Pontos rozsdamentes acél kipufogógyűjtő öntvény megoldás luxus-Sedanokhoz – japán első szintű autómárka számára

Ügyfélprofil

A megrendelő egy japán felsőkategóriás autógyártó cég, amely célja a V6-os turbófeltöltéses kipufogókollektor modernizálása a következő generációs luxus szedánok igényeinek megfelelően. Jelenlegi gyártási terve a következő problémákat vetítette fel:

- Turbo-késés a kipufogógáz pulzációjának egyenetlensége miatt
- Gyakori hőfáradási repedések az hegesztett illesztéseknél
- Túlzott tömeg, ami hátrányosan befolyásolja az üzemanyag-fogyasztást

Technikai kihívások

▸ Anyagkövetelmények
- ASTM A351 HK30Nb rozsdamentes acél
- 850 °C-os folyamatos és 1050 °C-os csúcshőmérséklet elviselésére képesnek kell lennie
- Kevesebb mint 0,5 % alakváltozás 1000 hőterhelési ciklus után

▸ Teljesítménykövetelmények
– Az optimális pulzáció érdekében azonos hosszúságú áramlási csatorna tervezése ±3 mm tűréssel
– Integrált turbinaflansz 0,05 mm síkossági követelménnyel
– 25%-os súlycsökkenés az aktuális tervezethez képest

▸ Gyártási korlátozások
– 12 hetes előállítási idő a gyártószerszámokra
– IATF 16949 szabványnak megfelelő folyamat
– 100%-os szivárgásvizsgálat 2,8 bar nyomáson

Egyedi megoldásunk

1. Fejlett mérnöki fázis
- A folyamatsúlyvonal-geometria optimalizálása CFD segítségével a Converge Simulation szoftver használatával
- Topológiai optimalizálással készült merevítők a tömeg csökkentése érdekében, miközben megtartják a merevséget
- Saját „Thermo-Lock” öntőrendszer fejlesztése a forró repedések megelőzésére

2. Pontos Gyártás
- Öntés befektetéses módszerrel:
- Cirkónium-dioxid-al megerősített kerámiaformák
- Szabályozott vákuumos szilárdulás
- Öntött felületi minőség: Ra 3,2 μm (50 %-kal jobb, mint az ipari szokásos)
- Kritikus illesztési felületek CNC-marásának végrehajtása ugyanabban a befogási helyzetben

3. Minőségellenőrzés
- 100 %-os fluoreszkáló behatolásos vizsgálat (ASTM E1417)
- Az összes áramlási útvonal ellenőrizve koordináta-mérőgépek (CMM) segítségével
- Motorpróbapad-tesztek a vevő létesítményében

Átadandó Eredmények

✔ 23%-os tömegcsökkenés (5,2 kg-ról 4,0 kg-ra)
✔ 8%-os javulás a turbina reakcióidejében (a rotor fordulatszámának 200 fordulat/perc növekedésén alapul)
✔ Első 50 000 darab nulla szivárgásos hibamentes egység 100 darabban
✔ 18%-os költségmegtakarítás a gyártott megoldásokhoz képest

Ügyfél-jóváhagyás

„A öntött kollektor impulzusmodulációs pontossága mérhető teljesítménynövekedést eredményezett, amelyet mérnökeink ezen az árkategórián nem tudtak volna elképzelni. Ezt a megoldást már bevezettük V-motoros családunkban.”

— [Ügyfél főmérnöke], Hajtáslánc-fejlesztés