منیفولدهای فولادی ضد زنگ با دقت ماشینکاری شده برای یک سیستم توزیع سیال خودکار

مجموعه‌های منیفولد حاوی کانال‌های داخلی متعدد و ماشینکاری‌شده با دقت بالا بودند که وظیفه توزیع سیالات فرآیندی را تحت شرایط فشار کنترل‌شده بر عهده داشتند.

حتی انحرافات جزئی در ابعاد می‌تواند تأثیر منفی بر موارد زیر داشته باشد:

• تعادل جریان
• پایداری فشار
• عملکرد شیر
• کارایی سیستم
• طول عمر تجهیزات

مشتری چندین مشکل تکراری با تأمین‌کنندگان قبلی تجربه کرده بود.

اولین مسئله مربوط به ناهماهنگی ابعادی بود.

فروشندگان مختلف ماشین‌کاری از تجهیزات و استانداردهای بازرسی متفاوتی استفاده می‌کردند که باعث می‌شد بلوک‌های منیفولد از دسته‌های مختلف، تغییرات ابعادی جزئی را نشان دهند. اگرچه این انحرافات کوچک به نظر می‌رسیدند، اما اغلب در طول تولید، مشکلات مونتاژ ایجاد می‌کردند.

چالش دوم مربوط به پیشگیری از نشت بود.

چندین مجموعه منیفولد به چندین پورت رزوه‌دار، سطوح آب‌بندی و اتصالات جوش داده شده نیاز داشتند. کیفیت پایین ماشینکاری گاهی اوقات منجر به مشکلات آب‌بندی می‌شد که فقط در طول آزمایش فشار نهایی کشف می‌شدند.

مسئله سوم مربوط به عدم قطعیت زمان تحویل بود.

از آنجا که تولید بین چندین تأمین‌کننده پخش شده بود، تأخیر در هر مرحله از تولید اغلب بر کل برنامه تحویل تأثیر می‌گذاشت.

مشتری تخمین زد که تقریباً ۸٪ از تأخیرهای تولید مستقیماً به مسائل هماهنگی تأمین‌کنندگان مربوط می‌شود.

علاوه بر این، افزایش هزینه‌های نیروی کار در اروپا، سودآوری کلی پروژه را تحت فشار قرار می‌داد.

تولیدکننده به راهکاری نیاز داشت که بتواند همزمان کیفیت را بهبود بخشد و در عین حال هزینه‌های کل تولید را کاهش دهد.

تیم مهندسی شنگتائو متال قبل از شروع تولید، بررسی کاملی از طراحی مجموعه‌های منیفولد انجام داد.

این پروژه شامل پیکربندی‌های متعددی از منیفولدهای فشرده ۴ پورتی تا بلوک‌های توزیع بزرگتر ۱۶ پورتی بود.

مواد انتخاب شده شامل موارد زیر بود:

• فولاد ضد زنگ 304
• فولاد ضد زنگ 316L

اکثر مجموعه‌ها در شرایط زیر کار می‌کردند:

• فشار کاری: ۱۰ تا ۲۵ بار
• فشار تست: تا 37.5 بار
• دمای عملیاتی: ۵ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد
• رسانه: آب فرآوری شده، مواد شیمیایی، مواد افزودنی

چندین پیشرفت مهندسی در طول مرحله بررسی شناسایی شد.

شنگتائو متال به جای ساخت مجموعه‌ها با استفاده از چندین بخش جوش داده شده، پیشنهاد افزایش استفاده از بلوک‌های جامد ماشینکاری شده با CNC را برای مدل‌های خاص داد.

این اصلاح، نقاط نشتی احتمالی را کاهش داد و در عین حال رویه‌های مونتاژ را ساده کرد.

تیم مهندسی همچنین چندین مسیر جریان داخلی را بهینه کرد تا راندمان ماشینکاری را بهبود بخشد و تغییرات غیرضروری ابزار را کاهش دهد.

این تنظیمات، زمان ماشینکاری را بدون تأثیر بر الزامات عملکرد، کاهش دادند.

فرآیند ماشینکاری CNC دقیق

هسته اصلی این پروژه شامل ماشینکاری CNC با دقت بالا بود.

هر منیفولد به چندین عملیات ماشینکاری نیاز داشت، از جمله:

• حفاری چاه عمیق
• ماشینکاری متقاطع
• تولید نخ
• سطوح آب‌بندی دقیق
• رابط‌های نصب
• پورت‌های اتصال سنسور

برای بهبود راندمان تولید، شرکت شنگتائو متال از مراکز ماشینکاری CNC پیشرفته مجهز به تعویض‌کننده‌های ابزار خودکار و سیستم‌های اسپیندل پرسرعت استفاده کرد.

تلرانس‌های ماشینکاری بحرانی شامل موارد زیر است: