Spanischer Hersteller von Automatisierungsgeräten überwindet die Schwierigkeiten der hochpräzisen Schraubtechnologie

Schwierigkeiten im Kernprozess

Balance zwischen starkem Magnetismus und Korrosionsbeständigkeit

• Herausforderung: Herkömmlicher Edelstahl (z. B. Serie 304) ist korrosionsbeständig, aber nicht magnetisch, während Kohlenstoffstahl zwar magnetisch, aber leicht rostet. Der Kunde verlangt, dass die Schraubenspitze sowohl einen starken Magnetismus (Gauss-Wert) <000000>ge; 800) und Salzsprühnebelbeständigkeitstest <000000>ge; 500 Stunden.
• Lösung:
  • Materialinnovation: Verwenden Sie die Verbundformel aus Edelstahl 430 (Ferrit) + Edelstahl 410 (Martensit), kontrollieren Sie das Verhältnis von Ferrit und Martensit durch Wärmebehandlung und erzielen Sie das beste Gleichgewicht zwischen Magnetismus und Korrosionsbeständigkeit.
  • Prozessoptimierung: Verwenden Sie ein Vakuumabschreckverfahren, um zu verhindern, dass die Oxidschicht den Magnetismus zerstört, und erhöhen Sie gleichzeitig die Härte auf über HV300.

Präzisionsformung von Mikroschrauben

• Herausforderung: Der Kopfgrößenfehler von Mikroschrauben wie M1.6*3 muss innerhalb kontrolliert werden ± 0,02 mm, und die Spitze muss einen Kegelwinkel von 20 °± 1° um die Stabilität der magnetischen Anziehung zu gewährleisten.
• Lösung:
  • Mehrstationen-Kaltstauchtechnologie: Verwenden Sie eine aus der Schweiz importierte Hochgeschwindigkeits-Kaltstauchmaschine, reduzieren Sie durch progressives Formen mit 5 Stationen die Spannungskonzentration im Material und erreichen Sie eine Genauigkeit von 0,01 mm.
  • Laserkalibrierung: Bei jeder Probencharge wird ein 3D-Laserscan durchgeführt, um die Kopfform und den Spitzenwinkel zu erkennen, und die Qualifikationsrate wird auf 99,8 % erhöht.

Synergieeffekt durch doppelte Oberflächenbehandlung

• Herausforderung: Passivierung und Schwarzoxidation müssen Schritt für Schritt durchgeführt werden, und die Dicke der Oxidschicht muss bei 8- kontrolliert werden12 μ m, um den Magnetismus nicht zu beeinträchtigen.
• Lösung:
  • Schrittweiser Verarbeitungsablauf:
    • Passivierungsvorbehandlung: Verwenden Sie eine gemischte Lösung aus Salpetersäure und Flusssäure, um Oberflächenverunreinigungen zu entfernen und die Metalloberfläche zu aktivieren.
    • Schwarzoxidation: Verwenden Sie eine alkalische Hochtemperaturlösung (NaOH+NaNO2), um durch Kontrolle der Temperatur einen gleichmäßigen Oxidfilm zu bilden (140 ± 5 ℃ ) und Zeit (25-30 Minuten).
  • Filmdickenerkennung: Verwenden Sie zur Echtzeitüberwachung online ein Wirbelstrom-Dickenmessgerät, um die Gleichmäßigkeit der Oxidschichtdicke sicherzustellen.

EU-CBAM-zertifizierter kohlenstoffarmer Prozess

• Herausforderungen: Die Kohlenstoffemissionen im Produktionsprozess müssen quantifiziert werden. Dazu ist eine Datenverfolgung der gesamten Produktionskette erforderlich, beispielsweise von der Rohstoffbeschaffung über die Wärmebehandlung bis hin zur Oberflächenbehandlung.
• Lösung:
  • Digitales CO2-Fußabdruck-Management:
    • Verwenden Sie Blockchain-Technologie, um die Kohlenstoffemissionen jeder Stahlcharge aufzuzeichnen (z. B. CO ₂ Äquivalent im Stahlherstellungsprozess).
    • Optimieren Sie die Energiestruktur des Wärmebehandlungsofens, verwenden Sie Erdgas anstelle von Kohle und reduzieren Sie den Energieverbrauch eines einzelnen Ofens um 35 %.
  • Überprüfung durch Dritte: Bestehen Sie die SGS-Zertifizierung, um die Einhaltung der Meldepflichten für die Übergangszeit des EU-CBAM sicherzustellen.

Herstellungsprozess und Schlüsselparameter

Kaltstauchen

• Ausrüstung: Schweizer Kaltstauchmaschine
• Geschwindigkeit: 200 Mal/Minute
• Präzision: Maßtoleranz ± 0.015mm

Vakuumabschreckung

• Temperatur: 1050 ℃± 10 ℃
• Dauer: 90 Minuten
• Kühlmedium: Stickstoff

Oberflächenbehandlung

• Passivierung: Salpetersäurekonzentration 15-20%, Verarbeitungszeit 5-8 Minuten
• Schwarzoxidation: Lösung pH 13,5-14, Verarbeitungszeit 25 Minuten

Magnetische Erkennung

• Ausstattung: Teslameter (Bereich 0-2000mT)
• Standard: magnetische Feldstärke an der Spitze <000000>ge; 800mt

Projekterfolge

Technologischer Durchbruch:

• Die magnetische Gleichmäßigkeit der Mikroschrauben wurde um 40 % verbessert und die Fehlabsorptionsrate vom Branchendurchschnitt von 5 % auf 0,5 % gesenkt.
• Der Salzsprühtest hat den Standard erfüllt (500 Stunden lang kein Rotrost) und die Lebensdauer ist 3-mal länger als die von Schrauben aus Kohlenstoffstahl.

Effizienz und Kosten:

• Die Kaltstaucheffizienz wurde um 25 % erhöht und die Produktionskosten einer einzelnen Schraube um 18 % gesenkt.

Umweltverträglichkeit:

• Die CO2-Emissionen wurden im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren um 42 % reduziert und die CBAM-Zertifizierung wurde erfolgreich bestanden.

In diesem Fall konnten mehrere Herstellungsschwierigkeiten bei Schrauben für Automatisierungsgeräte durch Optimierung der Materialformel, Präzisionsformtechnologie, kollaborative Prozesse zur Oberflächenbehandlung und CO2-armes Produktionsmanagement erfolgreich überwunden werden. Insbesondere bietet es der Industrie eine replizierbare Lösung hinsichtlich der Balance zwischen starkem Magnetismus und Korrosionsbeständigkeit, der Präzisionssteuerung von Mikroschrauben und der EU-Umweltzertifizierung.