Proces produkcji łańcucha rolkowego 12B

Proces produkcji łańcuchów rolkowych 12B: Odkrywanie precyzyjnej logiki produkcji kluczowych komponentów przekładni przemysłowych

W globalnym sektorze przekładni przemysłowych i transportu bliskiego, łańcuchy rolkowe 12B, dzięki szerokiemu zakresowi mocy, stabilnej nośności oraz łatwości montażu i konserwacji, stały się przekładnią niezbędną w maszynach górniczych, sprzęcie rolniczym i systemach przenośników taśmowych linii montażowych. Długotrwała niezawodność łańcuchów rolkowych 12B w warunkach dużego obciążenia i wysokiej częstotliwości pracy zależy od rygorystycznego i zaawansowanego procesu produkcyjnego. Od doboru surowców po dostawę gotowego produktu, skrupulatna kontrola na każdym etapie procesu ma kluczowe znaczenie dla określenia żywotności łańcucha, sprawności przekładni i odporności na ryzyko. Dzisiaj zagłębimy się w cały proces produkcji łańcuchów rolkowych 12B, wyjaśniając szczegóły techniczne stojące za tym „wysokiej jakości łańcuchem”.

1. Podstawy procesu: Standardowe pozycjonowanie i logika wyboru materiału dla łańcucha rolkowego 12B

Zanim zagłębimy się w szczegóły procesu, ważne jest, aby najpierw wyjaśnić „punkt odniesienia procesu” dla łańcucha rolkowego 12B. Jako łańcuch przekładniowy zgodny z normami ANSI B29.1 (amerykański standard łańcucha) i ISO 606 (międzynarodowy standard łańcucha), jego wymiary rdzenia, takie jak podziałka (19,05 mm), średnica rolki (11,91 mm) i szerokość segmentu wewnętrznego (12,57 mm), są znormalizowane i stałe. Głównym celem procesu jest osiągnięcie maksymalnej wydajności dzięki zastosowanym materiałom i technologii przetwarzania, przy jednoczesnym spełnieniu tych norm.

1. Zgodność procesu Wybór materiałów rdzeniowych

Różne elementy łańcucha rolkowego 12B wymagają zróżnicowanych materiałów i procesów wstępnej obróbki ze względu na różne scenariusze obciążeń:

Sworznie i rolki: Jako kluczowe elementy przekładni łańcuchowej, odporne na uderzenia i tarcie, wybiera się wysokowęglową chromową stal łożyskową SUJ2 (odpowiednik krajowej stali GCr15). Materiał musi zostać najpierw poddany wstępnemu wyżarzaniu sferoidyzującemu – nagrzaniu stali do temperatury 780-820°C przez 4-6 godzin, a następnie powolnemu schłodzeniu do temperatury poniżej 500°C. Proces ten zmniejsza twardość materiału (twardość Brinella ≤ 207 HB), poprawia obrabialność i tworzy podstawę dla jednorodnej mikrostruktury podczas późniejszej obróbki cieplnej, zapobiegając pęknięciom podczas hartowania.

Płytki i tuleje łańcuchowe: Płytki łańcuchowe muszą wytrzymywać obciążenia rozciągające, dlatego stosuje się stal konstrukcyjną niskowęglową ST52-3 (wytrzymałość na rozciąganie ≥ 520 MPa). Proces „hartowania i odpuszczania” (hartowanie z późniejszym odpuszczaniem w wysokiej temperaturze) zwiększa twardość do HB220-250, zapewniając zarówno wytrzymałość na rozciąganie, jak i pewien stopień udarności, zapobiegając pęknięciom. Tuleje wykonane są ze stali nawęglanej 20CrMnTi, a następnie nawęglane w celu zwiększenia twardości powierzchni, aby wytrzymać tarcie ślizgowe ze sworzniami.

II. Podstawowy proces produkcyjny: Precyzyjna transformacja od „surowców” do „ogniw łańcucha”

Produkcja łańcuchów rolkowych 12B obejmuje osiem głównych procesów, z których każdy wymaga ścisłej kontroli parametrów procesu w celu zapewnienia precyzji i wydajności:

1. Wstępna obróbka surowców: przygotowanie drogi do przetwórstwa

Usuwanie rdzy i oleju: Po wejściu do warsztatu, cała stal jest najpierw przepuszczana przez alkaliczną kąpiel odtłuszczającą (50-60°C, moczenie przez 15-20 minut) w celu usunięcia oleju powierzchniowego. Następnie jest trawiona kwasem solnym (15-20% stężenie, moczenie w temperaturze pokojowej przez 8-12 minut) w celu usunięcia zgorzeliny. Na koniec jest płukana czystą wodą i suszona, aby zapobiec wpływowi zanieczyszczeń na dokładność późniejszego procesu obróbki.

Cięcie precyzyjne: W zależności od rozmiaru elementu, do cięcia stosuje się piłowanie CNC lub cięcie laserowe. Tolerancja długości cięcia sworzni musi mieścić się w granicach ±0,1 mm, natomiast cięcie płytek łańcuchowych musi zachować odchylenie współczynnika kształtu ≤0,05%, aby zapobiec odkształceniom podczas późniejszego tłoczenia.

2. Precyzyjna obróbka kluczowych komponentów: precyzja na poziomie milimetra

Tłoczenie i dziurkowanie płyt łańcuchowych: Tłoczenie i dziurkowanie płyt łańcuchowych odbywa się na prasie wykrawającej CNC przy użyciu „ciągłej matrycy progresywnej”. Najpierw wykrawany jest zarys płyty łańcuchowej, a następnie otwory na sworznie na obu końcach. Tolerancje położenia otworów muszą być kontrolowane do H7 (zakres tolerancji 0-0,018 mm), z błędem odległości między środkami otworów ≤0,05 mm, aby zapewnić późniejsze precyzyjne dopasowanie do sworzni. Po wytłoczeniu wymagane jest gratowanie (za pomocą ściernicy lub szlifowania wibracyjnego), aby zapobiec zranieniom operatorów przez ostre krawędzie lub zakłóceniom w montażu. Kucie na zimno na rolkach: Stal SUJ2 jest formowana w jednym etapie za pomocą wielostanowiskowej maszyny do kucia na zimno. Drut jest najpierw kuty, następnie wytłaczany do kształtu rolki, a na końcu dziurkowany (w celu umieszczenia w tulei). W procesie kucia na zimno należy kontrolować temperaturę matrycy (≤200°C) i ciśnienie (300–400 MPa), aby zapewnić, że błąd okrągłości rolki wynosi ≤0,03 mm, co zapobiegnie mimośrodowemu zużyciu podczas pracy.
Obróbka trzpienia: Trzpień jest najpierw szlifowany zgrubnie za pomocą szlifierki bezkłowej (z tolerancją średnicy zewnętrznej ±0,05 mm), a następnie szlifowany precyzyjnie do wymiarów końcowych (tolerancja H8, 0-0,022 mm) za pomocą szlifierki walcowej. Utrzymuje się chropowatość powierzchni Ra ≤0,8 μm. Ta gładka powierzchnia zmniejsza tarcie ślizgowe z tuleją, wydłużając jej żywotność.

3. Obróbka cieplna: nadanie komponentom „wytrzymałego rdzenia”
Odpuszczanie płyt łańcuchowych: Po wytłoczeniu, płyty łańcuchowe umieszczane są w piecu do ciągłego hartowania, gdzie są wygrzewane w temperaturze 850-880°C przez 30 minut, a następnie hartowane w oleju. Następnie umieszczane są w piecu do odpuszczania w temperaturze 550-600°C przez 2 godziny. Końcowa twardość osiąga HB220-250, a wytrzymałość na rozciąganie wzrasta do ≥800 MPa, co zapewnia wytrzymałość na obciążenie rozciągające łańcucha 12B (≥18,8 kN). Hartowanie wałków i wałków + odpuszczanie: wałki i wałki SUJ2 są podgrzewane do temperatury 830-850°C (utrzymywanie temperatury przez 25 minut) w piecu hartowniczym z taśmą siatkową, hartowane w oleju, a następnie odpuszczane w niskiej temperaturze 160-180°C przez 2 godziny, uzyskując twardość powierzchniową 58-62 HRC i twardość rdzenia 30-35 HRC. Ta „twarda powierzchnia zewnętrzna, wytrzymałe wnętrze” jest odporna na zużycie i amortyzuje uderzenia, zapobiegając pęknięciom. Nawęglanie i hartowanie tulei: Tuleję 20CrMnTi umieszcza się w piecu do nawęglania i podgrzewa w temperaturze 920-940°C przez 4-6 godzin z metanolem i propanem (środkami nawęglania) do uzyskania zawartości węgla na powierzchni 0,8%-1,2%. Tuleja jest następnie hartowana (chłodzona olejem w temperaturze 850°C) i odpuszczana w niskiej temperaturze (180°C). Uzyskana twardość powierzchni wynosi HRC 58-62, a głębokość warstwy nawęglonej wynosi 0,8-1,2 mm, co skutecznie wydłuża żywotność tulei w stosunku do sworznia.

4. Montaż modułowy: zapewnienie koordynacji całego łańcucha

Zespół ogniwa wewnętrznego i zewnętrznego: Ogniwo wewnętrzne składa się z tulei, rolki i płytki ogniwa wewnętrznego. Najpierw należy wcisnąć tuleję w otwór sworznia płytki ogniwa wewnętrznego (pasowanie na wcisk, siła wciskania 5-8 kN). Następnie należy nasunąć rolkę na tuleję (pasowanie na luzie, luz 0,02-0,05 mm). Ogniwo zewnętrzne składa się ze sworznia i płytki ogniwa zewnętrznego. Sworzeń wciska się w otwór płytki ogniwa zewnętrznego (pasowanie na wcisk). Po wciśnięciu należy sprawdzić prostopadłość (odchylenie ≤ 0,5°), aby zapobiec zakleszczeniu podczas pracy.​
Montaż pełnego łańcucha i wstępne rozciąganie: Ogniwa wewnętrzne i zewnętrzne są ze sobą łączone, tworząc kompletny łańcuch. Następnie przeprowadza się „obróbkę wstępnego rozciągania” – na specjalnej maszynie rozciągającej przez 30 minut przykładana jest siła rozciągająca równa 80% obciążenia znamionowego (około 15 kN). Eliminuje to początkowe wydłużenie łańcucha i pozwala na ściślejsze dopasowanie elementów. Pozwala to na kontrolę późniejszego wydłużenia z dokładnością do 0,5% (w porównaniu ze średnią branżową wynoszącą 1–1,5%).

III. Proces kontroli jakości: kompleksowa kontrola procesu w celu wyeliminowania produktów niezgodnych z normami

Łańcuchy rolkowe 12B przeznaczone na eksport przechodzą wielowymiarowe testy w celu zapewnienia zgodności z normami międzynarodowymi. Podstawowe etapy testów obejmują:

1. Kontrola dokładności wymiarowej

Do kontroli kluczowych wymiarów, takich jak odległość między środkami otworów w tarczach łańcuchowych, średnica zewnętrzna wału sworznia i średnica rolki, używana jest trójwymiarowa współrzędnościowa maszyna pomiarowa (CMM). Przeprowadza się losowe pobieranie próbek po 20 sztuk na partię, ze 100% wskaźnikiem zdawalności.

Do sprawdzenia podziałki łańcucha używa się wzorca podziałki. Odchyłka podziałki na metr musi wynosić ≤0,3 mm, aby zapewnić dokładne zazębienie z zębatką.

2. Badanie właściwości mechanicznych
Badanie wytrzymałości na rozciąganie: Łańcuch jest poddawany rozciąganiu na maszynie rozciągającej aż do zerwania. Obciążenie zrywające musi wynosić ≥ 28,2 kN (znacznie przekraczając obciążenie znamionowe 18,8 kN), aby zapewnić bezpieczeństwo w przypadku przeciążenia.
Test trwałości zmęczeniowej: Łańcuch jest montowany na „maszynie do testowania wytrzymałości zmęczeniowej łańcucha” i poddawany obciążeniu wynoszącemu 50% obciążenia znamionowego (około 9,4 kN) przy prędkości 1500 obr./min. Trwałość zmęczeniowa musi wynosić ≥ 500 godzin (standard branżowy to 300 godzin), symulując niezawodność w warunkach długotrwałego wysokiego obciążenia.

3. Kontrola jakości powierzchni

Do sprawdzenia powierzchni sworznia i rolki należy użyć testera chropowatości powierzchni; wartość Ra musi być ≤0,8 μm.

Sprawdź obróbkę powierzchni (np. cynkowanie, czernienie): grubość warstwy cynku musi wynosić ≥8 μm i nie może wykazywać rdzy po 48-godzinnym teście w mgle solnej (obojętna mgła solna, 5% roztwór NaCl). Powłoka czernienia musi być równomierna i bez plam, a przyczepność musi spełniać normę GB/T 10125.

IV. Wartość wykonania: Dlaczego wysoka jakość wykonania zwiększa konkurencyjność rynkową łańcuchów rolkowych 12B?

Zalety technologiczne łańcucha rolkowego 12B bezpośrednio przekładają się na wartość:

Dłuższa żywotność: dzięki wykorzystaniu materiału SUJ2 i precyzyjnej obróbce cieplnej łańcuch charakteryzuje się średnią żywotnością wynoszącą 8000–10 000 godzin, czyli o ponad 40% dłuższą niż w przypadku łańcuchów konwencjonalnych (5000–6000 godzin), co przekłada się na niższe koszty wymiany i krótszy czas przestoju.

Bardziej stabilna transmisja: dokładność wymiarowa na poziomie milimetra i wstępne naciągnięcie zapewniają bicie łańcucha na poziomie ≤0,1 mm podczas pracy, co pozwala utrzymać wydajność transmisji powyżej 98%. Dzięki temu łańcuch nadaje się do zastosowań wymagających dużej prędkości, takich jak maszyny tekstylne i zautomatyzowane linie montażowe.

Szeroka adaptacja: Opcjonalne metody obróbki powierzchni (cynkowanie, czernienie i fosforanowanie) oraz niestandardowe rozwiązania w zakresie obróbki cieplnej (takie jak odpuszczanie w niskich temperaturach w środowiskach o niskiej temperaturze) spełniają zróżnicowane wymagania eksploatacyjne. Na przykład, ocynkowane łańcuchy mogą być stosowane w zakładach przetwórstwa spożywczego w celu zapobiegania rdzewieniu, a łańcuchy fosforanowane w urządzeniach górniczych w celu zapewnienia odporności na pył i zużycie.

Wnioski: Rzemiosło to „ukryta przewaga konkurencyjna” łańcuchów rolkowych 12B

Na globalnym rynku łańcuchów rolkowych 12B „niska cena” nie jest już kluczową zaletą. Zamiast tego, kluczem do zdobycia zaufania zagranicznych klientów są „precyzja procesu” i „stabilność działania”. Od rygorystycznych standardów w doborze surowców, przez kontrolę dokładności w procesie produkcyjnym, po kompleksowe kontrole przed wysyłką, każdy proces niesie ze sobą zobowiązanie do zapewnienia niezawodności produktu.