En el contexto del profundo avance de la estrategia «Poder de fabricación», la industria de la maquinaria de construcción está experimentando una transformación crítica de una «expansión cuantitativa» a un «salto cualitativo».
Los equipos pesados, como cargadores, excavadoras y topadoras, han servido durante mucho tiempo en duras condiciones de trabajo con mucho polvo, fuertes impactos y cargas pesadas. La vida útil y la confiabilidad de sus componentes principales determinan directamente la reputación en el mercado y el valor de marca de toda la máquina.
La tecnología de procesamiento de espejos ultrasónicos, una tecnología de procesamiento de superficies metálicas, puede lograr simultáneamente un acabado de espejo en la superficie de la pieza de trabajo, optimizar la tensión de la superficie y fortalecer la dureza y la resistencia al desgaste.
Se ha implementado a gran escala en la producción y procesamiento en masa de piezas centrales de maquinaria de ingeniería.
La tecnología de procesamiento de espejos ultrasónicos es diferente de la lógica de procesamiento del corte y rectificado tradicionales para eliminar materiales. Es un proceso de fortalecimiento de superficies plásticas en frío y sin cortes. Su principio básico es: un generador ultrasónico especial convierte la energía eléctrica en vibración mecánica de alta frecuencia, impulsando el cabezal de la herramienta de procesamiento para impactar uniformemente la superficie metálica de la pieza de trabajo a una frecuencia de decenas de miles de veces por segundo.
Bajo la acción continua del microimpacto de alta frecuencia, los picos de ondas microscópicas de metal en la superficie de la pieza de trabajo se compactan y aplanan, y los canales de ondas se llenan, logrando una superficie microscópica lisa;
al mismo tiempo, se promueve que la capa de la superficie del metal experimente una deformación plástica a nanoescala, se reconstruye la estructura metalográfica de la superficie, se elimina la tensión de tracción residual generada por el torneado y el esmerilado y se forma una capa densa de refuerzo de la tensión de compresión.
Finalmente, sin cambiar la precisión dimensional de la pieza de trabajo, se logran simultáneamente múltiples mejoras de rendimiento, como alta suavidad, alta dureza, alta resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga y resistencia a la corrosión, adaptándose a las condiciones de trabajo duraderas y de servicio pesado de la maquinaria de ingeniería.
Basándonos en los puntos débiles del procesamiento de las tres partes vulnerables centrales de los cilindros de maquinaria de ingeniería, los husillos de las trituradoras y los ejes de transmisión de precisión, utilizamos tecnología de procesamiento de espejos ultrasónicos para mejorar el proceso y los resultados fueron notables en los casos de producción en masa.
Caso 1: Procesamiento en espejo y transformación del orificio interior del cilindro de aceite.
El cilindro de aceite es el componente energético central de la maquinaria de ingeniería. La calidad de la superficie del orificio interior del cilindro de aceite afecta directamente el rendimiento del sellado y la vida útil.
Cuando el equipo funciona a alta presión, la microtextura desgasta fácilmente el anillo de sellado, lo que provoca fugas de aceite y fugas de aceite en el cilindro. Esto no sólo provoca la pérdida de aceite hidráulico y disminuye la eficiencia operativa, sino que también requiere paradas frecuentes para reemplazar el anillo de sellado. El costo de operación y mantenimiento sigue siendo alto, lo cual es un problema común en la fabricación de maquinaria de ingeniería.
En respuesta a las necesidades de procesamiento de cilindros de maquinaria de ingeniería de gran tamaño, utilizamos equipos de procesamiento de espejos ultrasónicos integrados para adaptarnos a escenarios de procesamiento de cilindros de gran apertura y carrera larga y lograr una sujeción y un moldeado de una sola vez.
No hay necesidad de procesos secundarios de pulido y esmerilado en todo el proceso. El equipo está equipado con un sistema inteligente para garantizar una presión de procesamiento precisa y estable, evitar la deformación de la pieza de trabajo y adaptarse a las necesidades de producción en masa.
Después de la modificación, la superficie del orificio interior del cilindro de aceite alcanza un efecto de espejo industrial, la rugosidad se controla de manera estable por debajo de Ra0,2μm y la textura microscópica de la pared interior es uniforme y densa.
La verificación de las condiciones de trabajo reales muestra que el desgaste del anillo de sello del cilindro se reduce considerablemente, el rendimiento de sellado del equipo mejora en más del 30% y no hay fugas ni alivio de presión en condiciones de trabajo de alta presión. Se mejora la resistencia general al desgaste del cilindro de aceite, se prolonga la vida útil y se reduce la frecuencia promedio de mantenimiento anual del equipo.
Caso 2: Procesamiento mejorado por espejo del eje principal de una trituradora minera.
El eje principal de la trituradora es el componente principal de transmisión y soporte de carga del equipo de trituración para minería. Se utiliza ampliamente en las principales maquinarias de ingeniería minera, como trituradoras de mandíbulas, trituradoras de cono y trituradoras de impacto. Durante mucho tiempo ha estado sujeto a condiciones de trabajo extremas, como impactos de alta intensidad, extrusión de cargas pesadas, fricción de arena y grava y corrosión por polvo.
Bajo operación continua con alta frecuencia y carga pesada, la superficie del eje principal es propensa a problemas como desgaste abrasivo, rayones y corrosión por picaduras, lo que puede provocar sacudidas del eje principal, mayor descentramiento radial, fallas en los rodamientos y otras fallas. En casos severos, puede ocurrir una fractura por fatiga del eje principal, provocando la parada del equipo y la interrupción de la capacidad de producción, lo que trae enormes pérdidas económicas a la producción minera. También es la razón principal de la alta tasa de fallas de los equipos trituradoras y los altos costos de mantenimiento.
En vista de las características de mecanizado del gran diámetro, el eje largo y la superficie de contacto de carga pesada del husillo de la trituradora, así como los puntos débiles de la incapacidad de eliminar completamente la tensión superficial y la insuficiente resistencia al desgaste de la superficie con los procesos tradicionales, utilizamos una tecnología de procesamiento de espejo ultrasónico personalizada para cubrir completamente la superficie de trabajo circunferencial exterior del eje principal y la posición de acoplamiento del rodamiento con procesamiento de microimpacto de alta frecuencia para reconstruir la estructura metalográfica, eliminar la tensión de tracción residual del rectificado y formar una Capa reforzada por tensión de compresión de alta densidad y alta dureza.
Después de la transformación de la tecnología de procesamiento de espejos ultrasónicos, la rugosidad de la superficie del eje principal de la trituradora se controla de manera estable por debajo de Ra0,2μm y la superficie es lisa y densa sin puntos de concentración de tensión.
Los datos de medición reales en condiciones de trabajo muestran que el coeficiente de fricción de la superficie del husillo se reduce significativamente, la resistencia al desgaste de arena y grava, la corrosión por picaduras y la resistencia a la corrosión mejoran significativamente, y la dureza de la superficie aumenta constantemente, lo que mejora los problemas de los husillos tradicionales que son propensos al desgaste y al pelado.
Al mismo tiempo, la estructura de tensión de compresión de la superficie inhibe eficazmente la generación y expansión de grietas por fatiga, mejora la vida útil antifatiga del husillo, reduce en gran medida el descentramiento radial durante la operación del equipo, hace que la operación de transmisión sea más estable, reduce significativamente el ruido de vibración, reduce la tasa de fallas de toda la máquina, reduce en gran medida la frecuencia de paradas y mantenimiento de los equipos de minería y garantiza de manera efectiva operaciones continuas de alto rendimiento en la mina.
Caso 3: Acabado espejo de eje de transmisión de precisión de maquinaria de ingeniería.
Los componentes centrales de transmisión, como los ejes de transmisión de potencia de maquinaria de ingeniería y los ejes de engranajes, tienen requisitos extremadamente altos en cuanto a precisión de la superficie, coaxialidad y resistencia a la fatiga.
En la superficie del cuerpo del eje quedan tensiones de tracción residuales. La concentración de tensiones es propensa a ocurrir durante operaciones prolongadas a alta velocidad e impactos de cargas pesadas, lo que provoca distorsiones del eje, grietas, tejas y otras fallas, lo que afecta gravemente la estabilidad de la transmisión del equipo.
Se utilizan equipos de procesamiento de espejos ultrasónicos y cabezales de herramientas profesionales personalizados para completar el acabado y fortalecimiento del espejo en una sola sujeción, evitando errores de posicionamiento causados por múltiples abrazaderas y garantizando la coaxialidad y precisión dimensional de las piezas del eje.
Después del procesamiento, la rugosidad de la superficie del eje de transmisión puede alcanzar menos de Ra0,2μm, y se preestablece una cierta tensión de compresión residual en la superficie para formar una capa uniforme de refuerzo de la tensión de compresión, lo que mejora en gran medida la resistencia a la fatiga.
Durante el funcionamiento del equipo, la transmisión es más suave y el ruido es menor, se eliminan fallas como la retención y rotura de las baldosas y se mejora cualitativamente la confiabilidad y durabilidad de todo el sistema de transmisión.
Basado en los casos de producción en masa mencionados anteriormente, en comparación con los procesos tradicionales de esmerilado y pulido, la tecnología de procesamiento de espejos ultrasónicos tiene ventajas sobresalientes en la fabricación de maquinaria de ingeniería, resolviendo con precisión los puntos débiles de la producción y aplicación de la industria:
1. Doble mejora de suavidad y rendimiento, adaptándose a estándares de fabricación de alta gama: puede lograr de manera estable efectos de procesamiento súper espejo, completar simultáneamente el acabado de la superficie y el fortalecimiento de la capa superficial, mejorar las cuatro propiedades principales de resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión y sellado de piezas, y cumplir con los requisitos de calidad de las piezas de precisión de maquinaria de ingeniería de alta gama.
2. Sin contaminación, ecológica y que ahorra energía: es una tecnología de procesamiento sin corte que no consume el material base de la pieza de trabajo y no contamina con polvo. Está en línea con la tendencia de desarrollo de la producción verde y la mejora de la fabricación de maquinaria con bajas emisiones de carbono.
3. Amplia adaptabilidad y gran compatibilidad: se puede adaptar a la mayoría de piezas metálicas de maquinaria de ingeniería, como cilindros, ejes, válvulas, engranajes, etc., teniendo en cuenta el procesamiento de piezas de trabajo convencionales y piezas de trabajo complejas, sin la necesidad de modificar significativamente la línea de producción.
La industria nacional de maquinaria de construcción se encuentra actualmente en una etapa crítica de transformación de la «fabricación a escala» a la «fabricación inteligente de alta gama». La precisión insuficiente, la vida útil corta y la confiabilidad insuficiente de las piezas siempre han sido los principales obstáculos que restringen el avance de la maquinaria de construcción nacional de alta gama.
La implementación innovadora de la tecnología de procesamiento de espejos ultrasónicos ha compensado las deficiencias de calidad del lado de la fabricación de piezas, reduciendo efectivamente la brecha de rendimiento entre la maquinaria de construcción nacional y los productos internacionales de alta gama.
Para las empresas manufactureras, esta tecnología no sólo puede mejorar la competitividad central de los productos y crear productos de maquinaria de ingeniería de alta gama con alta durabilidad, pocas fallas y baja operación y mantenimiento, sino que también puede mejorar la rentabilidad de la empresa en el mercado y la reputación de la marca al reducir los costos y aumentar la eficiencia; Para la industria, ha revolucionado por completo el modelo tradicional de procesamiento de superficies metálicas y ha proporcionado soporte de proceso central para la actualización precisa, a largo plazo y localizada de la maquinaria de ingeniería.
La innovación de procesos es la fuerza impulsora principal para las actualizaciones de fabricación de equipos.
Con sus múltiples ventajas, la tecnología de procesamiento de espejos ultrasónicos se ha convertido en una de las mejores soluciones de proceso para resolver los problemas de desgaste, fugas y fractura por fatiga de piezas centrales de maquinaria de ingeniería.
En el futuro, continuaremos profundizando en el campo del procesamiento de precisión ultrasónico, continuaremos optimizando las soluciones de proceso, crearemos soluciones de procesamiento personalizadas para varios componentes centrales de la maquinaria de ingeniería, ayudaremos a más empresas manufactureras a superar los cuellos de botella de los procesos y potenciaremos el desarrollo de alta calidad y alto nivel de la industria de maquinaria de ingeniería con fabricación de precisión.
