Casting valca: Umenie odlievania v jadre motora

V modernej výrobe vnútorných spaľovacích motorov, Odlievanie valcov je rozhodujúci proces. Ako jadro motora, pevnosť, tepelná vodivosť a odpor opotrebenia štruktúry bloku valca priamo určujú životnosť a výkon motora. Ako high-tech procesný integrujúci materiál, strojné inžinierstvo, úpravy tepla a presná výroba, odlievanie valcových blokov nielen predstavuje úroveň priemyselnej výroby, ale tiež odráža konečné sledovanie detailov výrobcu.

Výber a optimalizácia procesu odlievania začína vedeckým podielom materiálov. Vo väčšine tradičných motorov je šedá liatina stále hlavným materiálom pre odlievanie valcových blokov. Vďaka jeho dobrému výkonu obsadenia, výkonom redukcie vibrácií a výkonom spracovania je dominovať vo výrobe vnútorných spaľovacích motorov. V snahe o ľahkú a vysokú pevnosť sa v posledných rokoch široko používajú materiály z zliatiny hliníka vo vysokovýkonných motoroch a nových energetických vozidlách, najmä v závodných automobiloch, leteckých motoroch a špičkových automobiloch. Hoci zliatina hliníka má nízku hustotu a ľahko sa rozptyľuje teplo, má prísnejšie požiadavky na proces odlievania, ktorý tiež podporuje nepretržitý vývoj technológie odlievania valcov.

Väčšina moderných odliatkov valcových blokov používa technológiu odlievania piesku. Tento proces vytvára vnútornú geometriu bloku valca tým, že vytvára presné pieskové formy, najmä usporiadanie chladiaceho vodného plášťa a olejového kanála. Pri výrobe pieskových plesní je aplikácia 3D tlačených pieskových jadier najpútavejším technologickým prielomom v posledných rokoch. Tradičná výroba pieskového jadra je ťažkopádna a má veľké chyby, zatiaľ čo 3D tlač môže výrazne zlepšiť presnosť obsadenia a realizáciu komplexných štruktúr, ktoré nielen zlepšujú celkovú kvalitu bloku valca, ale tiež skracujú cyklus od návrhu na výrobu.

Počas procesu odlievania je kontrola kvality roztaveného kovu kľúčom k úspechu alebo zlyhaniu. Je potrebné prísne monitorovať parametre, ako je regulácia teploty, pomer komponentov, čistota taveniny a rýchlosť liatia. Akonáhle roztavený kov obsahuje príliš veľa nečistôt alebo plynov, počas procesu chladenia sa môžu tvoriť defekty, ako sú póry a inklúzie trosiek, čo priamo ovplyvňuje hustotu a životnosť valca valca. V workshopoch s pokročilými zlievareňmi umožňuje kombinácia digitálneho tavného zariadenia a technológie detekcie kvality v reálnom čase objaviť a opraviť tieto potenciálne problémy v počiatočných fázach, čím sa zabezpečuje konzistentnosť a spoľahlivosť odliatkov.

Proces chladenia a tuhosti je tiež rozhodujúci. Ako komplexná súčasť, proces tuhnutia valca často predstavuje nerovnomerný stav. Aby sa predišlo defektom, ako sú tepelné trhliny a zmršťovacie otvory, inžinieri použijú simulačný softvér na vykonanie analýzy tepelného poľa a optimalizáciu chladiaceho systému a návrhu stúpača. Pokročilý systém riadenia chladenia v kombinácii s modelom výpočtu tepelnej gravitácie môže dosiahnuť presnú kontrolu procesu tuhnutia, čím sa štruktúra odlievania stane kompaktnejšou a ďalej zlepšuje silu a trvanlivosť.

Po obsadení musí blok valca podstúpiť sériu následných procesov, ako je tepelné spracovanie, obrábanie a nedeštruktívne testovanie. Tepelné spracovanie môže eliminovať stres odlievania a zlepšiť organizačné vlastnosti, zatiaľ čo obrábanie môže spĺňať požiadavky na presnosť montáže. Najmä pri obrábaní otvorov valca, hlavných ložiskových sedadiel a otvorov vačkového hriadeľa sú požiadavky na polohu a valcosť extrémne vysoké. Mullixové spojenie obrábacieho centra a vysoko presné meracie zariadenia používané v tomto procese zabezpečujú, aby každý blok valca mohol spĺňať prísne technické normy.

Od modelu dizajnu po testovanie hotových výrobkov, odlievanie blokov valcov už nie je jediným procesom odlievania, ale komplexnou inžinierskou spoluprácou. Integruje vysoko presné výrobné, inteligentné monitorovacie systémy, materiálne inžinierstvo a udržateľné koncepty a je nevyhnutnou súčasťou výrobnej energie.