ການສົນທະນາສ່ວນຫຼາຍກ່ຽວກັບໜ້າຕັດໃນການຫຼີ້ນແບບທີ່ໃຊ້ວິທີການຫຼີ້ນດ້ວຍການເທີມພະລັງງານ ມັກເນັ້ນໃສ່ການປັບປຸງຫຼັງການຫຼີ້ນ—ການຂັດເງົາ, ການເຂົ້າໄປໃນຖັງເຂົ້າຫຼີ້ນ, ຫຼື ການເຄືອບ. ນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ພົວພັນກັບໂອກາດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ. ເຄື່ອງຫຼີ້ນເອງມີບົດບາດທີ່ສຳຄັນໂດຍກົງໃນການກຳນົດວ່າຊິ້ນສ່ວນແອລູມີເນີ້ມທີ່ຫຼີ້ນອອກມາຈະມີໜ້າຕັດທີ່ເລືອນເທົ່າໃດ. ຖ້າທ່ານຕັ້ງຄ່າພາລາມິເຕີຂອງເຄື່ອງຫຼີ້ນໃຫ້ຖືກຕ້ອງ, ການປັບປຸງຫຼັງການຫຼີ້ນຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ແຕ່ຖ້າທ່ານຕັ້ງຄ່າຜິດ, ການປັບປຸງຫຼັງການຫຼີ້ນຈະບໍ່ສາມາດຊົດເຊີຍຄວາມບົກເບີ່ນໄດ້ຢ່າງສົມບູນ.
ຄວາມໄວຂອງການສົ່ງເຂົ້າ ແລະ ບັນຫາຂອງດ້ານການລົ້ນ
ຂໍ້ບົກເບີ່ນທີ່ເກີດຂື້ນໃນພື້ນໜ້າຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ຖືກຫຼີ້ນດ້ວຍແມ່ພິມທີ່ເຮັດຈາກອະລູມິເນຽມ ມັກເກີດຈາກວິທີການທີ່ລະຫວ່າງການຫຼີ້ນເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຫຼີ້ນ. ເມື່ອຄວາມໄວຂອງການສົ່ງເຂົ້າ (injection velocity) ຕ່ຳເກີນໄປ ລະຫວ່າງການຫຼີ້ນ ອາຫານລະຫວ່າງທີ່ຢູ່ໃນສະຖານະລະຫວ່າງການຫຼີ້ນຈະເຢັນລົງກ່ອນທີ່ຈະເຂົ້າໄປເຖິງສ່ວນທ້າຍຂອງຫ້ອງຫຼີ້ນ ເຮັດໃຫ້ເກີດເປັນບ່ອນທີ່ບໍ່ເຕັມ (cold shuts) ແລະ ເສັ້ນທີ່ເກີດຈາກການໄຫຼ (flow lines) ທີ່ເຮັດໃຫ້ພື້ນໜ້າຂອງຊິ້ນສ່ວນບໍ່ສະເຫຼີມສະຫຼາດ. ເມື່ອຄວາມໄວຂອງການສົ່ງເຂົ້າສູງເກີນໄປ ລະຫວ່າງການຫຼີ້ນຈະເກີດການໄຫຼທີ່ບໍ່ສະເຫຼີມສະຫຼາດ (turbulent flow) ເຮັດໃຫ້ອາກາດຖືກຈັບຢູ່ໃນລະຫວ່າງການຫຼີ້ນ ແລະ ສ້າງເປັນຮູບເປົ່າ (porosity) ທີ່ເກີດຂື້ນໃນພື້ນໜ້າ ເຊິ່ງຈະເຫັນໄດ້ເປັນເປັນຕຸ່ມ (blisters) ຫຼື ຮູບເປົ່າທີ່ເກີດຈາກການຂັດ (pitting) ຫຼັງຈາກການຂັດແຕ່ງ.
ຈຸດທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດຂຶ້ນກັບປະເພດຂອງເລືອກ (alloy) ແລະ ຮູບຮ່າງຂອງຊິ້ນສ່ວນ. ສຳລັບອະລູມິເນຽມປະເພດ A380 ທີ່ນິຍົມໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຍານຍົນ ແລະ ສິນຄ້າທີ່ໃຊ້ໃນທາງບ້ານ ຄວາມໄວຂອງການສົ່ງເຂົ້າໃນລະດັບ 2–4 m/s ມັກຈະໃຫ້ຄຸນນະພາບພື້ນໜ້າທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບສ່ວນທີ່ມີຄວາມໜາທີ່ບໍ່ຫຼາຍ. ສ່ວນທີ່ໜາກວ່າອາດຈະຮັບຄວາມໄວທີ່ສູງຂື້ນໄດ້ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄຸນນະພາບພື້ນໜ້າເສື່ອມຄຸນນະພາບ ແຕ່ຊ່ວງທີ່ເໝາະສົມຈະແຄບກວ່າທີ່ຜູ້ປະຕິບັດຫຼາຍຄົນຄິດວ່າ.
ບົດບາດຂອງເຄື່ອງຈັກໃນການຮັກສາຄວາມສະເໝືອນກັນຂອງອຸນຫະພູມ
ການປະຕິບັດທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດພື້ນຜິວມີຄວາມອ່ອນໄຫວຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ອຸນຫະພູມຂອງແມ່ພິມ. ເມື່ອແມ່ພິມເຢັນເກີນໄປ, ລະຫວ່າງການລະລາຍຕົວຂອງໂລຫະຈະເກີດຂຶ້ນຢ່າງໄວວ່າ, ສ້າງໃຫ້ເກີດພື້ນຜິວທີ່ຂຸ່ມ ແລະ ບໍ່ເງົາ. ເມື່ອແມ່ພິມຮ້ອນເກີນໄປ, ໂລຫະຈະຄົງຢູ່ໃນສະຖານະທີ່ເປັນຂອງເຫຼວເປັນເວລາດົນ, ສ້າງໃຫ້ເກີດເຫດການ 'soldering'—ຄື ໂລຫະອາລູມິເນຽມຕິດຢູ່ກັບພື້ນຜິວຂອງແມ່ພິມ—ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພື້ນຜິວທີ່ໄດ້ມາມີລັກສະນະເສຍຫາຍ ແລະ ບໍ່ເປັນປົກກະຕິ.
ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຢ່າງຖືກຕ້ອງທົ່ວທັງແມ່ພິມ—ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການອ່ານຄ່າຈາກ thermocouple ເພີ່ງດຽວເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ເປັນການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຕາມເຂດ (zone-specific regulation)—ຈະໃຫ້ຄຸນນະພາບພື້ນຜິວທີ່ເປັນປົກກະຕິຫຼາຍຂຶ້ນ. ຂໍ້ມູນຈາກສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ຄວາມປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມແມ່ພິມທີ່ເກີນ ±10°C ອາດຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຂຸ່ມຂອງພື້ນຜິວເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 50%. ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີລະບົບຈັດການອຸນຫະພູມແບບປິດ (closed-loop thermal management) ສາມາດຮັກສາຄວາມປ່ຽນແປງດັ່ງກ່າວໄວ້ພາຍໃນ ±3°C, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຊິ້ນສ່ວນທີ່ໄດ້ຈາກແມ່ພິມມີຄ່າ Ra ຢູ່ລະຫວ່າງ 1.6 ແລະ 3.2 μm, ເຊິ່ງມັກຈະເຮັດໃຫ້ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງປຸງແຕ່ງເພີ່ມເຕີມ.
ແຮງກັດ (clamping force) ແລະ ພື້ນຜິວທີ່ໄດ້ຮັບມີຄວາມສຳພັນກັນ
ການເຊື່ອມຕໍ່ນີ້ເຮັດໃຫ້ບຸກຄະລາກອນທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນໂຮງງານຫຼາຍຄົນປະຫຼິດໃຈ. ກຳລັງກັດທີ່ບໍ່ພຽງພໍເຮັດໃຫ້ແບບພິມເລີ່ມຫຼຸດລົງເລີຍໆໃນຂະນະທີ່ມີການຫຼໍ່ຫຼອມ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຮູບຮ່າງຂອງຫ້ອງຫຼໍ່ຫຼອມປ່ຽນໄປ ແລະ ປ່ຽນຮູບແບບການລົ້ນຂອງລາວ. ຜົນທີ່ໄດ້ຮັບບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງສ່ວນທີ່ເກີດຈາກການລົ້ນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເຮັດໃຫ້ຜິວໜ້າຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ຢູ່ຕາມເສັ້ນແບ່ງແຍກ ແລະ ໃນບ່ອນທີ່ທິດທາງການລົ້ນປ່ຽນໄປມີຄວາມບິດເບືອນອີກດ້ວຍ.
ຄວາມສຳພັນນີ້ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນຕັ້ງ. ກຳລັງກັດທີ່ຕ່ຳກວ່າຄວາມຕ້ອງການ 10% ອາດຈະຜະລິດຊິ້ນສ່ວນທີ່ເໝາະສົມໄດ້ 80% ຂອງເວລາທັງໝົດ ແຕ່ 20% ທີ່ເຫຼືອຈະສະແດງເຖິງຂໍ້ບົກ khong ທີ່ເຫັນໄດ້ຢູ່ເທື່ອຜິວໜ້າ. ໃນການຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍ ອັດຕາການປະຕິເສດ 20% ນີ້ບໍ່ສາມາດຮັບໄດ້. ການຮັກສາກຳລັງກັດໃຫ້ຢູ່ໃນ 1% ຂອງຄ່າທີ່ຕັ້ງໄວ້—ເຊິ່ງເປັນຄວາມສາມາດທີ່ມີຢູ່ໃນເຄື່ອງຈັກທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງແນ່ນອນ—ຈະຫຼຸດຜ່ອນອັດຕາການປະຕິເສດທີ່ເກີດຈາກບັນຫາຜິວໜ້າໃຫ້ເຖິງເກືອບສູນ.
ວິທີການອອກແບບເຄື່ອງຈັກມີຜົນຕໍ່ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບບພິມ ແລະ ຄຸນນະພາບຜິວໜ້າ
ຄຸນນະສົມບັດຂອງພື້ນໜ້າຫຼຸດລົງເມື່ອແມ່ພິມເສື່ອມ. ສາຍຮອຍ, ສາຍແຕກ, ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເກີດຂື້ນໃນພື້ນໜ້າຂອງແມ່ພິມຈະຖືກຖ່າຍໂອນໄປຍັງຊີ້ນທີ່ຖືກຫຼີ້ນໂດຍທັນທີ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການເສື່ອມຂອງແມ່ພິມຈະຊ່ວຍຍືດເວລາທີ່ແມ່ພິມສາມາດຜະລິດຊີ້ນທີ່ມີຄຸນນະສົມບັດພື້ນໜ້າທີ່ດີ.
|
ຄຸນສົມບັດຂອງເຄື່ອງຈັກ
|
ຜົນກະທົບຕໍ່ການປຸງແຕ່ງພື້ນຜິວ
|
ກົນໄກ
|
|
ການຄວບຄຸມການຈັບຢ່າງຖືກຕ້ອງ
|
ຫຼຸດຜ່ອນການເກີດແຜ່ນເລືອກ (flash) ແລະ ຂໍ້ບົກເບີ່ນທີ່ເສັ້ນແບ່ງ
|
ຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງແມ່ພິມໃນເວລາທີ່ປ້ອນວັດຖຸ
|
|
ການຈັດການອຸນຫະພູມິແບບປິດວົງຈອນ
|
ປ້ອງກັນການເຊື່ອມຕໍ່ແລະ ການປິດຕົວເຢັນ
|
ຮັກສາອຸນຫະພູມິຂອງແມ່ພິມໃນຊ່ວງ ±3°C
|
|
ຮູບແບບການປ້ອນທີ່ຄວບຄຸມໄດ້
|
ຫຼຸດຜ່ອນການເຄື່ອນທີ່ທີ່ບໍ່ເປັນລຳດັບ ແລະ ຄວາມເປົ່າ
|
ປັບປຸງຮູບແບບການເຕີມໃຫ້ດີທີ່ສຸດ
|
|
ລະບົບພົ່ນເຄືອບຢາງທີ່ມີການເຄືອບທີ່ເທົ່າທຽນກັນ
|
ຫຼຸດຜ່ອນການຕິດຂັດ ແລະ ຮ່ອຍຂຸດ
|
ຮັບປະກັນການປ່ອຍອອກຢ່າງສະເໝືອນກັນ
|
|
ຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບໄຮໂດຣລິກ
|
ປ້ອງກັນການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງທັນທີຂອງຄວາມດັນ
|
ຮັກສາຄວາມດັນໃນຫ້ອງທີ່ເຕີມຢູ່ໃນຂະນະທີ່ກຳລັງເຕີມ
|
ເຄື່ອງຈັກຫ້ອງເຢັນທົ່ວໄປໃຫ້ຜິວໜ້າທີ່ມີຄວາມສະເໝືອນກັນດີກວ່າເຄື່ອງຈັກຫ້ອງຮ້ອນສຳລັບແອລູມິເນຍ ເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກທີ່ຕ່ຳກວ່າຂອງທໍ່ຍິງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຂື້ນຕໍ່ບ່ອນຫຼີ້ນ. ບ່ອນຫຼີ້ນທີ່ໃຊ້ກັບເຄື່ອງຈັກຫ້ອງເຢັນສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ 80,000 ຫາ 120,000 ວົງຈອນກ່ອນທີ່ຈະຕ້ອງໄດ້ຮັບການບຳລຸງຮັກສາຢ່າງເຂັ້ມງວດ ເທື່ອລະຄັ້ງ ເມື່ອທຽບກັບເຄື່ອງຈັກຫ້ອງຮ້ອນທີ່ຈະຕ້ອງບຳລຸງຮັກສາເຖິງເທື່ອໜຶ່ງໃນທຸກໆ 40,000 ຫາ 60,000 ວົງຈອນ. ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຂອງບ່ອນຫຼີ້ນຈະເຮັດໃຫ້ຜິວໜ້າຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ກຳນົດໄວ້ສຳລັບຊິ້ນສ່ວນທີ່ຜະລິດໄດ້ຫຼາຍຂື້ນໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານ.
ຕົວຢ່າງຈິງໃນຊີວິດຈິງ: ເຄື່ອງຫຸ້ມອຸປະກອນເຄື່ອງໄຟຟ້າສຳລັບຜູ້ບໍລິໂພກ
ຜູ້ຜະລິດທີ່ຜະລິດຕູ້ອາລູມີເນີ້ມສຳລັບອຸປະກອນເອເລັກໂທຣນິກສຳລັບຜູ້ບໍລິໂພກລະດັບສູງ ໄດ້ປະເຊີນບັນຫາຄຸນນະພາບເທື່ອລະໜ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ສ່ວນປະກອບເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງມີຜິວໜ້າທີ່ຖືກຫຼໍ່ອອກມາແບບດັ້ງເດີມ (as-cast) ທີ່ມີຄ່າ Ra 1.6 μm ຫຼືດີກວ່າເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຂັດເງົາເພີ່ມເຕີມ ເຊິ່ງເພີ່ມຕົ້ນຄ່າໃນການຜະລິດ ແລະ ເວລາໃນການຈັດການ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຢູ່ເດີມທີ່ມີຄວາມຈຸ 280 ຕັນ ຜະລິດສ່ວນປະກອບທີ່ມີຄ່າ Ra ຢູ່ໃນໄລຍະ 2.8 ເຖິງ 4.5 μm—ບໍ່ເປັນເອກະພາບ ແລະ ࡒັງເວລາທີ່ອອກຈາກຂອບເຂດທີ່ກຳນົດ.
ການສືບສວນເປີດເຜີຍປັດໄຈທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເຄື່ອງຈັກສາມປະເພດ: ລະບົບການສູບເຂົ້າ (injection profile) ແມ່ນຖືກຕັ້ງຄ່າໃຫ້ເປັນຄວາມໄວ່ຄົງທີ່ ແທນທີ່ຈະເປັນການຫຼຸດຄວາມໄວ່ຕາມໂປແກຣມໃນຊ່ວງທ້າຍຂອງການເຕີມ, ອຸນຫະພູມຂອງແມ່ພິມປ່ຽນແປງໄດ້ ±15°C ທົ່ວທັງຫ້ອງຂອງແມ່ພິມ, ແລະຄວາມດັນຂອງການຈັບ (clamp pressure) ເລີ່ມເລີ່ມເລື່ອນໄປປະມານ 5% ໃນເວລາເຮັດວຽກໜຶ່ງການເມື່ອນ້ຳມັນຮາຍດຣ້ອລິກເຮີ່ອນຂຶ້ນ. ການປ່ຽນໄປໃຊ້ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີລະບົບການສູບເຂົ້າທີ່ສາມາດຕັ້ງໂປແກຣມໄດ້, ລະບົບໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແມ່ພິມຕາມເຂດ (zone-specific die heating), ແລະລະບົບຄວບຄຸມການຈັບແບບປິດວົງຈອນ (closed-loop clamp control) ໄດ້ຊ່ວຍຫຼຸດຄ່າຄວາມຂຸດເຄີນທີ່ເກີດຂື້ນໃນເທື່ອດຽວ (surface roughness) ລົງເຖິງລະດັບທີ່ຄົງທີ່ຢູ່ທີ່ 1.8–2.2 μm Ra. ຂັ້ນຕອນການຂັດເງົາເພີ່ມເຕີມ (secondary polishing step) ຖືກຍົກເລີກ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄດ້ປະມານ $0.85 ຕໍ່ຊິ້ນສ່ວນ ໃນການຜະລິດ 2 ລ້ານຊິ້ນຕໍ່ປີ.
ເພດານທີ່ເປັນໄປໄດ້ສູງສຸດສຳລັບຜິວໆທີ່ໄດ້ຈາກການ casting ໂດຍກົງ
ທັງໆ ແຕ່ ເຄື່ອງຈັກທີ່ດີທີ່ສຸດກໍບໍ່ສາມາດຜະລິດພື້ນຜິວທີ່ເຫື່ອນເหมືອນແວ່ນໄດ້ໂດຍກົງຈາກບ່ອນທີ່ປັ້ມ. ຄວາມເປັນຈິງທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງຂະບວນການ—ເຊັ່ນ: ຮ່ອຍທີ່ເກີດຈາກດາດຟັນທີ່ໃຊ້ດັນອອກ, ຮ່ອຍທີ່ເຫຼືອຈາກບ່ອນທີ່ເຂົ້າເຖິງ (gate), ແລະ ພື້ນຜິວທີ່ເປັນລັກສະນະເດີມຂອງບ່ອນທີ່ປັ້ມ—ຈະກຳນົດຄ່າຕ່ຳສຸດຂອງຄວາມຂຸ່ມຂື້ນຂອງຜິວທີ່ໄດ້ຈາກການຫຼີ້ນ (as-cast roughness). ສຳລັບອະລູມິເນຍທີ່ເປັນສະເລັກ, ຄຸນນະສົມບັດຂອງພື້ນຜິວທີ່ໄດ້ຈາກການຫຼີ້ນທຳມະດາຈະຢູ່ໃນໄລຍະ Ra 2.5 ຫາ 6.3 μm, ໂດຍລະບົບ HPDC ທີ່ທັນສະໄໝສາມາດບັນລຸໄດ້ 1.0 ຫາ 2.5 μm ໃນສະພາບການທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດ.
ໃຕ້ໄລຍະດັ່ງກ່າວ, ການດຳເນີນງານເພີ່ມເຕີມຈະຕ້ອງໃຊ້. ແຕ່ເຄື່ອງຈັກຈະກຳນົດວ່າຂະບວນການນີ້ຈະສາມາດໄປໄດ້ເຖິງຈຸດໃດໃນໄລຍະດັ່ງກ່າວໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີການປັບປຸງຕໍ່ຫຼັງ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ຖືກຕັ້ງຄ່າຢ່າງດີ ແລະ ມີການຄວບຄຸມທີ່ຖືກຕ້ອງຈະຜະລິດຊິ້ນສ່ວນທີ່ຢູ່ໃນຈຸດຕ່ຳສຸດຂອງໄລຍະດັ່ງກ່າວໄດ້ຢ່າງສະເໝືອນກັນ, ຊຶ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນ ຫຼື ຍົກເລີກຄວາມຈຳເປັນໃນການຂັດ, ການເຂົ້າໄປໃນຖັງເຄື່ອນ (tumbling), ຫຼື ການຕັດແຕ່ງ.
ຜູ້ໃຫ້ບໍລິການເຄື່ອງຈັກເຊັ່ນ: Zhenli ອອກແບບແຖວທີ່ເຮັດຈາກທີ່ຢູ່ເຢັນສຳລັບແອລູມິໂນເອີມດ້ວຍລະບົບຄວບຄຸມທີ່ຈຳເປັນເພື່ອດັນຄຸນນະພາບຂອງຜິວທີ່ໄດ້ຈາກການຫຼີ້ນໃນສະຖານະທີ່ເປັນຢູ່ (as-cast finish) ໃຫ້ຢູ່ໃນຂອບເຂດຕ່ຳສຸດທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້, ໂດຍເຂົ້າໃຈດີວ່າຄຸນນະພາບຂອງຜິວບໍ່ແມ່ນບັນຫາທີ່ເກີດຂື້ນຫຼັງຈາກການຫຼີ້ນ (post-casting problem) — ມັນແມ່ນບັນຫາທີ່ເກີດຂື້ນໃນຂະນະການຫຼີ້ນ (casting problem) ເຊິ່ງເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍເຄື່ອງຈັກ.