Procesul de fabricație a lanțului cu role 12B

Procesul de fabricație a lanțului cu role 12B: Dezvăluirea logicii de producție de precizie a componentelor de bază ale transmisiei industriale

În sectorul global al transmisiilor industriale și al manipulării materialelor, lanțurile cu role 12B, cu gama lor largă de putere, capacitatea de încărcare stabilă și instalarea și întreținerea ușoară, au devenit o transmisie esențială pentru utilajele miniere, echipamentele agricole și sistemele de transportoare de pe liniile de asamblare. Fiabilitatea pe termen lung a lanțurilor cu role 12B în condiții de funcționare la sarcină mare și frecvență ridicată depinde de un proces de fabricație riguros și sofisticat. De la selecția materiilor prime până la livrarea produsului finit, controlul meticulos în fiecare etapă a procesului este crucial pentru determinarea duratei de viață a lanțului, a eficienței transmisiei și a rezistenței la riscuri. Astăzi, vom aprofunda procesul complet de fabricație al lanțurilor cu role 12B, explicând detaliile tehnice din spatele acestui „lanț de înaltă calitate”.

1. Noțiuni de bază despre proces: Logica standard de poziționare și selecție a materialelor pentru lanțul cu role 12B

Înainte de a intra în detaliile procesului, este important să clarificăm mai întâi „reperul procesului” pentru lanțul cu role 12B. Fiind un lanț de transmisie conform cu ANSI B29.1 (standardul american pentru lanțuri) și ISO 606 (standardul internațional pentru lanțuri), dimensiunile sale centrale, cum ar fi pasul (19,05 mm), diametrul rolei (11,91 mm) și lățimea segmentului interior (12,57 mm), sunt standardizate și fixe. Scopul principal al procesului este de a obține performanțe maxime prin intermediul materialelor și al tehnologiei de procesare, respectând în același timp aceste standarde.

1. Compatibilitatea procesului de selecție a materialelor de bază

Diferite componente ale lanțului cu role 12B necesită materiale și procese de pretratare diferențiate datorită scenariilor de încărcare variate:

Știfturi și role: Ca componente de bază ale transmisiei cu lanț, care rezistă la impact și frecare, este selectat oțelul pentru rulmenți cu crom cu conținut ridicat de carbon SUJ2 (echivalent cu oțelul GCr15 de uz casnic). Materialul trebuie mai întâi supus unui pretratament de „recoacere sferoidizată” - încălzirea oțelului la 780-820°C timp de 4-6 ore, apoi răcirea lentă sub 500°C. Acest proces reduce duritatea materialului (duritatea Brinell ≤ 207 HB), îmbunătățește prelucrabilitatea și pune bazele unei microstructuri uniforme în timpul tratamentului termic ulterior, prevenind fisurarea în timpul călirii.

Plăci de lanț și bucșe: Plăcile de lanț trebuie să reziste la sarcini de tracțiune, așadar se utilizează oțel structural aliat cu conținut scăzut de carbon ST52-3 (rezistență la tracțiune ≥ 520 MPa). Un proces de „călire și revenire” (călire urmată de revenire la temperatură înaltă) aduce duritatea la HB220-250, asigurând atât rezistența la tracțiune, cât și un anumit grad de tenacitate pentru a preveni fracturarea. Bucșele sunt fabricate din oțel carburat 20CrMnTi, cu un proces ulterior de carburare pentru a crește duritatea suprafeței pentru a rezista la frecarea de alunecare cu știfturile.

II. Procesul de fabricație de bază: Transformarea de precizie din „materii prime” în „vereze”

Fabricarea lanțurilor cu role 12B implică opt procese de bază, fiecare necesitând un control strict al parametrilor procesului pentru a asigura precizia și performanța:

1. Pretratarea materiilor prime: Deschiderea drumului pentru procesare

Îndepărtarea ruginii și a uleiului: La intrarea în atelier, tot oțelul este mai întâi trecut printr-o baie de degresare alcalină (50-60°C, înmuiere timp de 15-20 de minute) pentru a îndepărta uleiul de suprafață. Apoi este decapat cu acid clorhidric (concentrație 15%-20%, înmuiere la temperatura camerei timp de 8-12 minute) pentru a îndepărta depunerile de crustă. În final, este clătit cu apă curată și uscat pentru a preveni afectarea preciziei prelucrărilor ulterioare de către impurități.

Tăiere de precizie: În funcție de dimensiunea componentei, se utilizează tăierea cu ferăstrău CNC sau tăierea cu laser. Toleranțele de lungime a tăierii știftului trebuie controlate în limita a ±0,1 mm, în timp ce tăierea plăcii de lanț trebuie să mențină o abatere a raportului de aspect de ≤0,05% pentru a preveni deformarea în timpul ștanțării ulterioare.

2. Prelucrarea de precizie a componentelor cheie: Precizie la nivel milimetric

Ștanțarea și perforarea plăcilor de lanț: Ștanțarea și perforarea plăcilor de lanț se efectuează pe o presă de perforat CNC folosind o „matriță progresivă continuă”. Conturul plăcii de lanț este mai întâi perforat, urmat de găurile pentru știfturi la ambele capete. Toleranțele de poziție a găurilor trebuie controlate la H7 (interval de toleranță 0-0,018 mm), cu o eroare de distanță între centrele găurilor de ≤0,05 mm pentru a asigura o potrivire precisă ulterioară cu știfturile. Debavurarea (folosind o piatră de șlefuit sau rectificare vibratoare) este necesară după ștanțare pentru a preveni rănirea operatorilor sau interferența cu asamblarea ca muchii ascuțite. Forjare la rece cu role: Oțelul SUJ2 este format într-o singură etapă folosind o mașină de forjare la rece cu mai multe stații. Sârma este mai întâi forjată, apoi extrudată în formă de rolă și în final perforată (pentru introducerea în manșon). În timpul procesului de forjare la rece, temperatura matriței (≤200°C) și presiunea (300-400 MPa) trebuie controlate pentru a se asigura că eroarea de rotunjime a rolei este ≤0,03 mm pentru a preveni uzura excentrică în timpul funcționării.
Finisarea știftului: Știftul este mai întâi rectificat grosier folosind o rectificatoare fără centre (cu o toleranță a diametrului exterior de ±0,05 mm), apoi rectificat fin la dimensiunile sale finale (toleranță H8, 0-0,022 mm) folosind o rectificatoare cilindrică. Se menține o rugozitate a suprafeței de Ra ≤0,8 μm. Această suprafață netedă reduce frecarea de alunecare cu manșonul, prelungindu-i durata de viață.

3. Tratament termic: Conferirea de „performanță de rezistență” componentelor
Revenirea plăcilor de lanț: După ștanțare, plăcile de lanț sunt plasate într-un cuptor de călire continuă, menținut la 850-880°C timp de 30 de minute, apoi călite în ulei. Apoi sunt plasate într-un cuptor de revenire la 550-600°C timp de 2 ore. Duritatea finală atinge HB220-250, iar rezistența la tracțiune este crescută la ≥800 MPa, asigurându-se că pot suporta sarcina nominală de tracțiune a lanțului 12B (≥18,8 kN). Călire pe știft și role + revenire joasă: Știfturile și rolele SUJ2 sunt încălzite la 830-850°C (menținerea temperaturii timp de 25 de minute) într-un cuptor de călire cu bandă de plasă, călite în ulei și apoi revenite la temperatură joasă la 160-180°C timp de 2 ore, atingând o duritate a suprafeței de HRC 58-62 și o duritate a miezului de HRC 30-35. Această structură „exterior dur, interior rezistent” rezistă la uzură și amortizează impactul, prevenind ruperea. Cementarea și călirea manșonului: Un manșon de 20CrMnTi este plasat într-un cuptor de cementare și încălzit la 920-940°C timp de 4-6 ore cu metanol și propan (agenți de cementare) pentru a obține un conținut de carbon la suprafață de 0,8%-1,2%. Manșonul este apoi călit (răcit cu ulei la 850°C) și revenit la temperatură joasă (180°C). Duritatea suprafeței rezultată este HRC 58-62, iar adâncimea stratului de cementare este de 0,8-1,2 mm, prelungind eficient durata de viață la frecare a manșonului față de știft.

4. Asamblare modulară: Asigurarea coordonării generale a lanțului

Ansamblul legăturii interioare și exterioare: Legătura interioară este formată dintr-un manșon, o rolă și o placă de legătură interioară. Mai întâi, apăsați manșonul în orificiul știftului plăcii de legătură interioare (ajustare prin interferență, forță de presare 5-8 kN). Apoi, glisați rola peste manșon (ajustare cu joc, joc 0,02-0,05 mm). Legătura exterioară este formată dintr-un știft și o placă de legătură exterioară. Știftul este presat în orificiul plăcii de legătură exterioare (ajustare prin interferență). După presare, verificați perpendicularitatea (abatere ≤ 0,5°) pentru a preveni blocarea în timpul funcționării.
Asamblarea completă a lanțului și pre-întindere: Legăturile interioare și exterioare sunt prinse împreună cu pini pentru a forma un lanț complet. Acesta este urmat de un „tratament de pre-întindere” - o forță de tracțiune de 80% din sarcina nominală (aproximativ 15 kN) este aplicată pe o mașină dedicată de testare la tracțiune timp de 30 de minute. Aceasta elimină alungirea inițială a lanțului și permite componentelor să se potrivească mai strâns între ele. Acest lucru permite controlul alungirii ulterioare cu o marjă de 0,5% (comparativ cu media industriei de 1%-1,5%).

III. Procesul de control al calității: Inspecția completă a procesului pentru eliminarea produselor sub standarde

Lanțurile cu role 12B pentru export sunt supuse unor teste multidimensionale pentru a asigura conformitatea cu standardele internaționale. Etapele principale de testare includ:

1. Inspecția preciziei dimensionale

O mașină de măsurat în coordonate tridimensională (CMM) este utilizată pentru a inspecta dimensiuni cheie, cum ar fi distanța dintre centrele găurii plăcii de lanț, diametrul exterior al arborelui știftului și diametrul rolei. Se efectuează o eșantionare aleatorie de 20 de bucăți per lot, cu o rată de succes de 100%.

Un calibru de pas este utilizat pentru a inspecta pasul lanțului. Abaterea pasului pe metru trebuie să fie ≤0,3 mm pentru a asigura o angrenare precisă cu pinionul.

2. Testarea proprietăților mecanice
Test de rezistență la tracțiune: Lanțul este supus unei tensionări pe o mașină de testare la tracțiune până la rupere. Sarcina de rupere trebuie să fie ≥ 28,2 kN (depășind semnificativ sarcina nominală de 18,8 kN) pentru a asigura siguranța în caz de supraîncărcare.
Test de rezistență la oboseală: Lanțul este montat pe o „mașină de testare la oboseală a lanțului” și supus la 50% din sarcina nominală (aproximativ 9,4 kN) la o viteză de 1500 r/min. Durata de viață la oboseală trebuie să fie ≥ 500 de ore (standardul industrial este de 300 de ore), simulând fiabilitatea în condiții de sarcină mare pe termen lung.

3. Inspecția calității suprafeței

Folosiți un aparat de testare a rugozității suprafețelor pentru a inspecta suprafețele știftului și rolei; valoarea Ra trebuie să fie ≤0,8 μm.

Inspectați tratamentul de suprafață (de exemplu, galvanizare, înnegrire): grosimea stratului de galvanizare trebuie să fie ≥8 μm și nu trebuie să prezinte rugină după un test de pulverizare cu sare timp de 48 de ore (pulverizare cu sare neutră, soluție de NaCl 5%). Tratamentul de înnegrire trebuie să fie uniform și fără pete, iar aderența trebuie să respecte standardul GB/T 10125.

IV. Valoarea măiestriei: De ce măiestria de înaltă calitate sporește competitivitatea pe piață a lanțurilor cu role 12B?

Avantajele tehnologice ale lanțului cu role 12B se traduc direct în valoare:

Durată de viață mai lungă: Utilizând materialul SUJ2 și un tratament termic de precizie, lanțul are o durată medie de viață de 8.000-10.000 de ore, cu peste 40% mai lungă decât lanțurile convenționale (5.000-6.000 de ore), reducând costurile de înlocuire și timpul de nefuncționare.

Transmisie mai stabilă: Precizia dimensională la nivel milimetric și pre-întinderea asigură o bătaie a lanțului ≤0,1 mm în timpul funcționării, menținând o eficiență a transmisiei peste 98%, ceea ce o face potrivită pentru aplicații de mare viteză, cum ar fi utilajele textile și liniile de asamblare automate.

Adaptabilitate largă: Tratamentele de suprafață opționale (galvanizare, înnegrire și fosfatare) și soluțiile personalizate de tratament termic (cum ar fi revenirea la temperatură joasă pentru medii cu temperatură scăzută) îndeplinesc diverse cerințe de operare. De exemplu, lanțurile galvanizate pot fi utilizate în fabricile de procesare a alimentelor pentru prevenirea ruginii, în timp ce lanțurile fosfatate pot fi utilizate în echipamentele miniere pentru rezistență la praf și uzură.

Concluzie: Meșteșugul este „avantajul competitiv ascuns” al lanțurilor cu role 12B

Pe piața globală a lanțurilor cu role 12B, „prețul scăzut” nu mai este un avantaj esențial. În schimb, „precizia procesului” și „stabilitatea performanței” sunt esențiale pentru câștigarea încrederii clienților din străinătate. De la standarde stricte în selecția materiilor prime, la controlul la nivel milimetric în procesul de fabricație, până la inspecțiile complete înainte de expediere, fiecare proces poartă un angajament față de fiabilitatea produsului.