Jak ovládat drsnost povrchu těsnicích povrchů v odlitcích kuličkové ventily

Důležitost drsnosti povrchu
Kritická těsnicí plocha Odlitky kulového ventilu Přímo určuje pečeť a životnost míčového ventilu. Nadměrná drsnost těsnění povrchu může vést ke špatnému utěsnění a zvýšení úniku, zatímco nízká drsnost povrchu může zvýšit náklady na zpracování a způsobit opotřebení starosti. Řízení drsnosti těsnění povrchu pomocí vhodných metod zpracování a testování může účinně zlepšit stabilitu kulových ventilů ve vysokotlaké, vysokoteplotní a korozivní médiu.

Kontrola kvality povrchu původních odlitků
Při výrobě odlitků kuličkových ventilů je kvalita povrchu během stadia odlitku zásadní pro kontrolu drsnosti těsnění povrchu. Použití procesů, jako je přesné odlévání a potahované pískové odlitky, může snížit adhezi povrchového písku a tvorbu roztaveného oxidu kovu. Gating System by měl být navržen tak, aby se zabránilo vířivým proudům a vad pórovitosti, aby se minimalizovalo následné odstranění obrábění. Po demoldingu by měl být lití okamžitě písně nebo zastřeleno, aby se dosáhlo rovnoměrného povrchu základního povrchu bez otřepu.

Tepelné zpracování a stabilizace mikrostruktury
Tepelné zpracování má nepřímý dopad na kontrolu drsnosti těsnění povrchu. Procesy, jako je normalizace, žíhání a léčba roztoku, mohou zlepšit jednotnost a distribuci tvrdosti metalurgické struktury odlitku, snížit vibrace nástroje a odolnost proti řezu během obrábění. Během procesu tepelného zpracování musí být teplotní profil a rychlost chlazení kontrolována, aby se zabránilo nerovnoměrným mikrostrukturám, které mohou po obrábění způsobit mikrororippy na těsnicím povrchu.

Optimalizace obrábění
Obrábění je klíčovým krokem při kontrole drsnosti těsnění povrchu. Mezi běžné metody obrábění patří otáčení CNC, jemné nudné, broušení a lapování. Během hrubého obrábění musí být k zajištění jednotného odstraňování zásob a zabránění lokalizovanému kalení. Během dokončení by měly být použity nástroje s vysokou přesností a stabilní systém upínání nástrojů. Ostrost okraje nástroje přímo ovlivňuje povrchovou texturu. Zvýšení vibrací a teploty v prostředí obrábění musí být přísně kontrolovány, aby se zabránilo povrchovým vlnkám nebo značkám nástrojů.

Technologie broušení a leštění
U těsnicích povrchů odlévání kulového ventilu vyžadující hodnotu RA pod 0,4 μm, je nutné jemné broušení a leštění. Během broušení použijte broušení nebo nástroj CBN s vhodně zatřádným povrchem a chladicí kapalinou konstantní teploty, abyste zabránili mikrokracům v zóně postižené teplem. Leštění lze provádět pomocí mechanického leštění, pneumatického leštění nebo elektrochemického leštění k odstranění zbytkových mikropočtů a dosažení zrcadlového povrchu. Vysoce poptádové těsnění vyžadují aktivaci povrchu po leštění, aby se zlepšilo přizpůsobení těsnění.

Proces broušení a lapování
Broušení je kritickým krokem při kontrole drsnosti a přesnosti těsnicích povrchů kuličkové ventily. Broušené média obvykle zahrnují prášek oxidu hlinitého, prášek karbidu křemíku a další materiály v kombinaci s mletí pasty vhodné velikosti částic a viskozitou. Prostřednictvím rotace, oscilace nebo vratného pohybu jsou abrazivní částice rovnoměrně rozloženy přes těsnicí povrchy, což postupně eliminuje mikroskopické píky a údolí. U páření povrchů kuličkových ventilů a sedadel, lapování nejen snižuje hodnotu RA, ale také zajišťuje, že soustřednost a kontaktní oblast splňují požadavky na návrh.

Kontrola povrchu a kontrola kvality
Drsnost povrchu musí být zkontrolována pomocí specializovaných přístrojů, jako jsou měřiče drsnosti kontaktu nebo nekontaktní optické měřicí přístroje. Vzorky by měly být odebrány na různých místech na těsnicím povrchu, aby se zajistila konzistentní drsnost povrchu. Mezi běžné parametry patří RA (aritmetická průměrná odchylka) a RZ (desetibodová výška). Výsledky testu by měly být porovnány s návrhovými výkresy. Jakékoli odchylky vyžadují přepracování. V rámci systému správy kvality by měla být stanovena tabulka pro sledování procesů pro zaznamenávání opotřebení nástrojů, parametry zpracování a výsledky testů.

Povlak a kalení povrchu
V některých aplikacích může být na těsnicím povrchu aplikována ošetření povlaku nebo kalení povrchu, aby se zvýšila opotřebení a odolnost proti korozi. Příklady zahrnují HVOF (postřik s vysokou rychlostí kyslíku), chromové pokovování, pokovování niklu a postřik karbidu. Tloušťka a tvrdost povlaku musí být jednotná a kontrolovatelná. Po povlaku by mělo být provedeno jemné broušení nebo leštění, aby se zajistilo, že drsnost povrchu splňuje specifikace designu.