг хазайлт зэрэг хэлбэрийн асуудлын ойролцоогоор 90-95 хувийг арилгаж, металл струкцийн хувьд хангалттай хүчийг хадгалж өгдөг. Өнөө үед шинэ левеллингийн системүүд зузааныг хэмжиж байдаг мэдрэгчидтэй байдаг бөгөөд техникчид цилиндрийн даралтыг бодит цагт тохируулж чаддаг. Үр дүн нь? Дараа нь материал суналтын туршид сулрахгүй байхаар стрессийг зөв арилгана.

Уян хатан байдлын хязгаар нь левеллингийн стратеги болон деформацийн зан араншинд яаж нөлөөлөх вэ

Нүүрсний цахилгаан зэсний хавтангийн үржихүйн хүч нь боловсруулалтын үеэр ямар түвшинд хүрэх хүч хэрэгтэй болохыг тодорхойлох, даралтын дор материалын хэлбэр хэрхэн хэлбэлзэхээ тодорхойлохдоо чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. 345 МПа-ийн эрчтэй өндөр үржил шимтэй элсэлттэй ажиллахдаа, ажилчид нь ердөө ижил түвшинд тэнцвэртэй байдлыг хангахын тулд жирийн бага нүүрстөрөгчийн зэстэй харьцуулахад 15-20 хувиар илүү дугуйны даралт хэрэгтэй байдаг. Энэ үед хэрэглэгддэг хүч хүч болон материалын хатуулах хандлага хоорондын зөв тэнцвэрийг олох нь чухал ач холбогдолтой. Хэт их хэлбэлзэл нь цаасыг багахан уян хатан болгодог. Гэхдээ хангалттай засахгүй нь эдлэлд үлдсэн хатуу дарамтыг үлдээх болно. Орчин үеийн олон бутлуурын үйлдвэрүүд нь үр өгөөжтэй хүчний талаарх тусгайлан боловсруулсан мэдээллийн санг түвшинд нь оруулах системд нь оруулж эхэлсэн. Эдгээр дэвшилтэт тохируулалт нь боловсруулж буй цахилгаан төмрийн тосны төрөлд тулгуурлан тохиргоог автоматжуулж, үйл ажиллагааг илүү хэвийн, үр ашигтай болгодог.

Материал ба хэрэглэгчийн шаардлагад нийцсэн захидалтын түвшний шийдэл

Нүүрстөрөгчийн болон харьцангуй бат бэхийн зузааны түвшинд тулгуурлан рольторын зай, деформацийн параметрийг тохируулах

Нарийн тавиурт болгохын тулд нүүрстөрөгчийн болон хөнгөн цагаан хавтангийн зузаан, уян хатан байдлын хязгаарыг анхлан судлах шаардлагатай. Хэрэв 25 мм ба түүнээс дээш зузаан хавтанг ашиглаж байгаа бол ерөнхийдөө голын зайг өргөжүүлэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр силжилт нэг цэгт төвлөрөхийг сааруулж, материалд хор хөнөөл учруулах боломжийг бууруулна. 350 МПа-аас дээш уян хатан байдлын хязгаартай материалыг ашиглах нь өөрөө сорилттой байдаг. Өнгөрсөн жил Materials Processing Journal сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар үзэхэд, пластик деформацийг ойролцоогоор хагас хувь, эсвэл нэг хувь орчимд хянах шаардлагатай байдаг. Энэ нарийн тэнцвэрийг зөв барьсанаар материалын бүтцийг гэмтээхгүйгээр хүссэнээс гадуур дахин муруйших үзэгдлийг багасгах боломжтой. Эдгээр хүчин зүйлсийг зөв тохируулснаар ямар ч төрлийн гангуудын дэлгэмэл дээр ажиллахад бүтээгдэхүүн эцэст нь тавиурт байдалд үлдэх болно.

Нарийн тавиурт болгох төхөөрөмжийг нарийн нарийвчлал шаардсан ажлуудад хөндлөн муруйлт, ирмэгний долгионтой тэмдэглэгдсэн асуудлыг арилгах шийдэл болгон ашиглах

Орчин үеийн CNC түвшинжүүлэгчид эдгээр байдаг хэлбэрийн асуудлыг роликны байршил болон илтгэсэн хүчийг тасралтгүй тохируулах замаар засаж чаддаг. Өнгөрсөн жилд Fabrication Tech Review сэтгүүлд хэвлэгдсэн судалгаагаар харахад, энэ процессыг автомжуулсан машин механизм нь авиацийн чанартай ган ашиглах үед ирмэгийн долгионтой байдал бараг 90%-иар бууруулдаг. Эдгээр системийн ажиллах зарчим бодитоор ухаалаг байдаг. Эхний роликнууд дээр том татастай илүү их муруйлт хийж эхэлж, дараа нь шугамын дагуу жижиг засварууд руу постепенно шилждэг. Энэ алхам алхмаар хандлага нь заримдаа квадрат метр тутамд хагас миллиметраас бага нарийцтай хавтгай хэлбэрт оруулахад тусалдаг.

Тохиолдолын судалгаа: Хатуу тавих шаардлагатай том хэмжээний бүтээлч төслийн тусгай түвшинжүүлэлтийг хүргэх

Саяхны энергийн инфраструктурын төслөөс турбины суурийн цуглуулгын төлөвийн хавтгай байдлыг метр тутамд 1,2 мм-аас хэтрэхгүй байлгахын тулд 80 мм зузаан хавтанг (ASTM A572 Grade 50) шаардсан байна. Бидний шийдэл нь:

• Түвшинжүүлсний дараа 650°C температурт хүндлийг арилгах аннилинг хийх
  Энэхүү процесс нь 0.9 мм/м налархай байдлыг хангасан бөгөөд хуучин арга замаас харьцуулахад доод талын бэлтгэлтийн цагийг 34%, хаягдал гарах хэмжээг 27% -иар бууруулсан (Хүнд үйлдвэрлэл, 2023 он).

Хайчлахаас өмнөх түвшинжилт: Лазер болон плазмын үйлдлийн нарийвчлалыг сайжруулах

Хайчлахаас өмнө нүүрстөрөгчийн гангуудыг тэгшлэх замаар муруйх, хэмжээсийн нарийвчлал алдагдахийг урьдчилан сэргийлэх

Лазер эсвэл плазмаар хайчлах үйлдэлд нүүрстөрөгчийн болон хайлшийн ган хавтгай ашиглах үед түүнийг анхны шатанд тэгшлэх нь маш чухал юм. Учир нь хайчлах явцад дулааны нөлөөгөөр металл муруйж, доторх хүчдэлийг арилгахад тусалдаг. Хэрэв анхдагч олборлож авсан хавтгайнуудын доторх хүчдэлийг зөв байдлаар арилгаагүй бол материалын урвал өөрчлөгдөж, таамаггүй үр дүнд хүргэх боломжтой. Салбарын сүүлийн 2024 оны судалгаа ийм асуудлыг судалж, 12 мм-с илүү зузаан хавтгайнуудад сонирхолтой зүйлийг илрүүлсэн. Ийм зузаан хэсгүүдийг анхдагч тэгшлэлт хийлгүйгээр хайчлахыг оролдоход метр урт бүрт 0.3-1.2 мм хооронд муруйж байсан байна. Хайчилсны дараа үүссэн ийм муруйдал нь эцсийн хэмжээсийн нарийвчлалд мэдээж нөлөөлдөг. Энэ нь HVAC цахилгаан сувгийн системийг үйлдвэрлэх зэрэг зүйлсэд маш чухал учраас бүх зүйл миллиметрийн бутархай хэсгүүдэд нарийвчлан таарч байх ёстой, эсвэл байрлуулахдаа нарийвчилсан хэмжээтэй байх шаардлагатай дэмжлэгийн боолтууд зэрэг бүтцийн элементүүдэд чухал ач холбогдолтой.

Нарийн нимгэх үед түвшин хэвийн бус хавтгайнууд хэрхэн огтлолын чанар, бүрдэлтэй наалдах чанарыг муутгаж байгааг

Хэрэв карбон болон ган хавтгайнуудыг бүрэн төгс эвлүүлээгүй бол лазерийн огтлогч системүүд фокусын цэгүүд шилжих асуудалд тулгардаг. Энэ нь материал дээрх энерги нягтыг тогтворгүй болгох ба зарим тохиолдолд 18%-иар буурахад хүргэдэг. Дараа нь нимгэгчид маш их сорилт болдог. Хэвийн түвшинд засасан хавтгайнууд дээрх керфийн өргөн нь ±0.1 мм байдаг бол зах зээлийн ердийн материалыг шууд ашиглах үед энэ хэмжээ ойролцоогоор хоёр дахин их (ойролцоогоор 0.35 мм) хэлбэлзэх болно. Эдгээр ялгаанууд нь хоорондоо наалдах гадаргуунууд зөв тохирч чадахгүй тул сайн нугалалт хийхийг хичээх үед жинхэнэ толгой өвдөлт болгодог. Нийслэлийн олон үйлдвэрийн тайлангийн мэдээний дагуу огтлохоос хойш шаардлагатай байсан хэмжээсийн засварын бараг гурван хувь нь ажлыг эхлэхээс өмнө засах ёстой байсан энгийн хавтгай байдлын асуудалд хамаардаг.

Түрхэхийн өмнөх боловсруулалтын ажлын урсгалд түвшинжилтийг нэгтгэхийн тавигдах зөв аргачлал

1. Орж ирсэн материалуудын хавтгай байдлыг лазерын сканер ашиглан шалгах (±0.2 мм/м-ийн дотор)
2. Стресийг дахин тараах зорилгоор 15-25% нугалах чадалтай таталтанд орох машин ашиглах
3. Огтлох үйлдэлд өмнө түвшинжүүлсний дараа 24 цагийн стресийн сулрал өгөх
4. Түвшинжилтийн параметрийг динамик байдлаар тохируулахын тулд бодит цагт зузааныг хянах системийг нэвтрүүлэх

Энэ дараалал нь эвлүүлээгүй материалтай харьцуулахад огтлохоос хойшхи муруйлтыг 89%-иар бууруулдаг бөгөөд нүүрстөрөгчтэй ган хавтангийн уян хатан байдлыг хяналттой пластик деформациар хадгалдаг.

Нүүрстөрөгчтэй ган хавтангийн түвшинжилтийн чанарын баталгаажуулалт болон салбарын хандлага

Хавтгай байдлын шалгуур туршилтууд болон үйлчлүүлэгчийн тусгай стандартын шаардлагад нийцэх

Орчин үеийн үйлдвэрлэл нь нүүрстөрөгчийн сталийн хавтгай байдлын дутагдал ±0.004 инч/шугам фут (ASTM A6/A6M-24) байхыг шаарддаг. Лазерын сканер болон координатын хэмжигч төхөөрөмжүүд (CMM) одоогоор хавтангийн гадаргуугийн 95% хавтгай байдлыг шалгаж чадах бөгөөд энэ нь уламжлалт шулуун самбараар шалгах арга замаас 32%-иар илүү үр дүнтэй. Хагас дамжуулагчийн тоног төхөөрөмжийн суурь зэрэг нарийвчлал шаардсан хэрэглээнд заавал таних туршилтын аргачлал нь ихэвчлэн дараах зүйлсийг хослуулдаг:

• Хөндлөн нум болон ирмэгийн долгионыг зурах олон цэгт лазерын профилирование
• Микро онооны туршилтаар стрессыг арилгах зөвшөөрлийг баталгаажуулах
• Үлдэгдэл муруйлтын хувьд хэрэглэгчийн тодорхойлсон тусгай шалгалтын шаардлага

Нарийвчилалтай, тогтвортой түвшний процессын тусламжтайгаар хаягдал ба дахин ажиллах хэмжээг бууруулах

2023 онд Зузаан шугамын нийгэмлэгийн хийсэн судалгаагаар зэвэрдэггүй гангуудын тавиур бүрийн тавны нэг нь ажилчид тэгшлэх ажлыг зөв хийж чадаагүйгээс хаягдаж байна. Эдгээр асуудлууд ихэвчлэн муруйцсан огтлолтой гадаргуу ба жигд бус байрласан боолтын холболтоос үүдэлтэй байдаг. Чанартай нарийвчлалын тэгшлэгч нь материал дахь стрессыг засварлах үед зузааны хэлбэлзлийг 0.2% эсвэл түүнээс бага байлгах замаар ийм төрлийн хаягдал гаралтыг бууруулдаг. Ийм дэвшилтэт машинууд ажиллаж байх үедээ байнга дэлгэцийн зайг тохируулдаг хаалттай системтэй ажилладаг. Энэ нь металлын ерөнхий хүчийг суллаж болох зүйл болох илү-тэгшлэхийг саатуулдаг. 50 ksi-с дээш ангилалд хамаарагдах хүчтэй материалыг ашигладаг хувьд энэ тэнцвэрийг зөв барьж байх нь нийт үйлдвэрлэлийн явцад бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалахад маш чухал болдог.

Шинэчлэгдэж буй чиг хандлага: Наад захын дундажийн өндөр шаардлагатай үйлдвэрт нарийвчлалын тэгшлэлтийн эрэлт ихсэж байна

Сүүлийн жилүүдэд сэргээгдэх эрчим хүч нь цагаан тугалын хавтгай захидалтад үнэхээр их ахиц гаргасан. Өнөө үед нарийвчлалтай калибровкийн хавтангуудын ойролцоогоор 41% нь энэ салбарт орж байгаа нь 2018 онд байсан 12%-иас хамаагүй илүү юм. Туслах турбины хувьд ялангуяа эдгээр том флангууд маш тэгш байх шаардлагатай - бүх 40 футын хүрээнд ойролцоогоор дээшээ доошоо 0.002 инч! Энэ хатуу зөвшөөрөл нь асуудал болохоос өмнөх даралтын цэгийг урьдчилан таамаглаж чадах ИНТЕЛЛЕКТУАЛ түвшний түвшинжүүлэгч рүү үйлдвэрлэгчдийг шилжихэд хүргэж байна. Мөн зэрэгт, цөмийн хэрэглээ нь хавтангуудынхаа доод температурт боловсруулалтыг илүү хүнд байдлыг шаардаж байна. Эдгээр тусгай самбаруудыг бага хэмд түвшинжүүлэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр бүтээгдэхүүний эцсийн үйлдвэрлэлтийн алхамд жижиг трещинууд үүсэхээс сэргийлж, ирээдүйд бүтцийн бүрэн байдлыг хамгаалах боломжтой.