Ako ovládať drsnosť povrchu kľúčových tesniacich povrchov v odliatkoch guľôčkového ventilu

Dôležitosť drsnosti povrchu
Kritický tesniaci povrch odliatky guľôčkového ventilu Priamo určuje tesniaci výkon a služobnú životnosť guľového ventilu. Nadmerná drsnosť tesnenia povrchu môže viesť k zlému utesneniu a zvýšeniu úniku, zatiaľ čo nízka drsnosť povrchu môže zvýšiť náklady na spracovanie a spôsobiť opotrebenie praženia. Riadenie drsnosti tesnenia povrchu pomocou vhodných metód spracovania a testovania môže účinne zlepšiť stabilitu guľových ventilov vo vysokotlakových, vysokých teplotách a korozívnych médiách.

Kontrola kvality povrchu pôvodných odliatkov
Pri výrobe odliatkov guľôčkového ventilu je kvalita povrchu počas fázy odlievania zásadná na reguláciu drsnosti tesniaceho povrchu. Použitie procesov, ako je presné odlievanie a potiahnuté odlievanie piesku, môže znížiť adhéziu povrchového piesku a tvorbu stupnice oxidu roztaveného kovu. Systém hradlovania by mal byť navrhnutý tak, aby sa predišlo vírivým prúdom a defektom pórovitosti, aby sa minimalizovalo následné odstránenie obrábania. Po demoldingu by sa odlievanie malo okamžite pieskovať alebo vystreliť výstrel, aby sa dosiahol rovnomerný povrch bez prasknutia.

Tepelné spracovanie a stabilizácia mikroštruktúry
Tepelné spracovanie má nepriamy vplyv na drsnosť regulácie tesnenia. Procesy, ako je normalizácia, žíhanie a ošetrenie riešenia, môžu zlepšiť distribúciu rovnomernosti a tvrdosti metalurgickej štruktúry odlievania, znižovanie vibrácií nástroja a rezistencia na rezanie počas obrábania. Počas procesu tepelného spracovania sa musí teplotný profil a rýchlosť chladenia regulovať, aby sa zabránilo nerovnomerným mikroštruktúram, ktoré môžu po obrábaní na tesniacom povrchu spôsobiť mikroriples na tesniacom povrchu.

Optimalizácia procesu obrábania
Ovrobenie je kľúčovým krokom pri riadení drsnosti tesnenia. Medzi bežné metódy obrábania patrí otáčanie CNC, jemné nudné, brúsenie a lapovanie. Počas drsného obrábania sa musia používať vhodné rýchlosti posuvu a rýchlosť rezania, aby sa zabezpečilo rovnomerné odstránenie zásob a na zabránenie lokalizovaného kalenia. Počas dokončenia by sa mali používať nástroje s vysokou presnosťou a stabilný systém upínania nástrojov. Ostrosť okraja nástroja priamo ovplyvňuje textúru povrchu. Vibrácie a zvýšenie teploty v obrábaní sa musia prísne kontrolovať, aby sa zabránilo vlnám povrchu alebo značkou nástrojov.

Technológia brúsenia a leštenia
Pre tesniace povrchy odlievania guľôčok, ktoré si vyžadujú hodnotu RA pod 0,4 μm, sú potrebné jemné mletie a leštenie. Počas mletia použite brúsne koleso alebo nástroj CBN s primerane zilneným povrchom a chladiacej kvapaliny konštantnej teploty, aby ste zabránili mikrokrakom v zóne ovplyvnenej tepelne. Leštenie sa môže uskutočňovať pomocou mechanického leštenia, pneumatického leštenia alebo elektrochemického leštenia na odstránenie zvyškových mikro-vrcholov a dosiahnutie zrkadlového povrchu. Utesnenie povrchov s vysokým dopytom vyžadujú aktiváciu povrchu po leštení, aby sa zlepšilo fit s tesnením.

Proces brúsenia a lapovania
Brúsenie je kritickým krokom pri regulácii drsnosti a presnosti pripevnenia guľôčkového ventilu tesniacich povrchov. Grindingové médium zvyčajne zahŕňa prášok oxidu hlinitého, prášok karbidu kremíka a ďalšie materiály v kombinácii s brúsnou pastou vhodnej veľkosti častíc a viskozity. Prostredníctvom rotácie, oscilácie alebo recipročného pohybu sú abrazívne častice rovnomerne rozložené cez tesniace povrchy, postupne eliminujú mikroskopické píky a údolia. V prípade párenia guľôčkových ventilov a sedadiel lapovanie nielen znižuje hodnotu RA, ale tiež zaisťuje, že sústrednosť a kontaktná oblasť spĺňajú požiadavky na konštrukciu.

Kontrola povrchu a kontrola kvality
Drsnosť povrchu sa musí skontrolovať pomocou špecializovaných nástrojov, ako sú napríklad merače drsnosti kontaktu alebo nekontaktné optické meracie prístroje. Vzorky by sa mali odoberať na rôznych miestach na tesniacom povrchu, aby sa zabezpečila konzistentná drsnosť povrchu. Bežné parametre zahŕňajú RA (aritmetická priemerná odchýlka) a RZ (desaťbodová výška). Výsledky testov by sa mali porovnávať s návrhovými výkresmi. Akékoľvek odchýlky vyžadujú prepracovanie. V rámci systému riadenia kvality by sa mala stanoviť tabuľka monitorovania procesov na zaznamenávanie opotrebenia nástroja, parametre spracovania a výsledkov testov.

Poťahovanie a kalenie povrchu
V niektorých aplikáciách sa na tesniaci povrch môžu nanášať ošetrenia potiahnutia alebo povrchového tvrdenia na zvýšenie odporu opotrebenia a korózie. Príklady zahŕňajú HVOF (postrekovanie kyslíkového paliva s vysokou rýchlosťou), chrómové pokovovanie, pokovovanie niklu a striekanie karbidov. Hrúbka a tvrdosť povlaku musí byť rovnomerná a ovládateľná. Po povlaku by sa malo vykonať jemné brúsenie alebo leštenie, aby sa zabezpečilo, že drsnosť povrchu spĺňa špecifikácie konštrukcie.