Томосгосон хэсгийн нийлүүлэгч: Хүч чадал ба бат бөх чанар

Томосгосон хэсгийн хүч чадлын ардчиллын ар зах

Нэг зүгтэй бүтэц томосгосон металл хэсгийн хүч чадлыг хэрхэн сайжруулдаг вэ

Металлыг хүйтэн боловсруулахад атомын бүтэц дотор нь өөрчлөгдөж, стресс үүсэх чиглэлд эвсэл бүтцийг зэрэгцүүлэн байрлуулдаг. Хийн хийц олон чиглэлд эвсэлтэй байдаг бол хүйтэн боловсруулсан хийц нь хийцийн хэлбэртэй нийцсэн тасралтгүй эвсэлтэй байдаг. Өнгөрсөн жилийн ASM International-ийн судалгаагаар ийм чиглэлтэй байршил нь ижил төстэй хийн хийцүүдтэй харьцуулахад уян хатан байдлын хязгаарыг 37 хувь хүртэл нэмэгдүүлж чаддаг. Хүйтэн боловсруулалтыг онцлог болгох нь молекулуудын хоорондох жижиг зайг шахаж, трещинууд хялбар дамждаггүй илүү хүчтэй бүтцийг бий болгодогт оршдог. Турбинын тэнхлэг эсвэл машиний суспензийн холбоос шиг газарт гэмтэл гарах нь боломжгүй учраас энэ нь ихэвчлэн чухал байдаг.

Эвсэлийн урсгал ба микробүтэц: Цагирагийн хүйтэн боловсруулалтанд чиглэсэн хүчийг олж авах

Металлыг хянасан деформацийн нөхцөлд тархахад деталь доторх ачаалал үйлчлэх чиглэлд давхар давхар байрлах байдал үүсдэг. Өндөр хүчтэй гангаас хийсэн детальд ийм төрлийн бүтэц нь силикон ба марганцын хайлш материалд илүү жигд тархаж, цохигдлыг илүү сайн тэвчин тувах боломжийг олгодог. 2022 оны саяхны судалгаа гайхамшигтай үр дүнг харуулсан. Халуун тавих замаар үйлдвэрлэсэн кривошипын хувьд түүний анхны муруйх чадварын 89 хувийг 50 мянган удаагийн ачааллын дараа ч хадгалж чадсан. Энергийн яамны материалын тайлангийн мэдээгээр, машинд оруулж боловсруусан детальтай харьцуулахад гурван дахин муу үзүүлэлттэй байсан.

Сунгалтын хүчний харьцуулалт: Тависан болон зуучилсан, машинд оруулсан материалын хооронд

Том давхар хүчээр боловсруулж, материал нягтыг нэмэх замаар дотоод гэмтлийг арилгах

Үйлдвэрлэгчид 1200 хэм буюу түүнээс дээш халуунд хүчтэй шахалтыг нэмж өгвөл материалын бүх цэвэршилтийг үр дүнтэй арилгаж чаддаг. Энэ нь металл хийх стандартад бараг л гайхамшигтай 99,8%-ийн нягтшилд хүрэх боломжийг олгодог. Гидравлик цилиндрийн саваа эсвэл шургалтын тоног төхөөрөмжинд ашигладаг деталейн хувьд эзэлхүүний түвшинд ямар ч гэмтэлгүй байх нь маш их чухал болдог. Эдгээр детальд 740 бар болон түүнээс дээш даралт үйлчилбэл жижигхэн агаарын хөндий ч гэсэн ажиллагааны явцад аюулт үйл явдалд хүргэж болзошгүй юм. Ихэнх топ түншүүд одоогоор ийм процессийг хоёр чиглэлд нэгтгэж байна: бүтээгдэхүүн үйлдвэрийн талбайг орхихоос өмнө изотермийн зуурмаг техник болон нарийн дууны шинжилгээ хийх аргыг хослуулж ашиглаж байна. Энэ нэмэлт алхам нь бараануудыг нууцад гэмтэлтэйгээр илгээхээс сэргийлж, талбарт сар сарын дараа л илрэх боломжтой байдаг.

Итгэлтэй хийцсэн хэсгийн нийлүүлэгчийн найдвартай байдлын давуу тал

Хийцсэн деталь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тусламжтайгаар бүтээгдэхүүний амьдралын мөчийг уртасгах, засвар үйлчилгээг багасгах

Хийцсэн замаар үйлдвэрлэсэн деталь бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дотоод бүтцэдээ жижиг дутагдал байхгүй тул шидэмэл хийцээс хийсэн детальтай харьцуулахад 40-60 хувийн хооронд илүү их үедэг. Металлыг хийцэх үед түүний бүтэц деталийн хэлбэртэй нэг чиглэлд шахагдаж, шидэмэл металлын бүтээгдэхүүнд ердийн тохиолддог агаарын болон цоорхойн ховилууд бүрэн арилгагдана. Энэ нь трещин үүсэх боломжит цэгийг багасгаж, илүү хүчтэй деталь үүсгэдэг. Жишээлбэл, хөдөлгүүрийн холбох тагт эсвэл амьсгалуур зэрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд олон жилийн турш ажиллах боломжтой бөгөөд солих шаардлагагүй. Хатуу чанарын хяналттай нийлүүлэгчтэй ажилладаг компаниудад мөн бодит ашиг оршдог. Деталь бүрэлдэхүүн хэсэг ховор хугацаанд гэмтдэг тул засвар үйлчилгээний зардал жил бүр ойролцоогоор 30 хувиар буурч, машин тоног төхөөрөмжүүд засвартай байхын оронд тасралтгүй ажиллаж чадна.

Хэт өндөр ажиллагааны нөхцөлд тавиагдсан зэвсэглэлийн хэсгүүдийн давуу ноцох эсэргүүцэл

Зэвсэглэлтийн үед металл боловсруулагчид эгнээд байрлах нь эд ангиудад онцгой давуу тал өгдөг. Уул уурхайн самбартай машины хувьд ийм хүч чадал нь 50 тонны ачааг зөөхөд шаардлагатай бол нефтийн цэцэрлэгийн тоног төхөөрөмжүүд 15,000 PSI орчим даралтанд тэсвэртэй байх ёстой. Хуйлшганаас хийсэн деталиудтай харьцуулахад ингэж жигд бус байдаггүй. Зэвсэглэсэн материалууд соронзон чиглэлд дуурайлган чийгийг дамжуулдаг бөгөөд эсрэгээр нь тэмцэхгүй. Сүүлийн үед Болор Материалын Судалгааны Хорооноос зарим туршилт хийж үзсэн бөгөөд гарсан үр дүн маш гайхамшигтай байсан. Зэвсэглэж хийсэн стальны бэхэлгээний хэсэг -40 хэмийн цэвэршүү цасан орчинд хугарахаас өмнө хуйлшганаас хийсэн хувилбаруудтай харьцуулахад 82% илүү их ноцох энергид тэсвэртэй байв. Ийм ялгаа нь практик хэрэглээнд гажилт гарах боломжгүй үед маш чухал ач холбогдолтой.

Тогтмол ачаалалд орж буй зэвсэглэсэн хэсгүүдийн уналтын эсэргүүцэл

Томилгооны хэсгүүд нь дахин дахин ачаалал өгөх үед стрессийн концентрацийг үүсгэхээс сэргийлдэг тасралтгүй бүтэцтэй байдаг. Амьдралын мянган жилийн туршид 25 тонн бүрийн 500 сая ачааллын циклээс дээш эдлэх чадвартай өндөр чанарын тээврийн хэрэгслүүд нь машинжуулсан хэсгүүдийн ерөнхий амьдралын хугацаанаас ойролцоогоор гурван дахин илүү. Энэ боломжийг юу бий болгодог вэ? Материал нь микроскопын түвшинд деформациар хатуурч, трещинууд үүсэхийг эхлэхэд тэвчих чадвартай байдаг. Энэ шинж чанар нь онгоцны дэлгүүр, салхины турбинын тэнхлэг зэрэг газар гэмтэл гарах боломжгүй зүйлсийн хувьд маш чухал юм. ASTM F3114-22 зэрэг стандартууд энэ төрлийн микробүтцийн сайжруулалтууд нь хүнд нөхцөлд урт хугацаанд найдвартай ажиллахад хэр чухал болохыг онцолдог.

Томилгоо vs Хайлш: Яагаад томилгосон хэсгүүд чухал хэрэглээнд илүү ажилладаг вэ

Томилгоо ба хайлш үйлдвэрлэлтийн процессийн гол ялгаа

Хайлшруулахаас ялгагдах гол онцлог нь материалыг хэрхэн боловсруулах явцад үүсдэг. Хайлшруулалттай харьцуулахад, тугалдуурт металлын халуун хэсгийг шахалтаар боловсруулдаг бөгөөд энэ нь металл дахь байгууламжийн чиглэлийг бүтээгдэхүүний хэлбэрт нийцүүлэн өөрчилдөг. Эдгээр байгууламжийн чиглэл нь деталийг хамгийн их ачаалал тусах хэсэгт илүү хүчтэй болгодог. Мөн тугалдуурт ажиллагаа нь дараа нь бүтээгдэхүүнийг суллах боломжтой жижиг агаарын хөндийг арилгадаг. Хайлшруулалт нь шингэн металлыг зураглалд хөргөдөг учраас байгууламжийн санамсаргүй загвар, зарим тохиолдолд бүтээгдэхүүнд жижиг цоорхой үүсдэг. Саяхны “Metallurgical Process Analysis” судалгаанд гарсан мэдээллээр тугалдуурт боловсруулсан деталь нь ижил төстэй хайлшруулсан детальгаас ойролцоогоор 37 хувиар илүү хүчтэй байдаг. Их ачаалал эсвэл хатуу нөхцөлд ашиглагдах зүйлсийг барихад энэ нь маш чухал.

Механик давуу тал: Тугалдуурт болон хайлшруулсан деталейн хүч, зөөлөн чанар, найдвартай байдал

Тэргэж хийсэн хэсгүүд нь гурван чухал хувьсгал дээрх механик ажиллагаагаараа онцлогтой юм:

• Чадвар : Тэргэж хийсэн ган нь хуйлж хийсэн ганаас дунджаар 26% илүү сунгалтын бат бөх чанартай байдаг
• Хүчирхэгч байдал : Мөргөлдөөний тэсвэрт чанарын шалгуурууд нь тэргэж хийсэн деталь бүр унахын өмнө 2–3 дахин илүү энерги шингээх чадвартайг харуулсан
• Илүү цагдаагүй : Судалгаанууд нь тэргэж хийсэн хэсгүүд хуйлж хийсэн хайлштай харьцуулахад усталтын туршилтанд 30% илүү их стрессын мөчлөгийг даах боломжтойг харуулсан

Эдгээр газрын зүйн ялгаа нь өндөр даралт эсвэл термоклиник гэх мэт хязгаарлагдмал нөхцөлд илүү ихээр өсдөг бөгөөд иймээс тэргэх нь чухал даалгаварт зориулсан програм хангамжийн хувьд илүү дуртай арга болдог. Мэргэжлийн өгөгдлөөр авъяаслаг нийлүүлэгчдийн деталь бүр хуйлж хийсэн хувилбараас (Ponemon 2023) хүнд машин механизмд 50–60% илүү их үйлчилгээний нас байдаг.

Өндөр стрестэй салбарууд дахь тэргэж хийсэн хэсгүүдийн хэрэглээ

Нефть ба хий, уурхай, барилга, тээврийн салбарт тэргэж хийсэн хэсгийн чухал ашиглалт

Юүнд бодитоор хүчтэй зүйлс тохиолддог салбаруудад эвдрэхгүй, тэсвэртэй деталиуд шаардлагатай байдаг тул инженерийн найдвартай шийдлүүдийг хангахад товших деталийн нийлүүлэгчид чухал ач холбогдолтой. Жишээ нь тос, хийн салбарт авч үзье. Тэдний товсож гарган авдаг шургууны үзүүр болон краны бие нь өдөр бүр 15,000 паунд/квадрат инчийн даралтанд тэсвэртэй байж, хэв, хатуу байдлаа алдахгүй байх ёстой. Уурхайнуудад ажилчид ямар ч төрлийн хатуу материалтай тэмцэж, хурдан элэгдэхгүйгээр тусгайлан үйлдвэрлэсэн самбайн шүд, жижиглэгчийн хавирга нараас хамаарч байдаг. Барилгын талбарт ч мөн л товсож гарган авсан краны түрүү ба гидравлик деталь байхгүй бол төслүүдийн туршид дахин дахин ачааллыг зөөх боломжгүй. Мөн улс орноос улс оронд маш их ачааг зөөж явдаг галт тэрэгнүүдийг мартахгүй байх хэрэгтэй. Тэд замын миляар явсаар ирсэн товсож гарган авсан холбох хэрэгсэл болон бат бөх тэнхлэгүүдэд итгэдэг. Сүүлийн Форжинг зах зээлийн тайлангийн тоо мэдээлэл энэ бүх хөрөнгө оруулалтыг ойлгоход тусалдаг. Миний өмнөх жилд л байнгын стресстэй тэсвэртэй байх компонент шаарддаг зах зээлүүд дэлхий даяар бараг 59 тэрбум долларын бизнесийг бий болгосон.

Туршлага: Түрхий тос булагнуурын тоног төхөөрөмжийн найдвартай ажиллагааны хувьд хэлбэртгэсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

2022 онд усан доорх нүхлэлтийн системийг судалж үзэх үед сонирхолтой зүйл гарч ирсэн: хийцгээр хийсэн краны бие болон эдгээр хүнд даацын шургууны хальснууд жинхэнэ хайлшлагатай харьцуулахад илүү сайн ажилласан. Бидний ярьж буй зүйл гэвэл даралт орлуулах явцад тэдгээр нь хагнасандаа 47% сайжруулалттай байсан юм. Энэ нь яагаад ийм сайн ажиллаж байгаа юм бэ? Хийцгээр хийсэн деталуудад боргоцойн урсгал тасралтгүй байдаг тул газрын гадаргуугаас доош 2,500 метр гүнд ч хүртэл суналтын хагналтууд үүсэхээс сэргийлдэг. Тэнд тоног төхөөрөмжүүд маш их даралтанд нэмээд ойролцоогоор 350 Фаренгейтын температур, мөн идэвхитэй давстай усны эсрэг тогтмол тэмцэлд оролцохоо мартаж болохгүй. Мөн үйл ажиллагаанд энэ юу гэсэн үг вэ? Эдгээр хийцгээр хийсэн хэсгүүдийн чиглэлтэй бат бөхөн байдлын улмаас хүлээгдээгүй засвар үйлчилгээний асуудлууд илүү их буурсан. Зургаан өөр далайн эрэг орчмын нүхлэлтийн цэг дээр компаниуд тоног төхөөрөмжийн зарим хэсэг нь анхааруулалтгүйгээр гэнэт ажиллах чадвараа алдсан тохиолдолд 32% багасалттай байсан. Ийм найдвартай байдал нь өдөр бүрээ алдах нь ашиг орлоготойгоо шууд хамааралтай индустрид ихээхэн ялгааг оруулдаг.

Рельс, уул уурхайн салбар яагаад найдвартай тэргэлзүүр хийх эд ангины нийлүүлэгчид итгэдэг вэ?

Рельс, уул уурхайн салбарууд дараах шинж чанартай тэргэлзэсэн эд ангиудыг нийлүүлэх чадвартай нийлүүлэгчдийг эрхэмлэдэг:

• Чиглэлтэй бат бөх чанар рельстэй машины холбох төхөөрөмжинд гарч болох мөртлөөс хамгаалах
• Захидалсан хайлш -40°F-с 1,200°F хүртэлх температурын хэлбэлзэлтэй орчинд ажилладаг уул уурхайн багаж хэрэгслэд
• Хурц хэмжээний төлөв (±0.002") рельс ба дугуйн хоорондын бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд

Эдгээр шаардлагууд нь хүнд даацын 78% рельсийн замын компаниуд ISO 9001 сертификаттай тэргэлзүүрийн мэргэжлийн компаниудаас стандартжуулсан худалдан авалт хийдэг шалтгаан юм. Энэ нь 20+ тонн жинтэй тэнхлэгийн ачаалал, 500 сая циклээс дээш нарийн түвшинд тогтвортой ажиллагааг хангана.

Түгээмэл асуулт

Асуулт: Тэргэлзсэн эд ангиуд зуучих эд ангиудтай харьцуулахад бат бөх чанар, үргэлжлэх хугацааны хувьд ямар давуу талуудтай вэ?

Хариулт: Тэргэлзсэн эд ангиуд нь жигд бус бус байдал, дотоод гэмтэлгүй байх төлөвтэй, боловсруулалтын үед чиглэлтэй болсон бүтэцтэй байдгаас болж ижил зуучих эд ангиудтай харьцуулахад ихээр бат бөх чанартай байдаг. Энэ нь ижил зуучих эд ангиудтай харьцуулахад бат бөх чанар, нарийн хугацааг 37% сайжруулдаг.

Асуулт: Шахагдсан хэсгүүдийг яагаад өндөр даралттай орчинд илүүд үздэг вэ?

Хариулт: Шахагдсан хэсгүүд нь порист чанарыг арилгаж, материал нь бараг 99.8% нягтшилттай болдог. Энэ нь хэт өндөр нөхцөлд задрах эрсдэлийг багасгах тул өндөр даралттай хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.

Асуулт: Шахагдсан хэсгүүд ямар салбарт онцгой ач холбогдолтой вэ?

Хариулт: Шахагдсан хэсгүүд нь газрын тос, хий, уурхай, барилга, тээврийн салбарт чухал ач холбогдолтой байдаг бөгөөд эдгээр салбарт компонентууд маш их хүч, хүнд ачаалал эсвэл хэт хүнд нөхцөлд задрахгүй байх ёстой.

Асуулт: Зуурмаг хэсгүүдтэй харьцуулахад шахагдсан хэсгүүдийн хоёрдогч хугарлын үе хэрхэн мэдрэгдэх вэ?

Хариулт: Шахагдсан хэсгүүд нь тасралтгүй бүтэцтэй байдлаар илүү урт хоёрдогч хугарлын үетэй байдаг. Тэд зуурмаг хэсгүүдтэй харьцуулахад хоёрдогч хугарлын шалгуурт 30% илүү стрессын циклд тэсвэртэй байдаг.