Precīza nerūsējošā tērauda izplūdes kolektora liešanas risinājums luksus sedanu modeliem — ar japāņu pirmās kārtas automašīnu zīmolu

Klienta profils

Klients ir japāņu augstas klases automašīnu ražotājs, kurš vēlas modernizēt savu V6 turbolādēto izplūdes kolektoru, lai tas atbilstu nākamās paaudzes luksus sedanu prasībām. Pašreizējā ražošanas konstrukcija radīja šādas problēmas:

— Turbolagis dēļ neatbilstošas izplūdes pulsācijas
— Bieži rodas termiskās izturības plaisas metinātajos savienojumos
— Pārāk liels svars ietekmē degvielas efektivitāti

Tehniskās grūtības

▸ Materiāla prasības
— ASTM A351 HK30Nb nerūsējošais tērauds
— Jāiztur 850 °C nepārtraukta temperatūra un 1050 °C maksimālā temperatūra
— Deformācija jābūt mazāka par 0,5 % pēc 1000 termiskās trieciena ciklu veikšanas

▸ Veiktspējas prasības
– Vienāda garuma plūsmas kanāla dizains ar ±3 mm novirzes pieļaujamību optimālai pulsācijai
– Integrēta turbīnas flanče ar 0,05 mm līdzenuma prasību
– 25 % svara samazinājums salīdzinājumā ar esošo dizainu

▸ Ražošanas ierobežojumi
– 12 nedēļu termiņš ražošanas rīku izgatavošanai
– IATF 16949 atbilstošs process
– 100 % ciešuma pārbaude pie 2,8 bar spiediena

Mūsu pielāgotais risinājums

1. Uzlabotā inženierzinātņu fāze
- Strāvas ceļa ģeometrijas optimizācija, izmantojot Converge simulācijas programmatūru ar CFD metodi
- Topoloģiski optimizēti stingrinātāji, lai samazinātu svaru, saglabājot stingrību
- Pašizstrādāta „Thermo-Lock” ielejas sistēmas izstrāde, lai novērstu karstuma plaisas

2. Precīza ražošana
- Ieguldījumu liešana, izmantojot:
- Cirkonija pastiprinātus keramikas veidņus
- Kontrolētu vakuuma kristalizāciju
- Liešanas virsmas apdare bez papildu apstrādes: Ra 3,2 μm (par 50 % labāka nekā rūpniecības standarts)
- Kritisko savienojumu CNC apstrāde vienā un tajā pašā uzstādījumā

3. Kvalitātes verifikācija
- 100 % fluorescējošās kapilārās defektu noteikšanas pārbaude (ASTM E1417)
- Visi plūsmas ceļi pārbaudīti, izmantojot koordinātu mērīšanas mašīnas (CMM)
- Dzinēja dinamometra testēšana klienta objektā

Sniedzamie rezultāti

✔ 23 % svara samazinājums (no 5,2 kg līdz 4,0 kg)
✔ 8 % uzlabojums turbīnas reakcijas laikā (pamatojoties uz rotorā iegūto 200 apgr./min. ātruma pieaugumu)
✔ Pirmie 50 000 vienību bez cietušiem noplūdes gadījumiem (100 vienībās)
✔ 18 % izmaksu ietaupījumi salīdzinājumā ar izgatavotajām konstrukcijām

Klienta apstiprinājums

„Kastētā kolektora impulsu modulācijas precizitāte ir nodrošinājusi mērāmus veiktspējas uzlabojumus, ko mūsu inženieri nevarēja iedomāties šādā cenā. Šo risinājumu pašlaik ievieš visā mūsu V-formas dzinēju ģimenē.”

— [Klienta galvenais inženieris], Dzinēju un transmisiju attīstība