等離子/粒子射線檢查過程
Plasma/particle beam test procedure
在內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)并行的時(shí)代，汽車工業(yè)進(jìn)一步拓展了這兩項(xiàng)驅(qū)動(dòng)概念，尤其探索了提高內(nèi)燃機(jī)效率的技術(shù)。最重要的解決方案包括組件結(jié)構(gòu)輕量化、小型化、減少摩擦和提高熱效率。在這一背景下，格勞博技術(shù)專家特別對缸膛的熱噴涂工藝進(jìn)行了深入研究，從而為提高內(nèi)燃機(jī)效率作出了重要貢獻(xiàn)。
隨著內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)的壓力也越來越大。面對這一發(fā)展，格勞博工程師已清楚地認(rèn)識到其趨勢，并已準(zhǔn)備好迎接技術(shù)更迭的挑戰(zhàn)。由此，我們制定出了例如適用于發(fā)動(dòng)機(jī)組件涂層技術(shù)領(lǐng)域的，切削加工高強(qiáng)度渦輪外殼的，以及加工框架組件、結(jié)構(gòu)組件和底盤組件的各項(xiàng)解決方案。
熱涂層系統(tǒng) G500TS 成功進(jìn)入市場
為了減輕內(nèi)燃機(jī)的重量從而增加功率，所使用的曲軸箱主要應(yīng)用了鋁制材料，且氣缸工作表面采用了熱噴涂技術(shù)。該技術(shù)在批量生產(chǎn)中的應(yīng)用愈加頻繁。采用熱噴涂技術(shù)的氣缸工作表面不僅減輕了重量、減少了摩擦，同時(shí)在熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷方面也具有更高的耐受性。格勞博是為數(shù)不多的、為曲軸箱涂層工藝提供完整的加工生產(chǎn)線(完整的生產(chǎn)線包括從準(zhǔn)備、活化、涂層到硬加工的整個(gè)過程鏈)的供應(yīng)商之一。
GTS (GROB Thermal Sprying) 涂層工藝為您呈現(xiàn)完美效果
選擇可能的涂層工藝時(shí)，格勞博工程師為批量生產(chǎn)選擇了最為經(jīng)濟(jì)的解決方案。由于該解決方案穩(wěn)固耐用，因此在生產(chǎn)時(shí)未帶來任何不愉快的意外。GTS 工藝憑借其高粒子能量可高度容忍產(chǎn)生干擾過程的影響因素。除了免隔離的涂層外，該工藝還允許自由選擇活化工藝。對于導(dǎo)軌工作面活化而言，機(jī)械活化可謂是一項(xiàng)創(chuàng)舉。低成本、完美的能量平衡、穩(wěn)定的工藝以及可借此實(shí)現(xiàn)的高品質(zhì)均是選擇GTS工藝最有力的理由。此外，在利用硬態(tài)車削再加工涂層時(shí)，可在相對較短的加工時(shí)間內(nèi)生成形狀最佳的氣缸并通過相關(guān)的倒角技術(shù)和間隙珩磨技術(shù)完成加工。即使在珩磨等級量正常的熱噴涂中，仍可達(dá)到非凡的經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)決定優(yōu)化過程
盡管 GTS 成效卓越，但格勞博工程師仍在持續(xù)不懈地優(yōu)化工藝，以進(jìn)一步完善其在批量生產(chǎn)中的適用性。目前，他們的優(yōu)化重點(diǎn)在于縮短維護(hù)和維修的停機(jī)時(shí)間，以提高設(shè)備可用性。由此他們對原始的涂層工藝燃燒器進(jìn)行了優(yōu)化，從而使得非專業(yè)人員也可對其進(jìn)行設(shè)置。新的燃燒器可簡便且多次精確地進(jìn)行設(shè)置。借此可避免復(fù)雜繁瑣的設(shè)置工作而不會(huì)產(chǎn)生附加費(fèi)用，同時(shí)還能確保涂層保持在同等高品質(zhì)。
在機(jī)械活化時(shí)，還具有其它優(yōu)勢。除優(yōu)化材料應(yīng)用和附著力外，將該工藝擴(kuò)展到例如灰鑄鐵等其他底層上也是非常重要的一點(diǎn)。對于鋁制曲軸箱而言，改善導(dǎo)熱性、減輕重量和減少摩擦是重中之重。對于商用車發(fā)動(dòng)機(jī)而言，例如對“劣質(zhì)”燃料的耐受性和抗腐蝕性等方面均具有特別重要的意義。同時(shí)還可考慮使用配有涂層技術(shù)缸膛的整體曲軸箱代替濕式軸套。
等離子/粒子射線
Plasma/particle beam
GTS 工藝節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)大修成本
如果所涉及的是目前現(xiàn)有的車型，且其備用發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)備件有庫存，則這將不是問題。原則上，相比于更換整個(gè)機(jī)組，維修所需的費(fèi)用更低。如果是曲軸箱受損，則可更換或維修曲軸箱。但如果是氣缸工作表面受損，即磨損或其他損壞，則有兩種維修方式：
1. 使用加大尺寸的活塞時(shí)，需鉆出大尺寸的氣缸孔，并形成可用作活塞工作面的表面。同時(shí)，活塞需要一個(gè)較大的直徑，即所謂加大尺寸的活塞。由于該活塞并不能批量投入生產(chǎn)且只能生產(chǎn)較少件數(shù)，所以價(jià)格非常昂貴。
2. 利用熱噴涂工藝進(jìn)行維修，氣缸也可鉆孔、活化、噴涂層，然后進(jìn)行再加工，從而形成所需的表面。使用該工藝不會(huì)對其他組件產(chǎn)生影響。
這兩種工藝各有優(yōu)劣：第一種工藝需要較高的物流費(fèi)用，因件數(shù)較少而導(dǎo)致成本暴增。第二種工藝的優(yōu)勢主要在于其經(jīng)濟(jì)性以及可輕松應(yīng)用的技術(shù)性上。熱噴涂工藝適用于所有類型的發(fā)動(dòng)機(jī)大修。對于由灰鑄鐵和鋁制成的曲軸箱可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)大修。鋁制曲軸箱具備帶沖壓式或嵌入式灰鑄鐵軸套的型號。這些型號采用了熱噴涂技術(shù)或由經(jīng)過特殊處理的鋁材形成了工作面。所有型號均可采用熱噴涂技術(shù)。如通過熱噴涂技術(shù)大修發(fā)動(dòng)機(jī)，則必須在噴涂層前“活化”表面。這一表面活化工藝對于涂層粘附力具有重要作用。
鋁制曲軸箱：氣缸工作表面經(jīng)過活化、噴涂層和硬加工
Aluminum cylinder crankcase: cylinder faces activated, coated and hard machined
大修發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)工藝(當(dāng)前技術(shù)水平)
大修發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)工藝(當(dāng)前技術(shù)水平)一般會(huì)使用含鉻和鎳的黏合層(即所謂的“bond coat”)進(jìn)行活化。但鉻和鎳在采用熱噴涂技術(shù)時(shí)均存在問題，因?yàn)樵诟邷叵滤鼈兙鶗?huì)產(chǎn)生嚴(yán)重有害健康的物質(zhì)，例如六價(jià)鉻。即使在成品件上無法證明該物質(zhì)的存在，但是在生產(chǎn)過程中，仍會(huì)對環(huán)境造成危害，并在很大程度上損害員工的健康。依照法律方面和客戶要求的目前標(biāo)準(zhǔn)和未來標(biāo)準(zhǔn)而言，這是不可調(diào)和的矛盾。因此，沒有任何一家原始設(shè)備制造商仍在使用“bond coat”的前提下在公司內(nèi)大修發(fā)動(dòng)機(jī)。
GTS - 格勞博新研發(fā)的工藝
人們可選擇通過加入機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)表面活化。向表面中加入一個(gè)梯形的型材，其底邊凹陷可與噴涂的涂層形狀完美配合。諸多原始設(shè)備制造商已將該工藝運(yùn)用于鋁材活化中，但在灰鑄鐵中仍無法成功應(yīng)用，因?yàn)榛罨懈畈捎昧似z工藝(0.1 mm 寬和深)，且在運(yùn)用于鋁材中時(shí)，已經(jīng)是一項(xiàng)對刀具制造商的巨大挑戰(zhàn)。
由于灰鑄鐵材料硬度更高且僅在一定條件下適用于含金剛石切割材料(該材料可應(yīng)用于鋁材活化中)的加工，因此灰鑄鐵的活化更為困難。目前的挑戰(zhàn)在于用一個(gè)刀具制成所述的型材，用于加工灰鑄鐵，且通過可實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)量實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。在格勞博試驗(yàn)批次中，已在基本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上逐步對形狀和切割材料進(jìn)行了優(yōu)化，以達(dá)到所需要求。目前第四代刀具已投入使用，因?yàn)樗堰_(dá)到所設(shè)定的要求。
經(jīng)過制備的灰鑄鐵曲軸箱：氣缸工作表面經(jīng)過活化、噴涂層和硬加工
Reconditioned iron cylinder crankcase: cylinder faces activated, coated and hard machined
（轉(zhuǎn)載）
