Medžiagų parinkimo tiksliųjų mechaninių komponentų gamyboje svarstymai
Apsvarstymai, pagrįsti paslaugos našumu
Stiprumas ir kietumas: pasirinkimas pagrįstas komponento aptarnavimo aplinka ir apkrovos{0}}reikalavimais. Pavyzdžiui, variklio alkūniniai velenai, atlaikantys dideles kintamąsias apkrovas, dažnai gaminami iš didelio -stiprumo legiruotojo plieno, pvz., 40Cr, kad būtų išvengta deformacijos ir lūžimo sudėtingomis ilgalaikėmis{4}}įtempimo sąlygomis. Priešingai, didelio{6}}kietumo medžiagoms apdirbti skirti pjovimo įrankiai paprastai gaminami iš cementuotų karbidų, kurie pasižymi itin dideliu kietumu ir atsparumu dilimui, todėl užtikrina aštrų pjovimo briauną.
Atsparumas dilimui: Komponentams, veikiantiems trinties aplinkoje, pvz., krumpliaračiams ir guoliams, labai svarbios medžiagos, turinčios gerą atsparumą dilimui. Pavyzdžiui, automobilių transmisijos krumpliaračiai dažniausiai gaminami iš angliavandenių plienų, tokių kaip 20CrMnTi. Po angliavandenių ir gesinimo šios pavaros pasiekia didelį paviršiaus kietumą ir atsparumą dilimui, todėl sumažėja susidėvėjimas transmisijos metu ir pailgėja tarnavimo laikas.
Atsparumas korozijai: komponentams, veikiamiems drėgnoje, rūgštinėje ar šarminėje aplinkoje, pvz., cheminės įrangos vožtuvams ir vamzdžiams, reikalingos korozijai-atsparios medžiagos. Pavyzdžiui, 316L nerūdijantis plienas, pasižymintis puikiu atsparumu korozijai ir atsparumu tarpkristalinei korozijai, gali išlaikyti stabilų veikimą atšiaurioje cheminėje aplinkoje.
Terminis stabilumas: sudedamosioms dalims, veikiančioms aukštoje -temperatūroje, pvz., aviacinių variklių{1}}turbinų mentėms, reikalingos gero terminio stabilumo medžiagos. Nikelio{3}}superlydiniai, žinomi dėl savo puikios-temperatūrinės stiprios, atsparumo oksidacijai ir atsparumo karštai korozijai, dažniausiai naudojami turbinų mentėms. Šios medžiagos išlaiko savo formą ir veikimą aukštoje temperatūroje, užtikrindamos normalų variklio darbą.
Svarstymai, pagrįsti apdirbamumu
Pjovimo našumas: Siekiant pagerinti apdirbimo efektyvumą ir kokybę, medžiagos turi turėti geras pjovimo savybes. Pavyzdžiui, laisvo pjovimo plienas (pvz., Y12 ir Y15) pagerinamas pridedant tokių elementų kaip siera ir švinas, kurie sumažina įrankių susidėvėjimą, pjovimo jėgas ir pagerina drožlių lūžimą apdirbant, taip padidindami efektyvumą ir paviršiaus kokybę.
Kalimo našumas: Komponentams, kuriems reikia kalimo, medžiagos kalimas yra labai svarbus. Pavyzdžiui, aliuminio lydinys 6061 pasižymi geru kalimu ir gali būti lengvai deformuojamas karštoje būsenoje, kad susidarytų sudėtingos -formos komponentai su patobulintomis mechaninėmis savybėmis po kalimo.
Suvirinimo našumas: Kai komponentus reikia surinkti suvirinant, reikia pasirinkti medžiagas, kurios gerai suvirinamos. Pavyzdžiui, Q235 plienas pasižymi puikiomis suvirinimo savybėmis ir yra mažiau linkęs į defektus, tokius kaip įtrūkimai ir poringumas suvirinimo metu, todėl užtikrinamas suvirintų jungčių tvirtumas ir sandarumas. Jis plačiai naudojamas įvairiuose suvirintuose konstrukcijų komponentuose.
Šiluminio apdorojimo našumas: Norint pasiekti norimas savybes, daugelį tiksliųjų mechaninių komponentų reikia termiškai apdoroti. Pavyzdžiui, 45 plienas gali pasiekti gerą stiprumo ir kietumo derinį grūdinant ir grūdinant. Tačiau norint išvengti deformacijos ir įtrūkimų, būtina griežta terminio apdorojimo parametrų kontrolė.
Svarstymai, pagrįsti sąnaudomis
Medžiagos kaina: Atsižvelgiant į aptarnavimo ir apdirbimo reikalavimus, medžiagų sąnaudos yra svarbus veiksnys. Bendriesiems mechaniniams komponentams, kuriems taikomi mažesni našumo reikalavimai, pvz., mechaniniams laikikliams ir korpusams, galima naudoti pigesnį{1}}anglinį plieną, pvz., Q235. Priešingai, svarbiems komponentams, naudojamiems didelio našumo -priemonėse, pvz., aviacijos ir erdvėlaivių dalyse, nepaisant didelių sąnaudų, reikalingos didelio našumo{5}} specialios medžiagos.
Apdirbimo kaina: Skirtingos medžiagos turi skirtingus apdirbimo sunkumus ir sąnaudas. Labai{1}}našios medžiagos, pvz., titano lydiniai, nors ir pasižymi geresniu našumu, yra sudėtingos ir brangios apdirbti. Renkantis medžiagas, reikia visapusiškai įvertinti tiek medžiagų, tiek apdirbimo sąnaudas. Didelės gamybos apimties atveju ekonomiškos-medžiagos su optimizuotais apdirbimo procesais gali sumažinti bendras išlaidas.
Gyvenimo{0}}ciklo kaina: Pasirinkus kokybiškas ir ilgaamžiškas medžiagas, pradinės išlaidos gali būti didesnės, tačiau laikui bėgant gali sumažėti keitimo dažnis ir priežiūros išlaidos, todėl sumažės bendra eksploatavimo{0}}ciklo kaina. Pavyzdžiui, naudojant aukštos-kokybės guolių medžiagas didelės apimties-įrangoje, pirkimo kaina gali būti didesnė, tačiau gali žymiai pailgėti priežiūros intervalai ir pagerėti veiklos efektyvumas, dėl to sumažės bendros išlaidos.
Kiti svarstymai
Medžiagos prieinamumas: pirmenybę teikite medžiagoms, kurios yra lengvai prieinamos rinkoje, kad užtikrintumėte nuolatinę gamybą. Specialios medžiagos, pvz., tam tikri retųjų metalų lydiniai, gali turėti ribotus tiekimo kanalus ir ilgus pirkimo ciklus, o tai turi įtakos gamybos grafikams. Renkantis medžiagas, atsižvelkite į jų prieinamumą ir rinkitės alternatyvas, kurios yra lengviau prieinamos ir nuolat tiekiamos.
Aplinkosaugos reikalavimai: Didėjant aplinkosauginiam sąmoningumui, medžiagų aplinkosauginis veiksmingumas tampa vis svarbesnis. Renkantis medžiagas, atsižvelkite į jų poveikį aplinkai gamybos, naudojimo ir šalinimo metu. Pavyzdžiui, venkite medžiagų, kuriose yra kenksmingų medžiagų, tokių kaip švinas, gyvsidabris ir kadmis, ir rinkitės perdirbamas medžiagas, kad sumažintumėte aplinkos taršą.
Medžiagų standartizavimas ir apibendrinimas: Siekiant palengvinti komponentų projektavimą, gamybą ir priežiūrą, pirmenybė turėtų būti teikiama aukšto standartizavimo ir apibendrinimo medžiagoms. Tai sumažina medžiagų įvairovę ir specifikacijas, sumažina atsargų sąnaudas ir pagerina gamybos efektyvumą. Standartizuotos medžiagos taip pat turi brandesnius apdorojimo būdus ir kokybės standartus, kurie padeda užtikrinti produktų kokybę.
