5D49-sylinterikansi

Tuotantopaikalla, joka toimii nykyisin osana West Baltic Groupia, on kertynyt kokemusta 5D49-sylinterikansien valmistuksesta — rautatiekaluston päävetodieselmoottorin vaativista osista.

Sylinterikansi toimii yhdessä dieselmoottorin kuormitetuimmista kokoonpanoista: se muodostaa palotilan yläosan, kantaa venttiilikoneiston, suutinyksikön, jäähdytyskanavat sekä kierre- ja sovitealueet. Osaan vaikuttavat samanaikaisesti kaasunpaine, lämpövirta, värähtelyt, sykliset kuormat ja kiristysvoimat.

Projektin erityispiirteet

• Valukappaleen sisällä on vesionteloita ja jäähdytyskanavia, jotka muodostetaan keernajärjestelmällä.
• Palotilan pinta ja venttiilien väliset kannakset toimivat korkeassa lämpötilassa ja paineessa.
• Koneistuksen jälkeen avautuu alueita, joissa piilevä huokoisuus tai virhe muuttuu heti hylkäysperusteeksi.
• Materiaalin on yhdistettävä lujuus, vakaa mikrorakenne, koneistettavuus ja lämpösyklien kesto.

Teknologia

Osassa käytettiin pääosin perliittisen rakenteen omaavaa lujaa pallografiittivalurautaa, joka oli seostettu kuparilla, nikkelillä ja molybdeenillä. Valvottiin grafiitin muotoa ja jakautumista, palloutumisastetta, matriisin perliittisyyttä, ferriittiä, karbideja, sementiittiä ja fosfidieutektikumia.

Valuteknologia sisälsi monimutkaisen keernajärjestelmän, järjestetyn ilmanpoiston, jäähdytyskappaleet, mitoitetut syötöt ja suunnatun jähmettymisen ohjauksen. Varhaisessa vaiheessa käytettiin 3D-tulostettuja hiekkakeernoja; valuprosessit tarkistettiin täyttymisen, jähmettymisen ja kutistumahuokoisuuden riskialueiden laskelmilla ja simuloinneilla.

Tuotantoreitti

• Piirustusten, tuotteen 3D-mallin ja valumallin analyysi.
• Keernojen, syötön, jäähdytyskappaleiden, ilmanpoiston ja muotin kokoonpanon suunnittelu.
• Siirtyminen kokeellisista 3D-tulostetuista hiekkakeernoista malli- ja keernavarustukseen.
• Koneistus 4-akselisella työstökeskuksella kymmenillä työkaluilla.
• Riippuvaisten toleranssien tarkastus erityisillä monimutkaisilla tulkeilla.

Laadunvalvonta

Jokaista erää seurattiin kemiallisen koostumuksen valvonnalla, mekaanisilla testeillä, metallografialla sekä visuaalisella ja geometrisella tarkastuksella. Koneistuksen jälkeen asennettiin tulpat, sisäiset vesiontelot painekoestettiin, palotilan pohjan seinämäpaksuus tarkastettiin ultraäänellä, kanavat tarkastettiin boroskoopilla ja passidokumentaatio laadittiin.

Tuloksena ei ollut yksittäinen valukokeilu, vaan hallittu vaativan osan valmistusketju: materiaali, mikrorakenne, muoto, keernat, varustus, koneistus, valvonta, testaus ja säännöllinen tuotanto. Projekti osoittaa tiimin valmiuden ottaa vastaan monimutkaisia tuotteita, joissa tekninen lähestymistapa, prosessin vakaus ja vastuu osan lopullisesta käyttöiästä ovat ratkaisevia.