חלקי סגסוגת ברונזה עמידים בפני שחיקה: מדריך דירוג

חישוב לחץ מיסב ו-PV לפני בחירת דרגה

מסך ההנדסה הראשון עבור מיסב רגיל כולל בדרך כלל לחץ מיסב מוערך:

P = W ÷ (D × L)

אֵיפֹה:

• P= לחץ מיסב מוקרן
• W= עומס רדיאלי
• D= קוטר הפיר
• L= אורך מיסב

לְהַנִיחַ:

• עומס רדיאלי: 20,000 ניוטון
• קוטר פיר: 40 מ"מ
• אורך מיסב: 50 מ"מ

שטח מוקרן:

40 × 50 = 2,000 מ"מ²

לחץ מיסב:

20,000 ÷ 2,000 = 10 ניוטון/מ"מ² =10 מגה פסקל

אם מהירות פני השטח היא 0.20 מטר/שנייה:

PV = 10 מגה פסקל × 0.20 מטר/שנייה = 2.0 מגה פסקל·מטר/שנייה

מספר זה אינו מעיד על מעבר או כישלון אוטומטיים.

זהו ערך סינון שיש לבחון יחד עם:

• שיטת סיכה
• תדירות הפעלה
• תנועה מתנדנדת או רציפה
• פיזור חום
• חומר משטח נגדי
• תמיכה בדיור
• נְגִיעוּת
• טמפרטורת השירות
• אורך חיים נדרש

אין להעתיק דירוג PV מטבלה מקוונת גנרית מבלי לאשר את שיטת הבדיקה ותנאי ההפעלה.

הפיר יכול להרוס מיסב ברונזה תקין

דרגת ברונזה אינה יכולה לתקן משטח נגדי שאינו מתאים.

הציור צריך להתייחס ל:

• חומר הפיר
• קשיות פיר
• גימור פני השטח
• עֲגַלגַלוּת
• ריצה
• מַעֲרָך
• ציפוי פני השטח
• חריצי סיכה
• ניקיון ההרכבה

ציר רך או מחוספס יכול לגרום לבלאי דבק ולחריגה מהירה. ציר קשה מדי אך עם גימור גרוע יכול גם הוא לפגוע במשטח המיסב.

אם הספק מקבל רק את שרטוט התותב, סקירת התכנון אינה שלמה.

הציר והמיסב יוצרים זוג טריבולוגי. יש להעריך אותם יחד.

מרווח ריצה משתנה עם טמפרטורה

לסגסוגות ברונזה יש בדרך כלל מקדמי התפשטות תרמית של כ-16-18 מיקרומטר/מ״ק, תלוי בסגסוגת ובטווח הטמפרטורות.

עבור ברונזה בקוטר 100 מ"מ שנחשפה לעלייה בטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס, צמיחה תרמית בלתי מוגבלת היא בקירוב:

ΔD = α × D × ΔT

ב-16 מיקרומטר/מקל:

16 × 10⁻⁶ × 100 מ"מ × 80 =0.128 מ"מ

ב-18 מיקרומטר/מקל:

18 × 10⁻⁶ × 100 מ"מ × 80 =0.144 מ"מ

אין פירוש הדבר שמרווח הפעולה משתנה אוטומטית בדיוק באותו סכום. גם ציר הפלדה מתרחב, ותותב הברונזה עשוי להיות מוגבל על ידי בית החיבור או חיבור הלחץ.

זה מוכיח נקודה חשובה יותר:

לא ניתן לבחור התאמה לטמפרטורת החדר מבלי להתחשב בטמפרטורת ההפעלה ובתנאי ההרכבה.

סיווג התאמה H7/h6 כשלעצמו אינו מגדיר את מרווח הריצה הנכון עבור כל מיסב.

שינויים במסלול הייצור בביצועים ובעלות

יציקה רציפה

מוטות וצינורות יצוקים רציפים יכולים לספק איזון מעשי בין:

• זמינות גודל
• מבנה עקבי
• צורות חלולות כמעט-רשתיות
• כלכלת עיבוד שבבי
• ייצור חוזר

תקנים כגון ASTM B505/B505M עשויים להיות רלוונטיים, בהתאם לדרגה ולהזמנה.

יציקה צנטריפוגלית

יציקה צנטריפוגלית משמשת לעתים קרובות עבור:

• תותבים גדולים
• שרוולים
• טבעות
• רכיבי שחיקה גליליים

זה יכול לייצר יציקות גליליות צפופות ולהפחית את כמות החומר המוסר בהשוואה לעיבוד שבבי ממוט מלא. ASTM B271/B271M עשוי להיות רלוונטי.

יציקת חול או יציקת תבנית קבועה

צורות כמעט נטו עשויות להפחית את צריכת החומר עבור:

• הילוכים
• תותבים אוגנים
• לוחות שחיקה
• רכיבים לא סדירים

על הקונה להגדיר את הנקבוביות המותרת, תנאי התיקון, דרישות העיבוד השבבי ודרישות הבדיקה. ASTM B584 או תקנים ספציפיים לדרגה כגון ASTM B148 עשויים להיות רלוונטיים.

מוצרים מחושלים

מוצרי אלומיניום-ברונזה מחושלים או מזויפים עשויים להיות מוצדקים כאשר:

• תכונות מכניות כיווניות חשובות
• נדרש חוזק עייפות גבוה
• מקטעים קריטיים חייבים להימנע מאי-רציפות הקשורה ליציקה
• הרכיב מעובד ממוט או חישול

ASTM B150/B150M עשוי לחול על מוטות, מוטות, צורות וחישולים נבחרים מאלומיניום-ברונזה.

התקן חייב להתאים הן לסגסוגת והן לדרך הייצור. אין לציין דרגת סגסוגת יצוקה עם תקן למוצר יצוק ולצפות שהספקים יפתרו את הסתירה בשקט.

צינורות ברונזה כמעט נטו יכולים לקצץ בעלויות גבוהות יותר מסגסוגת זולה יותר

קחו בחשבון תותב C93200 גמור:

• קוטר חיצוני מוגמר: 100 מ"מ
• קוטר פנימי גמור: 80 מ"מ
• אורך גמור: 80 מ"מ

נפח תיאורטי גמור:

π ÷ 4 × (100² − 80²) × 80
= בערך226,195 מ"מ מעוקב

אפשרות א': מכונה ממוט מוצק בקוטר 105 מ"מ

עוצמת קלט:

π ÷ 4 × 105² × 80
= בערך692,721 מ"מ³

ניצול חומרים תיאורטי:

226,195 ÷ 692,721 =32.6%

יש להסיר כ-67.4% מנפח הקלט לפני מתן אפשרות לציפוי או מאפיינים אחרים.

באמצעות צפיפות ייחוס C93200 של כ-8.93 גרם/סמ"ק:

• משקל ריק: כ-6.19 ק"ג
• תותב גמור: כ-2.02 ק"ג
• הסרה תיאורטית: כ-4.17 ק"ג

אפשרות ב': שימוש בצינור Near-Net, Ø105 × Ø75 מ"מ

עוצמת קלט:

π ÷ 4 × (105² − 75²) × 80
= בערך339,292 מ"מ מעוקב

ניצול חומרים תיאורטי:

226,195 ÷ 339,292 =66.7%

משקלים משוערים:

• משקל ריק של הצינור: כ-3.03 ק"ג
• תותב גמור: כ-2.02 ק"ג
• הסרה תאורטית: כ-1.01 ק"ג

הצינור הקרוב לרשת מפחית את הסרת החומר התיאורטית בכ-3.16 ק"ג לחלקבדוגמה זו.

התשואה בפועל תהיה תלויה גם ב:

• חיתוך מסור
• מול קצבה
• סבולות צינורות זמינות
• הסרת פגמים במשטח
• ניקיון מינימלי
• תכונות החלק
• חומר שנדחה
• אשראי גרוטאות

המסר המסחרי עדיין ברור:

ספק המציע את צורת החומר הנכונה עשוי לעלות על מחיר נמוך יותר בקילוגרם מספק המציע רק מלאי מוצק.

פשרות עיבוד שבבי מאת משפחת ברונזה

מהירויות והזנות מדויקות תלויות ב:

• מצב יציקה או יצוק
• קַשִׁיוּת
• חומר הכלי
• קשיחות המכונה
• עומק החיתוך
• נוזל קירור
• גיאומטריית חלק
• גימור פני השטח הנדרש

ניתן לבחון פרויקטים הדורשים רכיבים מוגמרים עם חברת Cymber Metal.שירותי עיבוד שבבי עדין.

מה צריך להיבדק?

הרכב כימי

אשר את הדירוג והאצווה המדויקים. XRF נייד עשוי לתמוך בזיהוי כללי של סגסוגות, אך שיטת הניתוח המוסכמת חייבת להתאים לאלמנטים ולדיוק הנדרשים על פי תקן החומר.

תכונות מכניות

בהתאם לדרגה ולצורת המוצר, הקונה עשוי לדרוש:

• חוזק מתיחה
• חוזק ניצול
• הַאֲרָכָה
• קַשִׁיוּת
• בדיקות פגיעה או בדיקות מיוחדות במידת הצורך

תקינות פנימית

עבור יציקות קריטיות, ההזמנה עשויה לדרוש:

• בדיקות אולטרסאונד
• בדיקה רדיולוגית
• בדיקת חדירה נוזלית
• סקירת מקרו-מבנה
• בדיקת לחץ או דליפה

"נבדק ב-UT" אינו שלם. ציין את השיטה, הרגישות, הכיול, הנפח הנבדק וקריטריוני הקבלה.

מידות ומשטח

לְהַגדִיר:

• מידות גמורות
• נתוני נתונים
• מרווח ריצה
• מידות לחיצה
• עֲגַלגַלוּת
• קונצנטריות
• ריצה
• חספוס פני השטח
• גיאומטריית חריץ סיכה
• שבירת קצה
• סימני יציקה או עיבוד שבבי מותרים

עקיבות

חבילת הבדיקה עשויה לכלול:

• תעודת בדיקת חומרים
• תעודת תאימות
• זיהוי חום או אצווה
• דוח ממדי
• תוצאת קשיות
• דו"ח NDT
• בדיקת מאמר ראשון
• רישום בדיקה סופי

קונים יכולים לעיין בפרסומים של Cymber Metalמידע על הציודומידע על תעודהיש עדיין להסכים על דרישות בדיקה ספציפיות להזמנה בהזמנת הרכש.

עופרת, קורוזיה וסיכון שוק יעד

ביצועים מכניים הם רק שער אישור אחד.

C93200 עשוי לתפקד היטב כמסב ברונזה אך לא לעמוד בדרישת החומר המוגבל של הלקוח.

C86300 עשוי לספק חוזק גבוה אך דורש בדיקה נוספת של קורוזיה במדיה אגרסיבית.

C95500 עשוי להתאים לשימוש במי ים, אך תנאי היציקה, טיפול החום והמיקרו-מבנה עדיין חשובים.

שאלו את השאלות הבאות לפני אישור החומר:

• האם עופרת מוגבלת?
• האם החלק יגיע במגע עם מי שתייה או מזון?
• האם הרכיב שקוע במי ים?
• האם צפוי קוויטציה?
• האם קיים אמוניה או חומר כימי אגרסיבי אחר?
• האם מתכות שונות ייצרו קורוזיה גלוונית?
• האם נעשה שימוש בהגנה קתודית?
• האם ריתוך לתיקון מותר?
• האם נדרש ציפוי או ציפוי?

חומר יכול לעבור בדיקה מכנית ועדיין להיות שגוי עבור שוק היעד.

השוואת עלות החלק הכוללת שנשלח

עבור חלקים מסגסוגת ברונזה עמידים בפני שחיקה, השתמשו בנוסחה זו:

עלות חלק כוללת לייצור = בסיס סגסוגת + יציקה או המרה מחושלת + אובדן תפוקה + עיבוד שבבי + בדיקה + גימור + אריזה + הובלה + מכסים + מימון + חשיפה לדחייה והשבתה

הציטוט צריך לזהות:

• נחושת, בדיל, ניקל או מתכת אחרת - בסיס מחיר
• תאריך תמחור או תקופת ממוצע
• מסלול יציקה או חישול
• מטען טיפול בחום
• עיבוד גס או גימור
• NDT ותיעוד
• בעלות גרוטאות או אשראי
• אֲרִיזָה
• אינקוטרם
• מצב הובלה
• תוקף הצעת המחיר
• אחריות החלפה

יציקה כמעט מדויקת במחיר גבוה יותר עשויה לעלות פחות ממוט מוצק זול יותר לאחר עיבוד שבבי.

סגסוגת חזקה יותר עשויה להחזיק מעמד זמן רב יותר - או שהיא עשויה להוסיף עלות מבלי לפתור את בעיית הסיכה האמיתית.

בצעו את החישוב המלא.

כרטיס ניקוד להערכת ספקים

שנה את המשקל בהתאם ליישום.

רכיב משאבה ימית צריך להטיל משקל רב יותר על קורוזיה, קוויטציה ותקינות פנימית. תותב תעשייתי מלוכלך ואיטי עלול להטיל משקל רב יותר על יכולת ההטמעה, שימון והגנה על הציר.

 

תבנית הצעה להעתקה