Casi di studio di taglio e stampaggio di precisione

Quando la guarnizione di stampaggio non è abbastanza buona

C'era una volta, più di 20 anni fa, un'importante azienda di produzione automobilistica ebbe una grande idea per il proprio sistema di iniezione del carburante: inventò lembi che si aprivano e si chiudevano come valvole cardiache, alternando il dosaggio e la sigillatura per mantenere il carburante in posizione. Per utilizzare la nuova valvola a cerniera, l'azienda aveva bisogno di una guarnizione con dimensioni di spessore, planarità e parallelismo controllate entro tolleranze di micron.

In particolare, la casa automobilistica voleva un anello piccolo e piatto che formasse una superficie che si adattasse perfettamente alla superficie del lembo e fosse ben sigillata in modo che non fuoriesca carburante quando il lembo è in posizione chiusa. È necessario evitare che la superficie della guarnizione si sporchi per mantenere una tenuta ermetica e prevenire perdite di carburante nel sistema di iniezione. Inoltre deve resistere a miliardi di cicli, aprendo e chiudendo ripetutamente i lembi.

L'azienda automobilistica sta cercando un anello metallico molto sottile, simile a una guarnizione, che sia inferiore a 0,050" di spessore e presenta tolleranze di planarità, ortogonalità e parallelismo a livello di micron per evitare qualsiasi deformazione superficiale. Anche la guarnizione deve funzionare perfettamente, indipendentemente dalla temperatura a cui è sottoposta, dal gelo al calore rovente del motore. Inoltre, l'azienda ha bisogno di milioni di queste guarnizioni e le vuole a basso costo!

Opzioni di stampaggio di precisione

Ottenere un anello distanziatore completamente piatto si è rivelato una vera sfida e le case automobilistiche hanno faticato a trovare parti che erano sicure che non si sarebbero deformate in condizioni del motore.

In primo luogo, la casa automobilistica è passata allo stampaggio di precisione per produrre guarnizioni. All'inizio, stampare l'anello da un foglio sembrava il modo perfetto per produrre parti piatte con particelle orizzontali. Nelle prove però le parti non mantenevano la loro planarità e si piegavano sempre lungo il corpo; Inoltre, il bordo di stampaggio della parte si deformerà.

Successivamente, la casa automobilistica ha provato un fornitore che realizzasse anelli distanziatori tramite tranciatura fine, un processo di formatura dei metalli di precisione che è una miscela di metodi di stampaggio ed estrusione a freddo. La tranciatura fine utilizza presse idrauliche a triplo movimento e stampi appositamente progettati per produrre parti con bordi di taglio diritti e completamente tranciati.

Per le case automobilistiche' applicazioni di guarnizioni, il metodo di stampaggio fine produce perimetri di taglio più puliti rispetto allo stampaggio di precisione tradizionale. Tuttavia, oltre ad avere un costo più elevato rispetto allo stampaggio di precisione tradizionale, lo stampaggio fine non produce una planarità che possa essere mantenuta a lungo termine. Le case automobilistiche stanno anche scoprendo che l'orientamento delle particelle di questi processi sta causando loro problemi di test di vita.

La terza opzione è il fascino

Infine, la casa automobilistica è entrata nel campo del taglio dei metalli per esplorare altre opzioni per ottenere la corretta planarità senza deformazioni, spigoli vivi e diametri esterni dei suoi anelli distanziali. Abbiamo adottato un approccio diverso dai fornitori precedenti e abbiamo suggerito di utilizzare tubi - estrusione o utilizzo di un'asta solida o di un tubo più grande tirato attraverso uno stampo per ottenere l'ID corretto - per produrre un anello che è stato poi tagliato con precisione allo spessore appropriato richiesto per la guarnizione.

A differenza dello stampaggio e della tranciatura fine, il taglio di precisione produce una struttura del grano nella direzione di allungamento del tubo, riducendo la possibilità di deformazione nel tempo rispetto ai grani piatti. Lo stampaggio e la tranciatura fine possono causare strappi e sbavature quando il materiale viene tagliato, mentre un taglio preciso può produrre raggi d'angolo acuti. Il taglio di precisione fornisce un taglio senza bave per materiali molto sottili senza deformazioni finali o deformazioni e mantiene tolleranze rigorose fornendo le dimensioni richieste dalle case automobilistiche per le loro guarnizioni molto sottili.

Alla fine, il taglio di precisione si è rivelato l'app'la scelta sempre felice. Sebbene il processo'non sia economico quanto lo stampaggio o la finitura dello stampaggio, rispetto al costo della sostituzione, il costo ne vale la pena - non una, ma milioni di volte - se una casa automobilistica' Le alette rivoluzionarie di ;s sono dotate di guarnizioni a scomparsa.

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