5D49 cilindra galva vilces dīzeļdzinējam

Ražotnē, kas šodien darbojas West Baltic Group sastāvā, ir uzkrāta pieredze 5D49 cilindru galvu izgatavošanā — tās ir kritiski svarīgas galvenā vilces dīzeļdzinēja detaļas dzelzceļa ritošajam sastāvam.

Cilindra galva darbojas vienā no visvairāk noslogotajiem dīzeļdzinēja mezgliem: veido degkameras augšējo daļu, nes vārstu mehānismu, sprauslas mezglu, dzesēšanas kanālus, vītņotos un sēžas elementus. Uz detaļu vienlaikus iedarbojas gāzes spiediens, siltuma plūsma, vibrācijas, cikliskas slodzes un pievilkšanas spēki.

Projekta īpatnības

• Lējuma iekšpusē atrodas ūdens dobumi un dzesēšanas kanāli, kas veidoti ar serdeņu sistēmas palīdzību.
• Degkameras virsma un pārsedzes starp vārstiem darbojas augstā temperatūrā un spiedienā.
• Pēc mehāniskās apstrādes atveras zonas, kur slēpta porainība vai defekts uzreiz kļūst par brāķa pazīmi.
• Materiālam jāapvieno izturība, stabila mikrostruktūra, apstrādājamība un noturība pret termiskajiem cikliem.

Tehnoloģija

Detaļai tika izmantots augstas stiprības čuguns ar lodveida grafītu, pārsvarā perlītisku struktūru, leģēts ar varu, niķeli un molibdēnu. Tika kontrolēta grafīta forma un sadalījums, sferoidizācijas pakāpe, matricas perlītiskums, ferīts, karbīdi, cementīts un fosfīdu eitektika.

Liešanas tehnoloģija ietvēra sarežģītu serdeņu sistēmu, organizētu ventilāciju, dzesētājus, aprēķinātus barotājus un virzītas kristalizācijas vadību. Sākotnējā posmā tika izmantotas 3D drukātas smilšu serdes, bet liešanas procesi tika pārbaudīti ar piepildīšanās, sacietēšanas un sarukuma porainības riska zonu aprēķiniem un simulācijām.

Ražošanas maršruts

• Rasējumu, izstrādājuma 3D modeļa un lējuma modeļa analīze.
• Serdeņu, barošanas, dzesētāju, ventilācijas un formas montāžas izstrāde.
• Pāreja no izmēģinājuma 3D drukātām serdēm uz modeļaprīkojumu un serdeņu aprīkojumu.
• Mehāniskā apstrāde uz četrasu apstrādes centra ar desmitiem instrumentu.
• Saistīto pielaižu kontrole ar speciāliem kompleksiem kalibriem.

Kvalitātes kontrole

Katra partija tika nodrošināta ar ķīmiskā sastāva kontroli, mehāniskajām pārbaudēm, metalogrāfiju, vizuālo un ģeometrisko kontroli. Pēc apstrādes tika uzstādīti aizbāžņi, veikta iekšējo ūdens dobumu spiediena pārbaude, degkameras virsmas ultraskaņas biezuma mērīšana, kanālu boroskopija un pases dokumentācijas sagatavošana.

Rezultāts nebija atsevišķs liešanas eksperiments, bet apgūta atbildīgas detaļas izgatavošanas ķēde: materiāls, mikrostruktūra, forma, serdes, modeļaprīkojums, mehāniskā apstrāde, kontrole, pārbaudes un regulāra ražošana. Šāds projekts parāda komandas gatavību uzņemties sarežģītus izstrādājumus, kuros svarīga ir tehniska pieeja, procesa stabilitāte un atbildība par detaļas kalpošanas laiku.