Sem kjarnaíhlutir í vökva- og pneumatic kerfum hefur frammistaða stimpilstanga og strokka líkama bein áhrif á áreiðanleika og skilvirkni búnaðarins. Val á nýmyndunaraðferð ákvarðar ekki aðeins vélrænan styrk, þéttingu og slitþol strokka líkamans, heldur hefur það einnig áhrif á framleiðslukostnað og endingartíma. Þessi grein fjallar kerfisbundið um helstu nýmyndunarferla fyrir stimpla stangir og strokka líkama, greinir tæknilega eiginleika þeirra og viðeigandi aðstæður og veitir tilvísun í verkfræði.
I. Efnisval og formeðferð
Samsetning stimpilstanga og strokkahluta fer fyrst og fremst eftir viðeigandi vali á grunnefni. Algengt notuð efni eru meðal annars há-blendi stál (eins og 45 stál og 20CrMnTi), ryðfrítt stál (eins og 304 og 316L) og álblöndur (hentar fyrir léttar kröfur). Stál er almennt efni vegna framúrskarandi vélrænni eiginleika þess, en títan málmblöndur eða samsett efni má nota í sérstökum forritum.
Formeðferðarskref skipta sköpum fyrir gæði síðari nýmyndunar. Grunnefnið gengst undir temprunarhitameðferð (slökkun fylgt eftir með háum-hitahitun) til að auka hörku og seigleika. Yfirborðið er síðan skothreinsað eða rúllað til að mynda afgangs þrýstispennulag, sem seinkar upphaf þreytusprungna. Ryðfrítt stál krefst einnig súrsun og passivering til að fjarlægja hreiður og bæta tæringarþol.
II. Kjarnaframleiðsluferli
1. Suða
Suða er hefðbundin aðferð við smíði strokkablokka, sérstaklega hentug fyrir meðalstóra og stóra strokkakubba. Algengar ferlar eru:
•Tígrisbogasuðu (TIG/MIG): Með því að nota óvirka gashlíf næst lítilli-bjögun, mikilli-nákvæmni suðu, sem gerir það hentugt fyrir þunna-veggða eða nákvæma strokkablokka.
•Núningssuðu: Með því að nota núningshita sem myndast með miklum-hraða snúningi vinnustykkisins til að búa til tengingu, útilokar það samrunagalla og er almennt notað til að tengja stimpilstangir við endalok.
Eftir-suðu, streitulosun er krafist og röntgenskoðun er gerð til að tryggja að innri sprungur séu ekki til staðar.
2. Steypa og smíða Samsett ferli
Fyrir flóknar strokkablokkir getur steypa búið til eiginleika eins og innri flæðisrásir í einu ferli, en síðari vinnsla er nauðsynleg til að vega upp á móti skorti á nákvæmni. Smíða bætir málmflæðisdreifingu og eykur togstyrk verulega. Nútíma ferli sameina oft þetta tvennt: að smíða eyðuna, bæta síðan við nákvæmum byggingareiginleikum með nákvæmni steypu og að lokum CNC vinnslu til að ná hönnunarvikmörkum. 3. Aukaframleiðsla (3D prentun)
Ný framleidd málmaaukandi framleiðslutækni, eins og sértæk leysibráðnun (SLM), bjóða upp á nýjar aðferðir við myndun strokkablokka. Þessi aðferð getur búið til jarðfræðilega bjartsýni mannvirki sem erfitt er að ná með hefðbundnum aðferðum, svo sem innri kælirásum eða léttum grindum. Hins vegar, vegna takmarkana á fjölbreytni efnis og grófleika yfirborðs, er það sem stendur fyrst og fremst notað til frumgerða eða sérsniðna smá-lotu.
III. Yfirborðsmeðferð og styrking
Tilbúið strokkablokkin þarfnast yfirborðsmeðferðar til að uppfylla slit- og tæringarþolskröfur:
•Harð krómhúðun: Leggur 0,03-0,05 mm þykkt krómlag á yfirborð stimpilstöngarinnar og nær hörku sem fer yfir HV800. Hins vegar verður að hafa stjórn á innra álagi til að koma í veg fyrir sprungur.
•Raflaust nikkel-fosfórblendihúðun: Veitir samræmda tæringarþolna-húð sem hentar fyrir flókin innri holrúm þar sem rafhúðun er ekki framkvæmanleg.
•Plasma úða: Keramik eða wolframkarbíð húðun eykur slitþol við erfiðar notkunarskilyrði.
IV. Gæðaeftirlit og skoðun
Mikilvægar breytur meðan á myndun ferlið stendur, eins og suðustraumur og smíðahitastig, verður að fylgjast nákvæmlega með. Skoðun fullunnar vöru inniheldur venjulega:
•Óeyðandi prófun: Ultrasonic prófun (UT) greinir innri galla og segulmagnaðir agnaprófanir (MT) bera kennsl á yfirborðssprungur.
• Málsnákvæmni: Hnitmælingarvélar (CMMs) sannreyna rúmfræðileg og staðsetningarvikmörk mikilvægra pörunarflata.
•Árangursprófun: Þrýstiprófun, lekaprófun og mat á þreytulífi.
Niðurstaða
Samsetningaraðferðin fyrir stimpla stangir og strokka líkama er alhliða samruni efnisvísinda, vinnslu og yfirborðsverkfræði. Með auknum kröfum um áreiðanleika háþróaðs-búnaðar mun fjöl-samvinnuhagræðing (eins og smíða + suðu + yfirborðsherðing) verða almenn stefna. Í framtíðinni er gert ráð fyrir að samþætting aukefnaframleiðslu og snjallrar vöktunartækni muni stuðla enn frekar að þróun strokkahlutasamsetningar í átt að meiri skilvirkni og sérsniðnum.
