クランクシャフト製造プロセス

電力機器の「心」として、エンジンは、ピストンの往復線の動きを回転運動に変換するための重要な成分としてクランクシャフトに依存しています。クランクシャフト鋳造プロセスは、この重要な部分にパフォーマンスを与えるコアテクノロジーです。このテクノロジーを包括的に理解するには、プロセスフロー、材料選択、品質管理、開発動向の体系的な分析が必要です。

I.クランクシャフトキャスティングのコアプロセス

（1）融解プロセス

キャストの出発点として、融解プロセスは、クランクシャフト材料の基本的な特性を直接決定します。

 主な目的は、高温の乳酸鉄クランクシャフトを生産するための基礎として機能する高温の低硫黄純粋な溶融鉄を取得することです。国内の融解技術は、伝統的なキューポラ炉からデュアルステージの前硫化プロセスに進化しました。1。真空直接読み取り分光計などの高度な検出ツールは、溶融鉄品質のための「インテリジェント監視システム」として機能し、その組成のリアルタイム監視を行い、品質基準への厳格なコンプライアンスを確保します。

（2）成形プロセス

融解後、成形プロセスが始まり、クランクシャフトに幾何学的な形状を与える上で重要なステップが始まります。砂型のリバウンド変形がゼロの重要な利点により、空気衝撃成形プロセスは、マルチスローコンプレックスクランクシャフトにとって好ましい技術となっています。業界アプリケーションの観点から、一部の主要な国内企業は、ドイツやイタリアなどのキャスティングテクノロジーの大国から関連する機器を導入しています。ただし、コストの制約により、完全な生産ラインの導入はまれなままです。 Wendeng Tengren Crankshaft Co.、Ltd。は典型的な代表として立っています。2.

（3）注入プロセス

成形後、注入プロセスは、設計を物理的に実現するブリッジになります。このプロセスの鍵は、溶融金属によるカビの滑らかで迅速な充填を制御することにあり、不十分な注ぎやコールドシャットなどの欠陥を避けます。一方、クランクシャフトの特定の構造に基づいた厳密なエンジニアリング計算を通じて合理的なゲーティングシステムを設計する必要があり、金型の溶融金属の流れの状態が期待を満たし、その後の形成品質の基礎を築く必要があります。3.

（4）冷却と繰り返し

注入が完了すると、クランクシャフトの最終パフォーマンスには、冷却と逆の段階が不可欠です。冷却速度はこのリンクの制御焦点であり、クランクシャフトの品質に直接影響します。過度に速い冷却は、ストレス集中とその後の亀裂に簡単につながります。冷却が過度に遅くなると、生産効率が低下します。したがって、クランクシャフトの材料と寸法に基づいて冷却プロセスを正確に制御する必要があります。4.

ii。クランクシャフトキャスティングの材料選択

（1）延性鉄

クランクシャフト鋳造材料の間、延性鉄が優れた包括的なパフォーマンスにより支配的です。それは高疲労強度を誇り、灰色の鋳鉄の弾性弾性率の2倍を備えています。銅やモリブデンなどの合金化元素が追加されると、熱処理の必要性を排除し、鋼鉄よりも優れた鋳造性能を提供しながら、その性能が熱処理された鋼の性能に近づくことができます5。これらの利点に基づいて、市場のほとんどのクランクシャフトは、QT600-3、QT700-2、およびより高い強度レベルなどのグレードを使用して、延性鉄で作られており、これらのグレード選択は機械工学分野での材料性能基準に厳密に続きます。

（2）鍛造鋼

延性鉄の広範な適用にもかかわらず、鍛造鋼は、非常に高いクランクシャフトの性能が必要な特定の特別な機会に好ましい材料になります。鍛造鋼は特別な鍛造プロセスを受けて内部構造をより密度が高く、極端な労働条件下での使用要件を満たすことができ、材料選択の正確な一致を作業条件の要求に反映しています6.

iii。クランクシャフトキャスティング用の品質管理システム

（1）プロセス監視

クランクシャフトの品質の安定性を確保するため、フルプロセス監視システムを確立することは不可欠です。原材料検査から、融解、成形、注ぎ、冷却の各リンクまで、重要なパラメーターを厳密に監視する必要があります。たとえば、融解中の溶融鉄の温度と組成を密接に追跡し、成形中の砂型の精度と強度を正確に制御します。この包括的な監視モードは、鋳造プロセスの複数の「品質チェックポイント」を設定し、プロセスの一貫性と信頼性を効果的に保証するようなものです7.

（2）欠陥検出

厳密なプロセス監視があっても、欠陥検出は、品質管理の重要な部分のままです。クランクシャフトの包括的な「身体検査」を実施するために、さまざまな検出方法が採用されています。目視検査では、砂の穴、空気穴、亀裂などの表面欠陥を直感的に識別できます。寸法検査では、高精度の測定ツールを使用して、すべてのクランクシャフト寸法が設計要件を満たすようにします。超音波粒子試験や磁気粒子試験などの非破壊検査技術は、隠れた欠陥を検出するためにクランクシャフトの内部に浸透する可能性があります。これらの検出方法の包括的なアプリケーションは、完全な品質保証システムを構築します8.

IV。クランクシャフト鋳造プロセスの開発動向

（1）インテリジェンスと自動化

産業技術の継続的な進歩により、インテリジェンスと自動化は、クランクシャフト鋳造プロセスの重要な開発方向になっています。自動化された融解、成形、注入装置、およびインテリジェント検出システムの普及により、原材料から完成品への完全に自動化された生産が実現しました。一方、大規模なプロセスデータを分析および最適化するための人工知能技術の導入は、プロセスレベルと製品品質の安定性を継続的に向上させることができます。これは、インテリジェントな製造の開発動向と非常に一致しています。9.

（2）緑と環境に優しい

グローバル環境意識の高まりを背景にしています、緑と環境に優しいという概念は、クランクシャフト鋳造プロセスに深く影響を与えました。一方では、エネルギー消費と排気排出を削減するために、中頻度誘導炉などの省エネと環境に優しい機器が採用されています。一方、環境に優しい成形材料を開発および使用して、環境汚染を最小限に抑えるための努力が払われています。さらに、スラグや廃水などの廃棄物の治療とリサイクルの強化は、環境保護に対する業界の責任感を反映して、持続可能な鋳造生産モデルを構築しました。10.

（3）高性能と軽量

自動車や航空宇宙などの産業の開発ニーズを満たすため、クランクシャフト鋳造プロセスは、高性能と軽量に向かっています。パフォーマンスの改善に関しては、高度な合金技術と正確なプロセスの最適化を使用して、クランクシャフトの強度、耐摩耗性、疲労抵抗を継続的に向上させます。材料の革新の観点から、高強度のアルミニウム合金や炭素繊維複合材料などの軽量材料の適用を積極的に調査して、エンジンの重量を効果的に減らし、エネルギーの利用を改善します。これらの技術革新は、業界の実際のニーズに密接に集中しており、プロセス開発の明確な方向性を示しています11.

クランクシャフト鋳造技術の進歩は、常に電力機器産業の開発に共鳴してきました。材料特性の最適化からプロセステクノロジーの革新まで、あらゆるブレークスルーが工学と技術者の知恵を具体化します。将来的には、テクノロジーの継続的な革新により、このコア製造技術は、インテリジェンス、緑、高性能の方向に新しいブレークスルーを継続し、さまざまな分野での電力需要に対するより信頼性の高い効率的なサポートを提供し、その開発の見通しは業界からの継続的な注意と期待に値します。特定のクランクシャフト製品の詳細については、クリックしてくださいクランクシャフト製品表示するためのページ。

参照ソース

[1]中国機械工学協会の鋳造機関。キャストハンドブック[M]。 China Machine Press、2019年。リンク

[2] Wendeng Tengren Crankshaft Co.、Ltd。公式ウェブサイト。会社のテクノロジーはじめに[EB/OL]。リンク

[3] Zhang Hongbo、et al。ファウンドリーテクノロジー[M]。 Tsinghua University Press、2020。リンク

[4] Wang Xiaotian。金属固化の原理[M]。 Science Press、2018年。リンク

[5] GB/T 1348-2019、延性鉄鋳物[s]。中国標準出版局、2019年。リンク

[6]機械設計ハンドブックの編集委員会。メカニカルデザインハンドブック[M]。 China Machine Press、2016年。リンク

[7] Li Huailin、et al。品質管理とテストテクノロジーを鋳造します[M]。化学産業出版局、2017年。リンク

[8]非破壊検査基準委員会。非破壊的なテスト基準の編集[M]。 China Metrology Press、2018年。リンク

[9]産業情報技術省。インテリジェント製造のための開発計画（2016-2020）[EB/OL]。リンク

[10] China Foundry Association。グリーンキャスティングテクノロジーロードマップ[EB/OL]。リンク

[11]中国の自動車エンジニア協会。自動車用軽量技術の開発動向に関する報告[EB/OL]。リンク