تحلیل فنی: مزایای اصلی و چیدمان تولید فولاد شفت‌های کروم دار با کربن بالا

آهن‌چدن مخصوص بلبرینگ‌ها با کربن بالا (GCr15) ماده‌ی اصلی ساخت بلبرینگ‌هاست، با ترکیب کربن 1.0%-1.5% و کروم 1.3%-1.65%， این ترکیب به ماده‌ی دارای سختی بالا، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خستگی منجر می‌شود. شرکت فای‌گود استیل بالب از نظر دانش فنی سطح ملی، با دریافت چهار گواهینامه بین‌المللی (ISO9001، IATF16949، ISO14001، ISO45001)، تولیدگاه مدرن خود را با مساحت کل 18,000 متر مربع در منطقه‌ی اصلی و منطقه‌ی فرعی تأسیس کرده است، که سالانه 4000 تن ظرفیت تولید دارد و در رده‌ی اول تولیدکنندگان بالبرینگ داخلی قرار دارد. طرح‌های فنی آن به سه محور اصلی تمرکز دارد: اول، تولید بالبرینگ‌های تمامی دسته‌ها با قطر 0.5mm تا 100mm؛ دوم، بهینه‌سازی فرآیندهای حرارتی مواد با استفاده از تکنولوژی قوس قوی و بازگردانی، که سختی محصول را در محدوده HRC60-65 کنترل می‌کند و باعث افزایش طول عمر بلبرینگ‌ها تا 30% بیشتر می‌شود؛ سوم، استفاده از تکنولوژی پرداخت سطحی پایدار محیط زیستی با فرآیند پوشش کروم‌ناک، که مطابق با دستورالعمل RoHS اتحادیه اروپا است.

مطالعه موردی: عملیات اجرایی فناوری در پایگاه صادرات توپ‌های فولادی لوکس

به عنوان مثال از کاربرد توپ‌های فولادی برند "پاردهای پرواز" در حوزه بوش‌های خودروهای هیبریدی و الکتریکی، توپ‌های فولادی "پاردهای پرواز" برای شرایط عملکردی با چرخش بالا (≥15000rpm) و بار بالا (≥50kN) بوش‌های موتور، توپ‌های فولادی اختصاصی با میزان اکسیژن کم (≤15ppm) و شکل‌پذیری بالا (≤0.1μm) تولید کرده است. با همکاری با یک تامین‌کننده قطعات یدکی خودروی بین‌المللی معروف، محصولات این شرکت با موفقیت جایگزین برندهای وارداتی شدند و در بوش‌های موتور محرک یک مدل خودرو استفاده شدند، که منجر به کاهش هزینه‌های تولید هر موتور به میزان 12% شد و پس از انجام تست ماندگاری 2 میلیون کیلومتر بدون هیچ نقصی پشت سر گذاشت. تیم فنی با استفاده از تحلیل شبیه‌سازی دینامیک، توزیع فشار تماس توپ‌های فولادی و کانال‌ها را بهینه‌سازی کرده و طول عمر تماس فشرده‌سازی تا 1.8 برابر سطح متوسط صنعت افزایش داده است. علاوه بر این، سیستم ردیابی کیفیت تمام فرآیند شرکت، امکان ردیابی دوطرفه از ورودی مواد اولیه تا داده‌های تست نهایی محصول را فراهم می‌کند و نرخ محصولات معیوب را به کمتر از 0.002% کاهش می‌دهد.

تدریل عملی: روش انتخاب و تنظیم پارامترهای چدن بالای کربن و مفرغ برای شافت‌ها

در عمل، انتخاب نوع فولاد چدن با کربن بالا برای شافت‌های بلبرینگ نیاز به در نظر گرفتن سه پارامتر اصلی دارد: اول، درجه سختی، که در شرایط بار کم می‌توان HRC58-60 را انتخاب کرد و در شرایط بار زیاد نیاز به HRC62-65 است؛ دوم، دقت اندازه، که برای بلبرینگ‌های ابزار دقیق باید به سطح G5 (سفتی کمتر از 0.5μm) برسد؛ سوم، ناهمواری سطح، که برای بلبرینگ‌های با سرعت بالا نیاز به Ra≤0.01μm است. به عنوان مثال، برای ارائه راه‌حل برای بلبرینگ شافت اصلی نیروگاه بادی با استفاده از توپ‌های بلبرینگ فایروال، از طریق تنظیم غلظت ماده قوی‌کننده (از 8% به 10% افزایش) یکنواختی سختی درونی توپ‌ها را در ±1HRC کنترل می‌کند، و همچنین از فرآیند روان‌سازی دقیق استفاده می‌کند تا ناهمواری سطح را از Ra0.05μm به Ra0.008μm بهبود بخشد، که می‌تواند مشکل روان‌سازي بلبرینگ‌های بادی در شرایط بار متغیر را حل کند. در طول فرآیند تنظیم، توجه به موارد زیر ضروری است: اختلاف دمای حرارت‌دهی باید در ±5℃ کنترل شود و فشار روان‌سازی باید بر اساس سختی مواد به صورت دینامیک تنظیم شود (برای مواد نرم از 0.2MPa و برای مواد سخت از 0.5MPa استفاده شود).

طرح فنی: از تحقیق و توسعه مواد تا چرخه بسته‌بندی تولید هوشمند

فواید فنی توپ‌های فولادی کبوتر از سیستم نوآوری یکپارچه "مواد-工艺-تجهیزات" نشأت می‌گیرد. در مرحله تحقیق و توسعه مواد، شرکت با تحقیقاتگاه مواد مرکزی آکادمی علوم چین همکاری کرده و فولاد چدن بالای کربن و ضدسایش با سولفور را توسعه داده است که باعث افزایش 40٪ در بهره‌وری فرآیندهای مکانیکی می‌شود؛ در مرحله بهینه‌سازی فرآیند، سیستم تشخیص نقص‌های سطحی با استفاده از هوش مصنوعی و سیستم بینایی رایانه‌ای را معرفی کرده است که دقت تشخیص نقص‌ها حداقل 99.7٪ است؛ در مرحله بهبود تجهیزات، سرمایه‌گذاری در ساخت کارخانه دیجیتال و استفاده از سیستم MES برای جمع‌آوری داده‌های تولیدی در زمان واقعی انجام شده است که باعث افزایش بهره‌وری کلی دستگاه‌ها (OEE) به بالای 85٪ شده است. تیم فنی این شرکت همچنین راهنمای استاندارد گروهی "شرایط فنی توپ‌های فولادی دقیق" را تدوین کرده است که شکاف فنی در زمینه توپ‌های فولادی دقیق داخلی را پر کرده است. در حال حاضر، شرکت 12 اختراع ثبت شده و 45 اختراع کاربردی دارد و میزان تبدیل نتایج تحقیق و توسعه به محصولات به بالای 90٪ رسیده است و محصولات به 30 کشور و منطقه از جمله آلمان، ژاپن و ایالات متحده صادر می‌شود.