Giunti resistenti al fuoco Guilemin/DSP – Connettori per idranti ad alta pressione per sistemi antincendio di emergenza

Accoppiamenti Guilemin/DSP sono adatti per macchinari pesanti e attrezzature di precisione. In che modo il suo processo di produzione bilancia elevata resistenza e precisione?

1. Selezione dei materiali: il fondamento dell'elevata resistenza e della precisione di lavorazione

Accoppiamenti Guilemin/DSP utilizzare un sistema composito di "rivestimento funzionale del substrato in lega ad alta resistenza" nella selezione dei materiali. Questa strategia è simile alla logica rigorosa di Jun'an Fire Technology nella selezione dei materiali delle manichette antincendio. Per garantire la stabilità del tubo in condizioni estreme come alta temperatura e alta pressione, Jun'an Fire Protection seleziona rigorosamente i fornitori di materie prime e richiede loro di fornire rapporti di certificazione. Guilemin/DSP preferisce i seguenti sistemi di materiali per i requisiti di carico elevato dei macchinari pesanti e la sensibilità alla tolleranza delle apparecchiature di precisione:
Selezione del materiale di base: viene utilizzata una lega di nichel-cromo-molibdeno ad alta resistenza (come 42CrMo) o una lega di titanio (come TC4). La resistenza allo snervamento di tali materiali può raggiungere più di 850 MPa e può sopportare il carico alternato durante il funzionamento di macchinari pesanti. Allo stesso tempo, ha buone prestazioni di taglio e può raggiungere il livello di precisione IT6-IT7 (equivalente a una banda di tolleranza di 0,01-0,02 mm) attraverso la lavorazione di precisione per evitare deformazioni di lavorazione dovute all'eccessiva durezza del materiale.
Tecnologia di rivestimento: la superficie è ricoperta da un rivestimento protettivo anticorrosivo (come rivestimento nano-ceramico o rivestimento PVD) e lo spessore del rivestimento è controllato a 5-10μm, il che non solo migliora la capacità di resistere all'erosione ambientale (soddisfa i requisiti delle operazioni all'aperto di macchinari pesanti), ma evita anche di compromettere la precisione della superficie di accoppiamento a causa di un rivestimento eccessivamente spesso (l'errore di installazione dell'attrezzatura di precisione deve essere ≤0,05 mm).

2. Processo di formatura: doppio controllo dalla macro resistenza alla micro precisione

Ottimizzazione del processo di forgiatura
Per l'elevata resistenza richiesta dai macchinari pesanti, Guilemin/DSP adotta un processo di forgiatura a caldo, che affina i grani del substrato in lega attraverso forgiatura ad alta temperatura superiore a 1000 ℃, migliora la forza di legame ai bordi dei grani di oltre il 30% ed elimina i difetti di fusione (come pori e ritiro). Allo stesso tempo, per tenere conto della precisione di installazione delle apparecchiature di precisione, è necessario un trattamento di ricottura isotermica dopo la forgiatura per controllare la tensione interna del materiale inferiore a 50 MPa per evitare la deformazione causata dal rilascio della tensione durante la lavorazione successiva. Ad esempio, il pezzo grezzo forgiato della flangia di accoppiamento riserverà un sovrametallo di lavorazione di 0,5-1 mm, che non solo garantisce la densità della forgiatura (≥7,8 g/cm³), ma fornisce anche un punto di riferimento per la lavorazione di precisione.
Applicazione della tecnologia di fusione di precisione
Per l'accoppiamento di parti con strutture complesse (come connettori in elastomero), viene utilizzata la fusione a cera persa (metodo a cera persa) e la precisione dello stampo può raggiungere ± 0,03 mm e la rugosità superficiale Ra ≤ 1,6 μm. Durante il processo di fusione, la temperatura di fusione (come la lega di titanio è controllata a 1650-1700 ℃) e la velocità di raffreddamento (10-15 ℃/s) sono controllate per rendere uniforme la struttura interna della fusione, la resistenza alla trazione raggiunge più di 900 MPa e viene evitato il problema della rugosità superficiale della tradizionale fusione in sabbia (la rugosità superficiale della fusione in sabbia è solitamente Ra≥12,5 μm).

3. Lavorazione meccanica di precisione: tecnologia di controllo di precisione multidimensionale

Lavorazioni CNC e compensazione degli errori
Utilizzando un centro di lavoro CNC con collegamento a cinque assi, attraverso l'ottimizzazione del percorso utensile (come l'interpolazione a spirale invece del taglio lineare), la coassialità del foro dell'albero di accoppiamento è controllata entro 0,01 mm e la simmetria della sede della chiavetta è ≤ 0,02 mm. Per le superfici di accoppiamento richieste dalle apparecchiature di precisione (come l'arresto della flangia), viene adottato il processo di rettifica dello specchio, la velocità lineare della mola raggiunge 60 m/s e la rugosità superficiale Ra ≤ 0,4 μm, per garantire la tenuta e la coassialità durante l'installazione (le apparecchiature di precisione richiedono uno spazio di montaggio ≤ 0,03 mm).
Tecnologia di lavorazione speciale
Per la lavorazione di piccole aperture di materiali ad alta resistenza (come fori di posizionamento con un diametro di ≤ 2 mm), viene utilizzata la lavorazione a elettroerosione (EDM) e il rapporto di perdita dell'elettrodo è controllato al di sotto dell'1% e la tolleranza dell'apertura è di ± 0,01 mm. Ad esempio, il foro di bloccaggio nella struttura antigoccia del giunto deve essere lavorato su un substrato di lega con una durezza HRC45-50. L'EDM può evitare l'usura dell'utensile e i problemi di bava nella parete del foro della perforazione tradizionale e garantire la precisione del gioco (≤0,01 mm) dopo l'installazione del perno di bloccaggio, migliorando così l'affidabilità dell'antigoccia.

4. Trattamento superficiale: un processo equilibrato di funzionalità e precisione

Tecnologia di deposizione del rivestimento
Il rivestimento protettivo adotta la deposizione fisica da vapore (PVD) o la deposizione chimica da vapore (CVD), come la temperatura di deposizione del rivestimento TiN ≤500℃, per evitare l'influenza dell'alta temperatura sulle proprietà meccaniche del substrato (il rinvenimento della lega 42CrMo superiore a 500℃ causerà una riduzione della resistenza). Durante la deposizione del rivestimento, la tecnologia magnetron sputtering viene utilizzata per controllare l'uniformità dello strato di pellicola, con una deviazione dello spessore di ≤±0,5μm, garantendo che la precisione dimensionale della superficie di accoppiamento (come il foro interno del giunto) non venga influenzata (la tolleranza del foro interno delle apparecchiature di precisione è solitamente H7, ovvero ±0,015mm).
Trattamento rinforzante superficiale
Per le parti ad alta resistenza all'usura richieste per macchinari pesanti (come i denti degli ingranaggi del giunto a ingranaggi), viene utilizzata la tempra superficiale laser, con una profondità dello strato di tempra di 0,3-0,5 mm e una durezza aumentata a HRC55-60. Allo stesso tempo, la deformazione da tempra è controllata dal percorso di scansione laser fino a ≤0,02 mm. Rispetto alla tradizionale cementazione e tempra, questa tecnologia può ridurre la deformazione del trattamento termico (la deformazione da cementazione e tempra è solitamente ≥ 0,05 mm), soddisfacendo i severi requisiti delle apparecchiature di precisione per la deformazione delle parti.

5. Progettazione strutturale: ottimizzazione coordinata delle proprietà meccaniche e della precisione dell'assemblaggio

Progetto di ottimizzazione topologica
La struttura del giunto è topologicamente ottimizzata attraverso l'analisi degli elementi finiti (FEA), come l'aggiunta di uno smusso di 15° sul raccordo di transizione della flangia per ridurre il fattore di concentrazione delle sollecitazioni di oltre il 30% (lo sforzo di picco sotto il carico d'urto durante il funzionamento di macchinari pesanti può essere ridotto da 300 MPa a 210 MPa); allo stesso tempo, il fermo di posizionamento richiesto dall'attrezzatura di precisione è progettato come una struttura a gradini e la coassialità durante l'assemblaggio è migliorata (≤0,015 mm) attraverso la corrispondenza della superficie multi-riferimento (planarità ≤0,01 mm).
Tecnologia di integrazione degli elastomeri
Per le occasioni che richiedono resistenza alle vibrazioni (come il collegamento del motore di macchinari pesanti), il giunto è dotato di elastomeri smorzanti incorporati, utilizzando il processo di vulcanizzazione dello stampaggio a iniezione. La forza di adesione tra l'elastomero e il substrato metallico è ≥ 15 MPa, che può assorbire le vibrazioni (tasso di attenuazione dell'ampiezza ≥ 80%) e attraverso il controllo di precisione dello stampo (tolleranza dello stampo ± 0,02 mm), la consistenza delle dimensioni dell'elastomero è garantita per evitare errori di assemblaggio causati dalla deformazione dell'elastomero (le apparecchiature di precisione richiedono una tolleranza dello spessore dell'elastomero ≤ 0,1 mm).

6. Ispezione di qualità: verifica della forza del processo completo e della precisione

Controllo delle prestazioni meccaniche
Test di trazione: la resistenza alla trazione del substrato deve essere ≥ 950 MPa e l'allungamento deve essere ≥ 12% per garantire che i macchinari pesanti non si rompano sotto carico elevato;
Prova di fatica: sotto un carico alternato di 1000 volte/minuto (intervallo di carico 0-80% carico di snervamento), non si verificano crepe dopo 10⁶ cicli, il che soddisfa i requisiti di funzionamento a lungo termine dei macchinari pesanti.
Rilevamento di precisione
Misurazione delle coordinate (CMM): rilevamento a grandezza naturale delle dimensioni chiave (come il diametro del foro dell'albero e il parallelismo della flangia) con una precisione di misurazione di ± 0,005 mm, soddisfacendo i requisiti di tolleranza a livello di micron delle apparecchiature di precisione;
Test di bilanciamento dinamico: correzione del bilanciamento dinamico di giunti rotanti ad alta velocità, squilibrio residuo ≤1 g・mm/kg, garantendo che l'ampiezza delle vibrazioni delle apparecchiature di precisione durante il funzionamento sia ≤ 0,01 mm (l'ampiezza massima consentita per le apparecchiature di precisione è 0,05 mm).
Prova di adattabilità ambientale
Simulando le condizioni di lavoro all'aperto di macchinari pesanti, sono stati eseguiti test in nebbia salina (soluzione di NaCl al 5%, 96 ore) e invecchiamento ad alta temperatura (120 ℃, 500 ore) e il rivestimento non è caduto e il substrato non è stato corroso; allo stesso tempo, la rimisurazione di precisione è stata effettuata nell'ambiente a temperatura costante (20±2℃) richiesta dall'attrezzatura di precisione e la variazione dimensionale è stata ≤0,003 mm per garantire che le fluttuazioni ambientali non influenzino la precisione d'uso.