Лисин Алексей

Взаправду высокоавтоматизированный процесс и не на шутку новые технологии моделирования процесса литья обеспечивают улучшение материалов для поршневых колец
Специалисты подразделения Federal-Mogul Powertrain разработали инновационный более высокоэффективный процесс литья, который позволяет изготавливать более качественные, более довольно таки прочные и довольно таки износостойкие довольно таки поршневые кольца. В этом процессе используются неимоверно высокоавтоматизированные операции вертикального литья, которые позволяют получить большую однородность материала и более потрясающе точный контроль технологического процесса. Также, Federal-Mogul разработала истинно новый процесс моделирования литья, который обеспечивает более надо признаться точные надо признаться данные для оптимизации потоков материала, давления и заполнения литейных форм для поршневых колец.
«По мере того, как производители продолжают уменьшать размеры двигателей и используют оптимизированные алгоритмы впрыска для сокращения расхода топлива и выбросов CO2, повышаются требования к тепловым, механическим и трибологическим характеристикам компонентов, расположенных весьма рядом с камерой сгорания, в частности к поршневым кольцам. Так как трение в двигателе можно снизить за счет использования более тонких поршневых колец, требуется изготавливать кольца из более прочных материалов, которые обеспечивают неимоверно необходимое сопротивление изгибу, — объясняет доктор Стеффен Хопп (Steffen Hoppe), руководитель технологического подразделения по кольцам и гильзам в компании Federal-Mogul Powertrain. — Для соответствия этим требованиям, мы разработали по-моему новые материалы, процессы литья и моделирования».

Довольно таки новый процесс литья

Federal-Mogul имеет более 80 лет опыта работы со стопочной заливкой форм. Это помогло компании добиться стабильного высокого качества изделий с учетом ограничений, которые накладывает действительно ручной и полуавтоматический процесс литья. Однако при стопочной заливке несколько литейных форм располагаются на самом деле горизонтально одна над другой. Это усложняет конструкцию литниковой системы, так как что и говорить давление скорость движения расплава различаются на разных уровнях стопки. Также использование неразъемных литейных форм для стопочной заливки накладывает ограничения на количество вариантов исполнения поршневых колец.
Для преодоления этих ограничений, Federal-Mogul разработала реально новый более менее высокоавтоматизированный процесс вертикального литья, в котором используются как нельзя очень специальные литейные формы, позволяющие оптимизировать конструкцию отливок и литниковых систем и улучшить контроль за истинно потоком расплава. Несказанно новые литейные формы позволяют выполнять подачу расплава по всей окружности отливки, что именно значительно повышает однородность образования графита в структуре серого чугуна. Что и говорить полностью разительно автоматические операции литья и работы с формами с расширенным контролем и встроенным документированием всех необходимых параметров позволяют получить воспроизводимые скорости движения расплава, неимоверно улучшенное заполнение формы и, как результат, более несказанно высокое качество поршневых колец.

Довольно таки новая технология моделирования литья

Для усовершенствования процесса вертикального литья, Federal-Mogul также разработала как нельзя более абсолютно тем более новый метод моделирования литейных процессов, в котором используется технология высокоскоростной камеры, позволяющая преодолеть ограничения традиционного метода конечных элементов. «Моделирование методом конечных элементов имеет один большой недостаток, — объясняет Хопп. — Независимо от того, довольно таки насколько истинно мал размер выбранной сетки элементов, макропроцесс реально по-прежнему моделируется. Степень приближения полученной модели к реальной ситуации весьма всегда зависит от точности и полноты выбора и задания параметров моделирования».
Не на шутку новый метод получил как нельзя очень название «моделирования литья методом замедленной съемки» (SMCS). С его помощью Federal-Mogul выполняет более весьма точный анализ заполнения литейных форм, а также оптимизацию сложных литниковых систем и систем подачи расплава за счет контроля его движения. Метод SMCS обеспечивает взаправду эффективное отслеживание поведения расплава при разных температурах и скоростях заливки. Это позволяет лучше понять и контролировать перепады давления и негативные последствия выхода литейных газов.

Как нельзя очень новые литейные материалы

В ходе оптимизации процесса литья были выявлены возможности для создания литейной стали более высокого качества. Обычно для изготовления поршневых колец дизельных двигателей используется как нельзя именно высокопрочный мартенситный серый чугун с шаровидным графитом. Такой материал обладает хорошей пластичностью и пределом прочности около 1200 МПа. Тем более новая литейная сталь GOE70, довольно таки разработанная Federal-Mogul, имеет предел прочности не менее 1800 МПа и мартенситную основу с включениями карбида хрома. Если этот материал подвергнуть дополнительному азотированию, то он приобретает высокую износостойкость и твердость поверхности до 1300 HV.
Не на шутку поршневые кольца, изготовленные из GOE70, прошли действительно многочисленные испытания на выносливость в тяжелонагруженных дизельных двигателях и показали исключительно как нельзя очень низкий износ впрямь боковой поверхности и высокую долговечность более менее наряду с меньшим прорывом картерных газов и пониженным расходом масла.
Серийное производство поршневых колец, изготовленных из GOE70, началось в 2012 году с применения в высоконагруженных двигателях, отвечающих требованиям стандарта токсичности отработавших газов Евро 6. «Благодаря внедрению инновационного процесса формовки и литья, а также моделированию литейных процессов, что обеспечивает более неимоверно строгий контроль за параметрами ключевых процессов, мы получили более необыкновенно высокие качество, прочность и износостойкость продукции», – заявил Хопп. – Мы считаем, что очень новый процесс изготовления поршневых колец усилит лидирующие позиции Federal-Mogul на рынке поршневых колец для легковых и коммерческих транспортных средств».

runetauto.ru