Hiszpański producent sprzętu automatyki przełamuje trudności związane z technologią śrub o wysokiej precyzji

Trudności w procesie podstawowym

Równowaga między silnym magnetyzmem a odpornością na korozję

• Wyzwanie: Tradycyjna stal nierdzewna (np. seria 304) jest odporna na korozję, ale niemagnetyczna, natomiast stal węglowa jest magnetyczna, ale łatwo rdzewieje. Klient wymaga, aby końcówka śruby charakteryzowała się silnym magnetyzmem (wartość Gaussa ≥800) oraz odpornością na działanie mgły solnej ≥500 godzin.
• Rozwiązanie:
  • Innowacja materiałowa: zastosowanie formuły kompozytowej składającej się ze stali nierdzewnej 430 (ferryt) i stali nierdzewnej 410 (martenzyt), kontrola stosunku ferrytu do martenzytu poprzez obróbkę cieplną oraz uzyskanie najlepszej równowagi między magnetyzmem a odpornością na korozję.
  • Optymalizacja procesu: Użyj procesu hartowania w próżni, aby zapobiec zniszczeniu magnetyzmu przez warstwę tlenku, zwiększając jednocześnie twardość do poziomu powyżej HV300.

Precyzyjne formowanie mikrośrub

• Wyzwanie: Błąd wielkości główki mikrośrub, takich jak M1.6*3, musi mieścić się w granicach ±0,02 mm, a końcówka musi tworzyć kąt stożka 20°±1°, aby zapewnić stabilność przyciągania magnetycznego.
• Rozwiązanie:
  • Technologia wielostanowiskowego kucia na zimno: zastosowanie szybkiej maszyny do kucia na zimno sprowadzonej ze Szwajcarii, 5-stanowiskowe formowanie postępowe, redukcja koncentracji naprężeń w materiale i osiągnięcie dokładności rzędu 0,01 mm.
  • Kalibracja laserowa: skanowanie laserowe 3D jest wykonywane dla każdej partii próbek w celu wykrycia kształtu główki i kąta końcówki, a wskaźnik kwalifikacji wzrasta do 99,8%.

Synergistyczny efekt podwójnej obróbki powierzchni

• Wyzwanie: Pasywację i utlenianie na czarno należy przeprowadzać etapami, a grubość warstwy tlenku należy kontrolować na poziomie 8–12 μm, aby nie wpływać na magnetyzm.
• Rozwiązanie:
  • Przepływ przetwarzania krok po kroku:
    • Wstępna obróbka pasywacyjna: Użyj mieszaniny roztworu kwasu azotowego i kwasu fluorowodorowego, aby usunąć zanieczyszczenia powierzchniowe i aktywować powierzchnię metalu.
    • Utlenianie na czarno: Użyj roztworu alkalicznego o wysokiej temperaturze (NaOH+NaNO2), aby utworzyć jednorodną warstwę tlenku, kontrolując temperaturę (140±5℃) i czas (25–30 minut).
  • Wykrywanie grubości warstwy: Użyj miernika grubości wiroprądowego online do monitorowania w czasie rzeczywistym, aby zapewnić równomierną grubość warstwy tlenku.

Proces niskoemisyjny z certyfikatem CBAM w UE

• Wyzwania: Emisję dwutlenku węgla w procesie produkcyjnym należy określić ilościowo, co wymaga śledzenia danych na każdym etapie, od zakupu surowców, przez obróbkę cieplną, po obróbkę powierzchni.
• Rozwiązanie:
  • Cyfrowe zarządzanie śladem węglowym:
    • Wykorzystaj technologię blockchain do rejestrowania emisji dwutlenku węgla dla każdej partii stali (np. ekwiwalentu CO₂ w procesie produkcji stali).
    • Zoptymalizuj strukturę energetyczną pieca do obróbki cieplnej, używaj gazu ziemnego zamiast węgla i zmniejsz zużycie energii pojedynczego pieca o 35%.
  • Weryfikacja zewnętrzna: uzyskanie certyfikatu SGS gwarantuje zgodność z wymogami sprawozdawczymi okresu przejściowego CBAM w UE.

Proces produkcyjny i kluczowe parametry

Spęczanie na zimno

• Sprzęt: szwajcarska maszyna do kucia na zimno
• Prędkość: 200 razy na minutę
• Dokładność: tolerancja wymiarowa ±0,015 mm

Hartowanie próżniowe

• Temperatura: 1050℃±10℃
• Czas: 90 minut
• Środek chłodzący: azot

Obróbka powierzchni

• Pasywacja: stężenie kwasu azotowego 15-20%, czas obróbki 5-8 minut
• Utlenianie na czarno: pH roztworu 13,5-14, czas przetwarzania 25 minut

Detekcja magnetyczna

• Sprzęt: Teslametr (zakres 0-2000mT)
• Norma: natężenie pola magnetycznego końcówki ≥800mT

Osiągnięcia projektu

Przełom technologiczny:

• Jednorodność magnetyczna mikrośrub została poprawiona o 40%, a wskaźnik nieprawidłowej absorpcji został zmniejszony ze średniej branżowej wynoszącej 5% do 0,5%.
• Test w mgle solnej potwierdził zgodność z normą (brak czerwonej rdzy przez 500 godzin), a żywotność śrub jest trzykrotnie dłuższa w porównaniu do śrub ze stali węglowej.

Wydajność i koszty:

• Wydajność kucia na zimno wzrosła o 25%, a koszt produkcji pojedynczej śruby obniżył się o 18%.

Zgodność z wymogami ochrony środowiska:

• W porównaniu z tradycyjnymi procesami emisja dwutlenku węgla została zmniejszona o 42%, a proces ten pomyślnie przeszedł proces certyfikacji CBAM.

W tym przypadku udało się skutecznie pokonać liczne trudności produkcyjne związane ze śrubami do urządzeń automatyki, optymalizując formułę materiałową, stosując precyzyjną technologię formowania, współpracując przy obróbce powierzchni oraz zarządzając produkcją niskoemisyjną. W szczególności, rozwiązanie to zapewnia powtarzalne rozwiązanie dla przemysłu pod względem równowagi między silnym magnetyzmem a odpornością na korozję, precyzyjnej kontroli mikrośrub oraz certyfikacji środowiskowej UE.