Spanish automation equipment manufacturer breaks through the difficulties of high-precision screw technology

ความยากลำบากของกระบวนการหลัก

ความสมดุลระหว่างคุณสมบัติแม่เหล็กแรงสูงและความทนทานต่อการกัดกร่อน

• ความท้าทาย: เหล็กกล้าไร้สนิมแบบดั้งเดิม (เช่น ซีรีส์ 304) ทนต่อการกัดกร่อนแต่ไม่เป็นแม่เหล็ก ในขณะที่เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นแม่เหล็กแต่เป็นสนิมง่าย ลูกค้าต้องการให้หัวสกรูมีทั้งคุณสมบัติแม่เหล็กแรงสูง (ค่าเกาส์ ≥800) และผ่านการทดสอบความทนทานต่อการพ่นละอองเกลือ ≥500 ชั่วโมง
• สารละลาย:
  • นวัตกรรมวัสดุ: ใช้สูตรผสมสแตนเลส 430 (เฟอร์ไรต์) + สแตนเลส 410 (มาร์เทนไซต์) ควบคุมอัตราส่วนของเฟอร์ไรต์และมาร์เทนไซต์ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน เพื่อให้ได้ความสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างคุณสมบัติแม่เหล็กและความต้านทานการกัดกร่อน
  • การปรับปรุงกระบวนการ: ใช้กระบวนการชุบแข็งในสุญญากาศเพื่อป้องกันไม่ให้ชั้นออกไซด์ทำลายคุณสมบัติทางแม่เหล็ก ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความแข็งให้สูงกว่า HV300

การขึ้นรูปสกรูขนาดเล็กด้วยความแม่นยำสูง

• ความท้าทาย: ความคลาดเคลื่อนของขนาดหัวสกรูขนาดเล็ก เช่น M1.6*3 ต้องควบคุมให้อยู่ภายใน ±0.02 มม. และปลายสกรูต้องทำมุมกรวย 20°±1° เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของการดึงดูดด้วยแม่เหล็ก
• สารละลาย:
  • เทคโนโลยีการขึ้นรูปเย็นแบบหลายสถานี: ใช้เครื่องขึ้นรูปเย็นความเร็วสูงที่นำเข้าจากสวิตเซอร์แลนด์ ผ่านกระบวนการขึ้นรูปต่อเนื่อง 5 สถานี ช่วยลดการกระจุกตัวของความเค้นในวัสดุ และบรรลุความแม่นยำระดับ 0.01 มม.
  • การสอบเทียบด้วยเลเซอร์: การสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติจะดำเนินการกับตัวอย่างแต่ละชุดเพื่อตรวจจับรูปร่างของหัวและมุมของปลายหัว และอัตราความถูกต้องเพิ่มขึ้นเป็น 99.8%

ผลลัพธ์ที่เสริมฤทธิ์กันของการบำบัดพื้นผิวสองด้าน

• ความท้าทาย: การสร้างชั้นป้องกันและการเกิดออกซิเดชันสีดำต้องดำเนินการทีละขั้นตอน และความหนาของชั้นออกไซด์ต้องควบคุมให้อยู่ที่ 8-12 ไมโครเมตร เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อคุณสมบัติทางแม่เหล็ก
• สารละลาย:
  • ขั้นตอนการประมวลผลทีละขั้นตอน:
    • การเตรียมพื้นผิวก่อนการเกิดชั้นฟิล์มป้องกัน: ใช้สารละลายผสมของกรดไนตริกและกรดไฮโดรฟลูออริกเพื่อขจัดสิ่งสกปรกบนพื้นผิวและกระตุ้นการทำงานของพื้นผิวโลหะ
    • การออกซิเดชันสีดำ: ใช้สารละลายด่างอุณหภูมิสูง (NaOH+NaNO2) เพื่อสร้างฟิล์มออกไซด์ที่สม่ำเสมอ โดยควบคุมอุณหภูมิ (140±5℃) และเวลา (25-30 นาที)
  • การตรวจวัดความหนาของฟิล์ม: ใช้เครื่องวัดความหนาแบบกระแสไหลวน (eddy current thickness gauge) เพื่อตรวจสอบแบบเรียลไทม์ เพื่อให้แน่ใจว่าความหนาของชั้นออกไซด์มีความสม่ำเสมอ

กระบวนการผลิตคาร์บอนต่ำที่ได้รับการรับรองจาก EU CBAM

• ความท้าทาย: จำเป็นต้องมีการวัดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนในกระบวนการผลิต ซึ่งเกี่ยวข้องกับการติดตามข้อมูลตลอดทั้งห่วงโซ่ เช่น การจัดหาวัตถุดิบ การอบชุบด้วยความร้อน และการปรับสภาพพื้นผิว
• สารละลาย:
  • การจัดการรอยเท้าคาร์บอนดิจิทัล:
    • ใช้เทคโนโลยีบล็อกเชนในการบันทึกการปล่อยก๊าซคาร์บอนของเหล็กแต่ละล็อต (เช่น ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าในกระบวนการผลิตเหล็ก)
    • ปรับโครงสร้างพลังงานของเตาอบชุบความร้อนให้เหมาะสม โดยใช้ก๊าซธรรมชาติแทนถ่านหิน และลดการใช้พลังงานของเตาอบแต่ละเตาลง 35%
  • การตรวจสอบโดยหน่วยงานภายนอก: ผ่านการรับรองจาก SGS เพื่อให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดการรายงานในช่วงเปลี่ยนผ่านของ EU CBAM

กระบวนการผลิตและพารามิเตอร์สำคัญ

การขึ้นรูปเย็น

• อุปกรณ์: เครื่องขึ้นรูปเย็นแบบสวิส
• ความเร็ว: 200 ครั้ง/นาที
• ความแม่นยำ: ค่าความคลาดเคลื่อนของขนาด ±0.015 มม.

การชุบแข็งในสุญญากาศ

• อุณหภูมิ: 1050℃±10℃
• ระยะเวลา: 90 นาที
• สารหล่อเย็น: ไนโตรเจน

การบำบัดพื้นผิว

• การทำให้เกิดชั้นป้องกัน: ความเข้มข้นของกรดไนตริก 15-20% ระยะเวลาในการดำเนินการ 5-8 นาที
• การออกซิเดชันสีดำ: สารละลายที่มีค่า pH 13.5-14 ระยะเวลาในการดำเนินการ 25 นาที

การตรวจจับด้วยแม่เหล็ก

• อุปกรณ์: เครื่องวัดเทสลา (ช่วง 0-2000 มิลลิเทสลา)
• มาตรฐาน: ความแรงสนามแม่เหล็กที่ปลาย ≥800 มิลลิเทสลา

ความสำเร็จของโครงการ

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี:

• ความสม่ำเสมอของสนามแม่เหล็กในสกรูขนาดเล็กได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น 40% และอัตราการดูดซับที่ไม่ถูกต้องลดลงจากค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรมที่ 5% เหลือ 0.5%
• การทดสอบการพ่นละอองเกลือเป็นไปตามมาตรฐาน (ไม่มีสนิมแดงเกิดขึ้นเป็นเวลา 500 ชั่วโมง) และอายุการใช้งานยาวนานกว่าสกรูเหล็กกล้าคาร์บอนถึง 3 เท่า

ประสิทธิภาพและต้นทุน:

• ประสิทธิภาพการขึ้นรูปเย็นเพิ่มขึ้น 25% และต้นทุนการผลิตสกรูแต่ละตัวลดลง 18%

การปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม:

• ปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนลดลง 42% เมื่อเทียบกับกระบวนการแบบดั้งเดิม และได้รับการรับรองมาตรฐาน CBAM เรียบร้อยแล้ว

กรณีศึกษานี้ประสบความสำเร็จในการแก้ไขปัญหาความยากลำบากในการผลิตสกรูสำหรับอุปกรณ์อัตโนมัติหลายประการ ผ่านการปรับปรุงสูตรวัสดุ เทคโนโลยีการขึ้นรูปที่แม่นยำ กระบวนการทำงานร่วมกันในการปรับสภาพพื้นผิว และการจัดการการผลิตคาร์บอนต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กรณีศึกษานี้ได้นำเสนอโซลูชันที่สามารถนำไปใช้ซ้ำได้ในอุตสาหกรรม ในแง่ของความสมดุลระหว่างคุณสมบัติแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและความต้านทานการกัดกร่อน การควบคุมความแม่นยำของสกรูขนาดเล็ก และการรับรองด้านสิ่งแวดล้อมของสหภาพยุโรป