Дулаанын тусгаарлалт үйлдвэрлэхэд экструзийн машинд удирдах рельсийг ашиглах үед юуг анхаарах ёстой вэ?

Дулааныг таслагчийн системүүдийн нарийвчлалтай хөнгөн цагаан экструзийн үйл явцад заагч рельсийн үүрэг

Дулааныг таслагч хэрэглээнд зориулсан нарийн цайралттай аллюминийн профилийг үйлдвэрлэхэд заагч рельсний системүүд нэн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь барилга байгууламжуудад энергийн үр ашигтай ажиллагааг хангахын тулд шаардагдах ±0.1 мм орчим жижиг хэмжээний хязгаарыг хангахад тусалдаг. Сүүлийн үеийн зарим судалгааны дүнгээр харахад үйлдвэрлэгчид заагч рельсээ сайжруулах замаар дулааныг таслагч профилийн цаашдын дахин боловсруулалтыг 38% хүртэл бууруулж чаддаг байна. Энэ нь 2023 онд “Олон улсын дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн технологийн сэтгүүл”-д хэвлэгдсэн судалгааны мэдээллээр үзэхэд эдгээр бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн өртөг болон энергийн хувьд үзүүлэх үр дүнд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг.

Заагч рельс нь дулааныг таслагч профилийн хэмжээсийн нарийвчлал, хязгаарын хяналтыг хэрхэн хангаж байна вэ

Шахалтын үед хөнгөн цагаан саван ашиглах үед заадас рельсүүд нь хажуу тийш хөдөлөх хөдөлгөөнийг багасган зүйлсийг шулуун байлгахад тусалдаг. Мөн дулааны хязгаарлалтын полимер ба үнэмлэхүй хөнгөн цагаан материал хоорондын чухал зайг хадгалж байдаг. Ойролцоогоор 2022 оны судалгаа гайхамшигтай зүйлийг харуулсан: шахалтын үед заадас рельсийг ашигласнаар 100-ийн 96 эсвэл 97 хэсэг нь ASTM E2934 хэмжээний шаардлагад нийцдэг болно. Харин эдгээр заадас рельсгүй тохиолдолд зөвхөн ойролцоогоор 82 хэсэг л шаардлагад нийцнэ. Энэ түвшний нарийвчлалд хүрэх нь маш чухал учир нь бүх зүйл зөв байрласан үед дулааны завсар хамгийн сайн ажилладаг. Энд жижиг алдаа ч чухал. Бид зүгээр л хагас миллиметрээр хазайх нь дулааны үр ашгийг бараг 20%-иар бууруулж чадна гэж ярьж байна. Урт хугацааны үйл ажиллагаа болон энергийн хэмнэлтийг харгалзан үзэхэд энэ нь маш их ач холбогдолтой.

Дулааны задралын сорилтууд болон тэдгээрийн заадас рельсийн байршлын тогтвортой байдлаас үзүүлэх нөлөө

Ганлан хөтлөх хэсгүүд нь метр тутамд Цельсийн градус бүрт ойролцоогоор 11 микрон, харин цийнхийн шахмал нь ижил нөхцөлд ойролцоогоор 23 микрон тэлэх үед ажиллагааны явцад цаг соёоноор асуудал үүсэж эхэлдэг. Орчин үеийн удаан хэрчмийн системүүд дулаан ихсэх, буурах үед байрлалыг жинхэнэдээ тохируулдаг ухаалаг нөхөлтийн модульд суурилж эхэлсэн. Үр дүн нь? Дулааны боловсруулалтын сэтгүүлээр өнгөрсөн жил дурдсанчаар дулаан -280 хүртэл хүчтэй хэлбэлзэх үед ч байршил бараг 0.5 мм-ийн нарийвчлалтай хадгалагдаж байна. Энд бидний жинхэнэ давуу талыг мартаж болохгүй - өмнөх өөрчлөгдөшгүй хөтлөх системүүдтэй харьцуулахад материал муруйших асуудал ойролцоогоор 60 хувийн буурч байна.

Ердийн үйл ажиллагааны бэрхшээлүүд: Удаан хэрчмийн системд байршил зөрөх, элэгдэл

Өндөр температур, өндөр даралтанд шахах нөхцөлд удаан хэрчмийн гэмтлийн механизм

Дулааныг таслагч экструзийн нүхний дагуулагч савааны системүүд нь хэт их ажиллагааны стресст өртдөг бөгөөд орчин үеийн системүүдэд температур тогтмолоор 450°C (842°F) -с хэтэрч, шахалт нь 200 MPa -г давах боломжтой. Эдгээр заагт хүрэх үед гурван төрлийн гэмтэл нь доминант байдаг:

• Микроскопын ползох деформаци дагуулагч савааны материалд геометрийн тогтвортой байдлыг бууруулдаг
• Дулааны уналтын трещины цуврал нүхний цагирганы хучилтгүй нүхэнд (ASM International стандарт) 36% илүү хурдан үүсдэг
• Устөрөгчийн эмх цэгцгүй байдал хурдан дулааны циклд, ялангуяа хөнгөн цагаан-цинкийн хайлш дээр хурдасдаг

Эдгээр механизмүүд нь 1000 шахалтын цикл тутамд эвзэлтийн нарийвчлалыг 0.02–0.05 мм-ээр муутгаж, дулааны завсарын профайлын зөвшөөрөх хязгаарт шууд нөлөөлдөг.

Дулааны завсарын шахалтын өндөр үзүүлэлт бүхий удирдагч савааны загварчлалын зарчим

Бат бөх удирдагч савааны системийн инженерийн стандарт болон материал сонголт

Дулааныг таслагч экструзийн заагч савлуудад ашигладаг материалууд нь 400-600 градус Цельсийн хоорондх температурт ажиллах үедээ муруйх эсвэл деформацид оролгүй байх хэлбэр хадгалах чадвартай байх шаардлагатай. Өнгөлдөг дээд үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн ISO 6362-5 алтайн техникийн шаардлагатай вольфрамын карбидын хосломуудыг холих бөгөөд өнгөрсөн жилийн Materials Engineering сэтгүүлийн судалгаагаар илтгэснээр энэ нь ердийн ган хэсгүүдтэй харьцуулахад дулааны тогтвортой байдлыг 18-22 хувь сайжруулдаг. Хэрэв 80 МПа ба түүнээс дээш даралт үүсэх маш өндөр даралтын нөхцөлд ажиллах шаардлагатай бол хром молибден суурьтай цутгалган баталгаат ган сплавууд нь усталтын стресст илүү ихээр тэсвэртэй байдаг. Энэ нь цикл стрессийн хэмжилтийн ASTM E466-21 стандартын дагуу хийсэн туршилтаар баталгаажсан.

Урт хугацааны нарийвчлалын тулд Баталгаат ба Гадаргуугийн Боловсруулсан Заагч Савлууд

Хатуулахын тулд плазмын нитридлэгч үйлчилгээ нь 0.1-0.3 мм зузаан, Виккерсын хэмжээсээр 1200-1400 HV хатуулагшилттай гадаргуугийн давхаргыг үүсгэдэг. Энэхүү үйлчилгээ нь дулааны задралын үйлдвэрлэлийн урт циклд элэгдлийн хурдыг ойролцоогоор 40% бууруулдаг. Үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн энэ процессийг титан болон алюминий нитрид шиг PVD давхаргаас хамгаалах хальстай хослуулдаг. Ийм хослол нь 10,000 гаруй экструзийн дараа ч хэмжээний нарийвчлалыг ±0.05 мм дотор хадгалж чаддаг бөгөөд энэ нь бүтээгдэхүүн дулааны үзүүлэлтийн хувьд EN 14024 стандартад нийцэх шаардлагатай. Криогений дахин халуун боловсруулалтанд орох материалуудын хувьд өөр нэг давуу тал байдаг. Ерөнхий материал илүү тогтвортой болдог бөгөөд конвейерийн дулааны боловсруулалтын арга замаас харьцуулахад дулааны томролтын коэффициент 15%-иас 18%-иар буурдаг. Энэ нь ажиллаж байх үеийн температурын өөрчлөлтөнд компонентууд яаж хариу үзүүлэхэд бодитоор нөлөөлдөг.

Тогтмол болон тохируулагддаг заагч рельс: Тогтвортой байдал, уян хатан чанарын хоорондын тэвчээрлэлийг үнэлэх

Стандарт тогтмол заагч рельсууд метр тутамд ойролцоогоор 0.02 мм-ийн зөрүүтэй тэгш байдаг боловч материалын дулааны задралын ялгааг шингээн ажиллахын тулд суурь гадаргууг маш нарийн машинд оруулах шаардлагатай. Нөгөө талаас, тохируулагддаг системүүд нь нарийсгалттай бөглүүртэй байгууламжаар ойролцоогоор хагас миллиметрээс хоёр миллиметр хүртэлх байрлалын нөхөлтийг өгдөг. Сүүлийн үеийн ASME-ийн 2024 оны тайлангийн мэдээгээр харьцуулахад эдгээр нь алчуудын хайлшид 12-18 микрон/метр хэмжээтэй дулааны өргөлтийг удирдана. Гэсэн хэдий ч эдгээр тохируулгын механизм нь өөрсдөө зарим хувьсах чанарыг оруулдаг. Энэ нь профайлуудын шулуун байдлын үр дүнд ойролцоогоор тавнаас найман хувь хүртэл өөрчлөлт гарна гэсэн үг юм. Үүнийгээр идэвхжих үед температур 200°C-ийг давахад операторууд бодит цагт лазерын шалгалт хийх шаардлагатай болдог. Илүү өндөр температурт дулааны менежмент чухал болно.

Захидалтын рельсийн үр дүнтэй ажиллагаа болон үйлчилгээний насны хугацааг хамгийн их байлгах зорилгоор хийх засвар үйлчилгээний стратегиуд

Тасралтгүй экструзийн шугамууд дахь урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ ба бодит цагийн хяналт

Одоогийн үед дулаан тусгаарлагчийн үйлдвэрлэлийн шугамууд нь IoT-оор идэвхжсэн хэлбэлзлийн сенсоруудыг (2022 оноос хойш салбарын хэрэглээ 40%-иар нэмэгдсэн) болон захидалтын рельсний анхны түвшингийн алдрыг илрүүлэх дулааны зураг авах камеруудыг ашигладаг. Эдгээр системүүд экструзийн хүчний загварыг (ихэвчлэн хөнгөн цагаан профайлуудад 12–18 кН) болон анхдагч түвшинээс ±5°C-аас илүү хазайсан температурыг хянах замаар дахин тохируулах шаардлагатай болохыг илтгэнэ.

Урьдчилан таамаглах ажлын урсгалыг сайжруулах гурван үндсэн бүрэлдэхүүн:

• Захидалтын рельс дээрх хажуу чиглэлийн хүчнийг хэмжих страйн гейджүүд
• Рельсний гадаргуугийн дулааны тархалтыг хянах инфра улаан туяаны сканерууд
• Хотгорлогийн хурдыг 92% нарийвчлалтайгаар урьдчилан таамаглах машин сургалтын алгоритмууд (Үйлдвэрлэлийн мэдээллийн судлал, 2023)

Үрэлтийг бууруулах, хорогдлыг багасгах зорилгоор хийх смазкийн техник болон гадаргуугийн эмчилгээ

Өндөр давтамжийн шахалтын мөчлөгүүд (120–150 мөчлөг/минут) холболтын цэгүүдэд 0.8–1.2 мл/цаг хэмжээний өндөр нарийн байдалтай синтетик тосыг хүргэх тосны системийг шаарддаг. Алмаз шиг нүүрстөрөгчийн (DLC) бүрхэвч ашигладаг талбайд хромын улайтаас ялгаатай нь үрэлтийн коэффициентийг 34% бууруулдаг байна.

Чухал засвар үйлчилгээний протокол:

1. Тосны тархалтын сувгуудыг долоо хоногт нэг удаа шалгах
2. Хэт авианы туяагаар элэгдлийн гадаргууг жилд хоёр удаа зузааныг шалгах
3. Нийлбэр деформаци 0.25 мм болсон үед рельсийг бүрэн солих (EN 12000-3 стандартын дагуу)

Бодит цагийн тосны задралын сенсорууд үйл ажиллагааны явцад тосны нарийн байдлыг болон жижиг хэсгүүдийн бохирдлыг тасралтгүй хянах замаар рельсийн цацрагдсан гэмтлийн 78%-ийг урьдчилан сэргийлдэг.