Procesy lití jádra pro vysoce výkonné součásti ventilů
Výroba komponent ventilů vyžaduje vysokou strukturální integritu, aby vydržely tlak, kolísání teploty a korozivní média. Investiční lití, často označované jako lití do ztraceného vosku, je preferovanou metodou pro složitá těla ventilů a vnitřní části. Tento proces umožňuje složité geometrie a tenkostěnné části, které je obtížné dosáhnout tradičním litím do písku. Použitím keramických forem mohou výrobci dosáhnout vynikající povrchové úpravy, což výrazně snižuje potřebu rozsáhlého sekundárního obrábění na těsnicích plochách ventilu.
Lití do písku zůstává základem pro větší součásti ventilů, jako jsou tělesa šoupátek a kotouče škrticích klapek o velkém průměru. I když nabízí nižší přesnost ve srovnání s litím na vytavitelný materiál, moderní techniky pryskyřičného písku zlepšily rozměrovou přesnost. Pro velkoobjemovou výrobu menších neželezných dílů ventilů, jako jsou mosazná nebo hliníková sedla, se tlakové lití často používá kvůli rychlým cyklům a vynikající opakovatelnosti. Volba správné metody odlévání je rovnováhou mezi složitostí konstrukce ventilu, požadovanými vlastnostmi materiálu a celkovým objemem výroby.
Důležitý výběr materiálu pro průmyslové odlitky ventilů
Výběr vhodné slitiny je nejkritičtějším krokem k zajištění dlouhé životnosti ventilu. Různá průmyslová prostředí vyžadují specifické metalurgické vlastnosti, aby se zabránilo předčasnému selhání. Následující tabulka shrnuje běžné materiály používané při odlévání součástí ventilů a jejich primární aplikace:
| Typ materiálu | Obecný stupeň | Klíčová charakteristika |
| Uhlíková ocel | WCB, WCC | Vysoká pevnost; nákladově efektivní pro nekorozivní použití. |
| Nerezová ocel | CF8, CF8M (316) | Vynikající odolnost proti korozi; používané při chemickém zpracování. |
| Duplexní ocel | 4A, 5A, 6A | Vynikající odolnost proti důlkové korozi pro námořní a offshore. |
| Legovaná ocel | WC6, WC9 | Vysokoteplotní stabilita parovodů elektrárny. |
Technické výzvy a prevence defektů při lití ventilů
Kontrola pórovitosti a smrštění
Vnitřní defekty, jako je poréznost plynu a smršťovací dutiny, jsou primárními příčinami netěsnosti ventilu pod tlakem. Ke zmírnění těchto rizik používají inženýři sofistikovaný software pro simulaci odlévání k návrhu optimálních systémů vtoků a stoupaček. Správné odvětrání formy zajišťuje, že plyny mohou unikat, když roztavený kov vstupuje do dutiny. Kromě toho je kontrola rychlosti chlazení nezbytná, aby se zabránilo vnitřnímu pnutí, které by mohlo vést k roztržení nebo prasknutí silnostěnných ventilových částí.
Povolení na přesné obrábění
Zatímco odlévání vytváří téměř čistý tvar, kritické oblasti, jako je sedlo ventilu, otvor vřetene a čela příruby, vyžadují vysoce přesné obrábění. Úspěšné odlévání ventilu vyžaduje strategický „přídavek na obrábění“ – další materiál zbylý na odlitku, který lze později odstranit. Pokud je přídavek příliš malý, litý povrch se nemusí vyčistit; pokud je příliš velký, zvyšuje se opotřebení nástroje a plýtvání. Moderní CNC integrace umožňuje bezproblémový přechod od litého dílu k hotovému dílu s vysokou tolerancí.
Zajištění kvality a nedestruktivní testování (NDT)
Protože ventily jsou tlaková zařízení, kontrola kvality se řídí přísnými mezinárodními normami, jako je ASME B16.34. Licí zařízení musí zavést přísné testovací protokoly, aby byla zajištěna bezpečnost konečného produktu. Následující metody NDT jsou v průmyslu standardní:
- Radiografické testování (RT): Používá rentgenové paprsky k detekci vnitřních inkluzí, prasklin nebo dutin v těle ventilu.
- Magnetic Particle Inspection (MPI): Efektivní pro identifikaci povrchových a blízkých povrchových diskontinuit ve feromagnetických materiálech.
- Dye Penetrant Inspection (DPI): Cenově efektivní způsob odhalování povrchových trhlin na nemagnetických odlitcích z nerezové oceli.
- Hydrostatické testování: Technicky jde o test sestavy ventilu, ale ověřuje schopnost odlitku udržet tlak bez slzení nebo prasknutí.
- Ultrazvukové testování (UT): Používá vysokofrekvenční zvukové vlny k měření tloušťky stěny a detekci hluboko uložených vnitřních vad.
Optimalizace napájecího řetězce pro součásti odlévání ventilů
Zajištění vysoké kvality součásti odlévacích ventilů vyžaduje hluboké partnerství mezi slévárnou a výrobcem ventilů. Je nezbytné poskytnout slévárně podrobné 3D modely a jasné specifikace týkající se chemického složení a mechanických vlastností. Mnoho moderních sléváren nyní nabízí „jednorázové“ služby, včetně tepelného zpracování, hrubého obrábění a povrchových úprav (jako je ENP nebo lakování), což zefektivňuje časovou osu výroby a zajišťuje lepší kontrolu kvality v průběhu celého životního cyklu výroby.
