Páirteanna MIM Micrea-Tuirbín

Réamhrá Táirge

Leid Lárnach: Is féidir le teicneolaíocht Mhúnlú Instealladh Miotail (MIM) ábhair atá deacair a phróiseáil le próisis thraidisiúnta eile a mhonarú i gcodanna le struchtúir chasta. Déanann an ghné seo idéalach chun turbochargers ardfheidhmíochta a tháirgeadh
Is féidir le teicneolaíocht Mhúnlú Instealladh Miotail (MIM) na hábhair sin atá deacair a phróiseáil le próisis thraidisiúnta eile a mhonarú i gcodanna le struchtúir chasta. Déanann an tréith seo modh idéalach chun páirteanna turbocharger ardfheidhmíochta a tháirgeadh. Is féidir le próiseas uathúil Catamold BASF cabhrú le sraith príomhfhadhbanna a réiteach i bhforbairt páirteanna turbocharger MIM.

Páirteanna MIM Turbocharger
Tá croí turbocharger tuirbín taobh istigh den seomra tuirbín, tiomáinte ag an sreabhadh gáis sceite te, agus roth comhbhrú ar an taobh aer fuar. Ní mór do impellers comhbhrúite ach teochtaí níos ísle a sheasamh, agus is féidir le feidhmíocht impellers alúmanaim na ceanglais a chomhlíonadh go hiomlán. Éilíonn an gás sceite ardteochta sa seomra tuirbín go n-úsáidfear cruach ardteochta resistant ardteochta don tuirbín. De ghnáth déantar tuirbín a tháirgeadh trí phróiseas réitigh infheistíochta. Go teoiriciúil, is féidir tuirbín a mhonarú trí phróiseas MIM.
Tá teicneolaíocht Mhúnlú Instealladh Miotail (MIM) in úsáid i gcodanna turbocharger ar feadh i bhfad. Mar gheall ar na buntáistí soiléire a bhaineann le MIM i roghnú ábhar agus saoirse dearadh, baineadh úsáid as páirteanna a mhonaraigh teicneolaíocht MIM go forleathan le blianta beaga anuas, agus tá a fheidhmíocht cruthaithe in úsáid iarbhír.

CHallenges

Cé go bhfuil roinnt dul chun cinn déanta ag teicneolaíocht MIM, tá go leor oibre fós ar leas iomlán a bhaint as próiseas, struchtúr páirteanna agus dearadh múnla chun na codanna sin a bhfuil beagnach éileamh orthu a mhonarú. Nuair a carnann an iomarca ábhar i limistéar lárnach an tuirbín, féadfaidh sé a bheith ina chúis le feiniméan na cuas crapadh. Tá sé seo mar gheall ar chrapadh toirte a tharlaíonn le linn fuaraithe. Tá an cumas ag an dá phróiseas go dtarlóidh an locht seo nuair a bhíonn an múnla líonta le hábhar leáite (miotal leáite i réitigh infheistíochta, beatha leáite i MIM). Is féidir úsáid a bhaint as teicnící ionsamhlúcháin nua-aimseartha chun anailís mhionsonraithe a dhéanamh ar an gceist seo. Mar shampla, tuar cruinn ar phróisis mhúnlú insteallta MIM le cabhair ó bhogearraí cuí. Taispeánann Figiúr 1 éifeacht líonadh múnla insamhlaithe turbo. Úsáideann an chuid seo geata cónúil trína ndéantar bunábhar leáite a instealladh isteach sa chuid.
Chomh maith leis an múnla agus an teocht leá, is féidir an próiseas líonadh múnla a insamhladh go han-réadúil trí luas an insteallta (cm3/s) a choigeartú tuilleadh. Léiríonn Fíoracha 1 agus 2 próiseas líonadh múnla tuirbín le himeacht ama. Faoi na coinníollacha socraithe, líontar an chuid laistigh de 1.1s. Taispeánann an graf teocht dath an t-athrú ar an leá le himeacht ama le linn an phróisis líonadh. Líontar limistéir ghorma ar dtús, maireann limistéir dhearga. Trí bhreathnú ar phróiseas fuaraithe na coda sa mhúnla nó tar éis demoulding, is féidir an próiseas subtle de sholadú leá a bhrath sa limistéar locht. Brú soladú trasghearrtha dearcadh an tuirbín tar éis fuarú sa mhúnla ar feadh 40 s. Léiríonn an limistéar gorm níos mó sa lár go raibh an brú an-íseal ag deireadh an fhuaraithe, agus tá ábhar solidified ag an limistéar in aice láimhe, rud a chosc tuilleadh leá ó dhul isteach. Dá bhrí sin, cruthaítear cuas crapadh mar gheall ar chrapadh toirte sa réigiún gorm mar gheall ar fhuarú an ábhair. Léiríonn Figiúr 4 an fhadhb seo go soiléir, nuair is ábhar neamhsholadach is cúis le folústaí tar éis an t-am fuaraithe.

Teicneolaíocht croí caillte

Sa phróiseas Catamold, tar éis múnlú insteallta a bheith críochnaithe, baintear an ceanglóra aicéiteach go tapa as an gcuid trí dhianscaoileadh i dtimpeallacht aigéadach in oigheann dícheangail.
Má dhéantar croí a mhúnlú le POM ar dtús agus má dhéantar é a chothú agus a rómhúnlú timpeall an chroí, is féidir páirteanna le struchtúir chasta loga a fháil de réir mar a bhaintear an croí POM le linn an cheangail.
Radharc trasghearrtha a thaispeánann conas a fhoirmítear cuid soladach seachas sin isteach i log istigh trí chroílár a chur isteach le linn an phróisis mhúnlú insteallta. De réir mar a bhaintear an croí tar éis múnlú insteallta, déanfar struchtúr log ar leith a fhoirmiú.
Léiríonn Fíor 6 éifeacht feabhsaithe na croítheicneolaíochta caillte ar limistéar locht an tuirbín. Is ionann na stríoca daite agus an t-am a theastaíonn do gach réigiún chun soladú. Déantar na codanna den chuid ach amháin an croí múnla a sholadú go hiomlán tar éis fuaraithe ar feadh 27s.
I gcomparáid leis an ngnáthphróiseas MIM, is féidir leis an modh croí caillte feabhas suntasach a dhéanamh ar éifeachtacht táirgthe páirteanna. Tá sé seo mar gheall ar, go teoiriciúil, is féidir an croí múnla a dhéanamh in aon chruth, agus is féidir an struchtúr inmheánach a choigeartú de réir mhéid agus ualach iarbhír an tuirbín. Ag an am céanna, is féidir leis an teicneolaíocht seo meáchan an tuirbín a laghdú go mór freisin.

Próiseas shintéirithe

Is é an chéim dheireanach i dteicneolaíocht mhúnlú insteallta miotail shintéiriú, le linn a bhaintear an ceanglóra atá fágtha agus crapadh an chuid i méid. Tá an teocht shintéirithe beagán níos ísle ná pointe leá an chóimhiotail a úsáidtear, agus beidh an t-athrú méide mór le linn an phróisis oibre.
Bíonn tionchar ag cruth múnla, cobhsaíocht táirgthe fadtéarmach, éagsúlacht bhaisc ábhar, agus fuinneog próiseála ar shaintréithe crapadh páirteanna MIM. D'fhonn ráta crapadh cobhsaí a fháil, tá gá le roinnt babhtaí leas iomlán a bhaint as táirgeadh múnlaí, go háirithe le haghaidh codanna le struchtúir gheoiméadracha casta, chun na toisí a cheartú. Tá sé deacair cuid de na hathruithe tríthoiseach seo a thuar roimh ré agus féadfar iad a fhoirmiú le linn múnlú insteallta nó shintéirithe.
Níl sé deacair a shamhlú, ag teocht shintéirithe chomh hard le 1200 céim C ~ 1450 céim C (de réir cineálacha éagsúla ábhar), go ndéantar páirteanna le cruthanna casta a dhífhoirmiú go héasca. Is féidir an saobhadh seo a sheachaint i go leor cásanna trí dhearadh comhpháirteanna cuí agus rialú próisis.
Mar sin féin, éiríonn an scéal níos casta nuair a thagann tiús bhalla, tógáil cantilever, agus cuimilte de bharr crapadh le chéile chun dífhoirmiú a chur faoi deara.
Tá go leor taighde bunúsach domhain déanta chun a bheith in ann difríochtaí dífhoirmithe agus crapadh féideartha a thuar roimh ré, ionas gur féidir iad a dhíchur trí mhodhnú cuí an mhúnla a oiread agus is féidir.

Samhaltú treoir Turbocharger Vanes

Taispeántar na eiteanna treorach den turbocharger a úsáidtear le linn an insamhalta shintéirithe. Le cabhair ó na bogearraí insamhalta, is féidir na réimsí is mó atá seans maith do dhífhoirmiú a aithint. Baineadh úsáid as an tsamhail shintéirithe a ndearna Barriere cur síos air anseo. Sa mhúnla seo, breathnaítear ar chrapadh infheicthe na gcodanna MIM mar creep agus déantar cur síos air de réir saintréithe ábhair viscoelastic. Taispeánann an graf crapadh ábhar Catamold 310N le himeacht ama (scála ar dheis) ag dhá ráta téimh (scála ar chlé). Ar ndóigh, bíonn crapadh difriúla mar thoradh ar rátaí téimh éagsúla, rud a d'fhéadfadh dífhoirmiú na coda a bheith mar thoradh ar imoibrithe eile a tharlaíonn le linn shintéiriú.
Taispeántar ar chlé na treoshuímh tras-nasctha, agus léiríonn na línte cá raibh siad nuair a sintéaraíodh iad. Taispeánann an chomparáid ar dheis an chuid roimh shintéiriú agus dá éis, áit ar féidir an t-athrú ar chruth agus suíomh na coda a fheiceáil go soiléir.
Bunaithe ar an múnla shintéirithe agus airíonna crapadh an ábhair, is féidir crapadh na coda sa treo spásála a ríomh. Dá bhrí sin, léirítear an crapadh a tharlaíonn le linn shintéiriú. Léiríonn an plota teocht dath go soiléir an claonadh atá ag réigiúin crapadh agus níos lú a fháil. Ag cur san áireamh crapadh feadh na treo aiseach, seasann an gorm dorcha don limistéar is mó crapadh, agus seasann an chuid buí den aistriú ón dialann go dtí an eite treorach don limistéar ar a bhfuil an crapadh is lú.
Mar chomparáid, rinneadh insamhladh freisin ar phróiseas shintéirithe tuata-árasán an eite treorach. Déanann na torthaí a fhaightear ón insamhalta gur féidir bearta cuí a mheas agus a ghlacadh chun crapadh anisotrópach a dhíchur le linn fhorbairt na coda.
amhábhar
Saincheist lárnach eile a bhaineann le déantús tuirbíní MIM is ea infhaighteacht ábhar oiriúnach. Ní mór na hábhair seo a bheith in ann teocht ard suas le 1080 céim a sheasamh faoi ualaí arda. Is é príomhbhuntáiste MIM gur féidir leis páirteanna a dhéanamh as ábhair atá deacair a mheaisíniú trí réitigh infheistíochta.
Tá superalloys in úsáid i dteicneolaíocht MIM ó 2003 i leith agus tá a fhios go forleathan. I roghnú ábhar turbocharger impeller, is bunriachtanas é ard-neart a bheith ag teocht ard. Taispeánann Fíor 11 luachanna neart briste na n-ábhar difriúil tar éis gníomh ardteochta ar feadh 1000h.
Mar gheall ar tháirgeadh púdar ultrafine, tá micreastruchtúr na gcodanna superalloy MIM an-aonfhoirmeach, atá an-difriúil ó na páirteanna réitigh cruinneas. Forbraíodh Inconel 713 C, superalloy a úsáidtear go minic chun páirteanna turbocharger a dhéanamh, mar ábhar MIM freisin.
Mar gheall ar an ábhar réasúnta ard d'alúmanam agus tíotáiniam, ní féidir an t-ábhar seo a shintéiriú ar chor ar bith faoi na gnáth-atmaisféar shintéirithe (hidrigine, nítrigin). Fuarthas amach, áfach, go gcuireann úsáid argón mar ghás sciath cosc ​​ar ocsaídiú na n-eilimintí seo le linn shintéirithe agus go mbaintear amach rialú éifeachtach ar chrapadh.
Cruthaíonn comparáid dhíreach neart meicniúil páirteanna MIM agus samplaí réitigh infheistíochta ag teocht an tseomra (tábla ceangailte) gur féidir le próiseas Catamold airíonna ábhair den scoth a fháil.

Achoimre

Leanfaidh an margadh turbocharger ar aghaidh ag taispeáint fás láidir sna blianta atá romhainn, is é ceann de na cúiseanna an méadú de réir a chéile ar iarratais turbocharger inneall gásailín.
Tá sé cruthaithe go bhfuil teicneolaíocht mhúnlú insteallta miotail ar cheann de na bealaí éifeachtacha chun páirteanna casta a tháirgeadh le haghaidh turbochargers, ach níor aimsíodh acmhainneacht teicneolaíochta MIM i múnlú fós.
Le cur i bhfeidhm múnlú insteallta agus teicneolaíocht insamhalta próiseas shintéirithe, is féidir na céimeanna leas iomlán a bhaint as táirge a laghdú tuilleadh sa phróiseas forbartha páirteanna. Soláthraíonn teicneolaíocht MIM ráthaíocht leordhóthanach maidir le húsáid ábhar ardteas-resistant. Tá micreastruchtúr an-aonfhoirmeach ag páirteanna déanta as ábhair teas-resistant, mar shampla superalloys MIM, agus sáraíonn a n-airíonna meicniúla ag teocht an tseomra iad siúd a bhaineann le páirteanna réitigh infheistíochta.

Córais Braite

Próiseas Múnlaithe Instealladh Miotail