Dans le domaine de la fabrication de l’industrie lourde, il y a toujours eu un dicton : ce n’est qu’en comprenant la fabrication des vilebrequins que l’on peut vraiment comprendre l’équipement lourd.
En tant que composant essentiel des moteurs principaux des navires, des grands groupes électrogènes et des machines d’ingénierie lourdes, les vilebrequins de grand diamètre déterminent directement la stabilité opérationnelle et la durée de vie de l’ensemble de l’équipement.
Contrairement aux pièces ordinaires, les vilebrequins multitours de grand diamètre doivent résister pendant une longue période à des forces de torsion de haute intensité et à des charges d’impact alternées.
Ils sont soumis à des conditions de service difficiles et à des seuils de fabrication extrêmement élevés.
De nombreux étrangers pensent que les processus de fabrication du vilebrequin sont similaires, mais en fait, il existe de nombreuses façons de le faire. À l’heure actuelle, l’industrie principale comprend trois modes de production : le moulage, le matriçage et le forgeage libre. Après des années de survie du plus fort sur le marché, le forgeage libre est devenu le procédé privilégié pour les vilebrequins robustes de grand diamètre.
Utilisons un langage facile à comprendre pour acquérir une compréhension approfondie de ce processus principal, et en même temps vous présentons un fabricant fiable de pièces forgées de vilebrequin.
1. En comparant les trois principaux processus de fabrication, pourquoi le forgeage libre gagne-t-il ?
Afin de faciliter la compréhension des collègues de l’industrie et des amis acheteurs, nous démonterons directement les avantages et les inconvénients des trois processus.
Le premier est le processus de casting. Ses principaux points forts sont un faible coût, une production de masse rapide et presque aucune barrière de production. Mais la planche courte est aussi très fatale.
Les défauts tels que les pores, le retrait et les impuretés restent facilement à l’intérieur de la pièce moulée et la structure métallique est lâche.
Pour faire simple, ce type de vilebrequin ne peut être utilisé que pour des petits matériels à faible charge.
Une fois qu’il rencontre un impact de charge importante, il est très sujet aux problèmes de fissuration et de fracture, et il est totalement inadapté aux grands navires et aux équipements de production d’électricité.
La seconde est le forgeage en matrice fermée.
Le produit fini de ce processus présente une haute précision et une forte cohérence du produit, et convient à la production en série de vilebrequins de petite et moyenne taille.
Cependant, les défauts ne peuvent pas être résolus. Les moules personnalisés coûtent cher et le coût d’investissement initial est élevé.
Dans le même temps, en raison de la taille limitée du moule, il est impossible de produire des vilebrequins multitours de très grand diamètre et ultra longs. La flexibilité de personnalisation est médiocre et ne peut pas répondre aux besoins individuels des projets de l’industrie lourde à grande échelle.
Le dernier est le processus de forgeage libre, qui constitue actuellement la solution optimale pour les vilebrequins à usage intensif.
S’appuyant sur de grandes presses hydrauliques et des équipements de forgeage intelligents, grâce à des processus de base tels que le refoulement, l’allongement, le pliage et la mise en forme décalée, des vilebrequins de grand diamètre avec des spécifications complètes de 1 à 12 tours peuvent être facilement produits sans personnalisation de moules exclusifs.
Le forgeage peut briser la structure moulée d’origine du lingot d’acier et compacter les micropores internes ; lorsque le taux de forgeage atteint plus de 4,0, la densité des grains du vilebrequin est grandement améliorée et la résistance à la fatigue et la résistance aux chocs sont directement intégrées dans la pièce moulée.
La performance globale des coûts est irremplaçable.
2. Démontage en profondeur : l’ensemble du processus de production de vilebrequins de grand diamètre en forge libre
Le processus de forgeage apparemment simple est en réalité imbriqué. Chaque erreur de détail entraînera directement la mise au rebut du produit fini. L’ensemble du processus est principalement divisé en trois étapes principales.
La première étape : prétraitement des billettes et chauffage à température constante. Les bons produits commencent par les matières premières. Au début de la production, les lingots d’acier allié de haute pureté sont prioritaires, les colonnes montantes en excès sont coupées, les coins de la billette sont coupés et les zones riches en impuretés sont éliminées.
Le chauffage adopte une méthode de chauffage à gradient segmenté pour contrôler de manière stable la température dans la plage de forgeage dorée de 1 000 °C à 1 200 °C afin d’éviter les fissures sous contrainte thermique causées par des différences de température excessives et de réduire le risque de mise au rebut de la source.
La deuxième étape : le forgeage multi-cuisson étape par étape (lien principal). L’industrie suit uniformément le principe selon lequel « faire d’abord le flan, former ensuite ». Il bouleverse et allonge d’abord le flan à plusieurs reprises pour optimiser la structure interne et augmenter la densité du matériau ;
puis il positionne avec précision la position du vilebrequin et la forme une par une grâce à des processus tels qu’un changement de vitesse échelonné et une flexion locale.
Pour les vilebrequins complexes comportant six vilebrequins ou plus, il est nécessaire de prolonger de manière appropriée le temps de conservation de la chaleur, d’équilibrer la vitesse de dissipation thermique et de résoudre les problèmes de qualité à haute fréquence tels que l’asymétrie du vilebrequin et l’écart d’épaisseur de paroi.
La troisième étape : finition, correction et multiples contrôles qualité. Une fois le forgeage terminé, le personnel corrige immédiatement la rectitude du vilebrequin et polit les bavures de surface.
Ensuite, un double traitement thermique de normalisation, de trempe et de revenu est utilisé pour éliminer complètement les contraintes résiduelles de forgeage et équilibrer la dureté et la ténacité.
Enfin, grâce à une double inspection de détection de défauts par ultrasons et de tests de propriétés mécaniques, les fissures internes et les risques d’inclusion sont entièrement vérifiés, et seuls les produits qualifiés circuleront dans le lien de traitement en profondeur.
3. Problèmes existants et orientations de mise à niveau dans l’industrie
Pour être honnête, même si le processus de forgeage libre a mûri, il existe encore deux problèmes majeurs dans l’industrie à ce stade.
D’une part, les processus clés tels que le tournage et le pliage dépendent extrêmement de l’expérience pratique des maîtres expérimentés. Les facteurs humains ont une grande influence et l’uniformité des produits est inégale ; d’un autre côté, la vitesse de dissipation thermique à l’intérieur et à l’extérieur des ébauches de grande taille est incohérente et la température de forgeage est difficile à contrôler avec précision.
La plasticité locale est souvent insuffisante, ce qui augmente le coût de production de l’entreprise.
Aujourd’hui, les entreprises de forgeage ont réalisé des mises à niveau technologiques : équipées de systèmes intelligents de contrôle de la température, qui surveillent les températures internes et externes de la billette en temps réel 24 heures sur 24 ; solidifier les paramètres de forgeage, unifier le temps de maintien et l’amplitude de pressage, affaiblir les erreurs humaines ;
populariser la technologie de forgeage de fibres complètes, permettant aux lignes métalliques de s’adapter à la trajectoire de contrainte du vilebrequin, ce qui peut augmenter la durée de vie anti-fatigue jusqu’à 30 %.
4. Un incontournable pour l’achat ! Jiangyin Wanheng – un fabricant de référence de pièces forgées de vilebrequins de haute qualité
Pour les fabricants d’équipements et les acheteurs, choisir le bon fournisseur peut éviter les détours et économiser beaucoup de coûts.
Ici, je voudrais vous recommander Jiangyin Wanheng, une entreprise de forgeage avec une excellente réputation dans l’industrie.
Profondément impliqué dans le domaine du forgeage libre de vilebrequins de grand diamètre depuis de nombreuses années, Jiangyin Wanheng a accumulé une riche expérience pratique et maîtrise les technologies de base telles que le formage étape par étape multi-feu et le forgeage de fibres complètes.
L’équipe peut personnaliser les solutions de forgeage en fonction de différentes conditions de travail telles que l’énergie des navires, la production d’énergie industrielle, la machinerie lourde, etc., pour résoudre des problèmes industriels tels qu’un moulage inégal de vilebrequins multitours et des contraintes internes excessives.
En termes de configuration matérielle, l’entreprise est équipée d’équipements haut de gamme tels que des presses hydrauliques entièrement automatiques à grande échelle et des fours de chauffage intelligents à température constante.
Il dispose de réserves de capacité de production suffisantes et peut non seulement entreprendre une personnalisation d’une seule pièce à très grande échelle, mais également répondre à un approvisionnement régulier en gros volumes, et son efficacité de livraison dépasse de loin la moyenne du secteur.
En termes de contrôle qualité, un système complet d’inspection de la qualité en boucle fermée a été établi, depuis le criblage des matières premières, l’échantillonnage du processus jusqu’à la détection des défauts du produit fini, un contrôle strict à tous les niveaux, et un ensemble complet de rapports de test peut être fourni pour toutes les pièces forgées en usine.
S’appuyant sur les avantages complets du cluster industriel de Jiangyin, Jiangyin Wanheng élimine tous les intermédiaires et s’adresse directement aux clients aux prix départ usine, ce qui est très rentable.
Avec sa qualité de produit stable et son service après-vente attentionné, il est devenu un partenaire fixe à long terme de nombreuses entreprises de l’industrie lourde au pays et à l’étranger.
Résumé : À court terme, le forgeage libre reste un procédé de fabrication irremplaçable pour les vilebrequins robustes de grand diamètre.
À mesure que la technologie de forgeage intelligente continue de se répandre, la qualité des pièces forgées de vilebrequin continuera de s’améliorer.
Si vous avez des questions liées au processus ou à des besoins d’achat, veuillez laisser un message pour communiquer !
