Proces produkcji motocykli stał się ostatnio coraz lepszy, zwłaszcza jeśli chodzi o tworzenie lżejszych i mocniejszych części. Jednym z najważniejszych sposobów wytwarzania części w tej branży jest stosowanie odlewów ciśnieniowych, co oznacza, że można formować metal, aby uzyskać mocne i dokładne elementy, które są używane w dzisiejszych motocyklach. Wśród nich, takie elementy jak części silnika motocyklowego, ramy motocykla i elementy nadwozia wykonane z odlewu aluminium są popularne, ponieważ są solidne, dobrze wykonane i mogą wytrzymać wiele ciepła.
W tym artykule omówiono, w jaki sposób odlewanie ciśnieniowe jest wykorzystywane do produkcji części motocyklowych, omawiając takie kwestie, jak odpowiednia temperatura, potrzebne ciśnienie, szybkość nagrzewania lub schładzania materiałów oraz sprawdzanie, czy części pasują prawidłowo i wyglądają tak, jak powinny.
Zrozumienie technologii odlewania ciśnieniowego
Odlewanie ciśnieniowe zawdzięcza swoją nazwę temu, że metal jest wpychany do formy szybko i pod dużym ciśnieniem. Metoda ta pozwala tworzyć małe i szczegółowe części, które naprawdę dobrze do siebie pasują i nie wymagają dużej obróbki, aby uzyskać odpowiedni kształt.
Przemysł wykorzystuje głównie dwa różne rodzaje metod odlewania ciśnieniowego.
- Odlewanie ciśnieniowe w gorącej komorze
- Odlewanie ciśnieniowe w zimnej komorze
Zimnokomorowe odlewanie ciśnieniowe jest często stosowane do produkcji części silników motocyklowych, ponieważ materiały używane do ich produkcji muszą być topione w dość wysokiej temperaturze.
Dlaczego producenci motocykli wybierają odlewanie ciśnieniowe?
Odlewanie ciśnieniowe jest często stosowane przez producentów motocykli, ponieważ pozwala wytwarzać części, które są wytrzymałe i mogą wytrzymać intensywne użytkowanie motocykli, a ponadto umożliwia szybsze i tańsze wytwarzanie części.
Odlewanie ciśnieniowe jest ważne, ponieważ pozwala nam tworzyć części do motocykli, które muszą być dość wytrzymałe i ciężkie.
- Wysoki stosunek wytrzymałości do wagi
- Doskonałe wykończenie powierzchni
- Przewodność cieplna dla części wrażliwych na ciepło
- Wysoka dokładność wymiarowa
Ponieważ odlewy aluminiowe są zarówno trwałe, jak i mają doskonałą odporność na korozję, są one wykorzystywane do produkcji obudów sprzęgieł, skrzyń korbowych, głowic cylindrów i pokryw przekładni.
Części odlewane ciśnieniowo w motocyklach
A. Komponenty silnika
- Głowica cylindra
- Skrzynia korbowa
- Obudowy pomp olejowych
- Osłony skrzyni biegów
Podczas pracy motocykla wiele części jest podgrzewanych do wysokich temperatur i poddawanych dużemu ciśnieniu wewnątrz silnika. Dlatego też są one zwykle wytwarzane poprzez umieszczenie metalu w formie i wywieranie na niego dużego nacisku, aby metal pozostał solidny i nie miał wielu otworów wentylacyjnych.
B. Części konstrukcyjne
- Zaciski kierownicy
- Wsporniki podnóżków
- Piasty kół
Muszą być precyzyjne z dokładnością do jednej dziesiątej milimetra i powinny mieć taką samą wytrzymałość, jak wszystkie inne części konstrukcji.
C. Części estetyczne i pomocnicze
- Obudowy lusterek
- Wsporniki wskaźników
- Uchwyty na tablice rejestracyjne
Pomimo braku konieczności utrzymywania obciążenia, części te mogą być wykonane z doskonałą powierzchnią, dzięki czemu potrzeba dalszej obróbki jest mniej prawdopodobna.
Materiały i właściwości termiczne
Większość motocyklowych odlewów ciśnieniowych jest tworzona przy użyciu stopów aluminium (A380, ADC12 lub LM6).
Kluczowe właściwości stopu aluminium A380:
Nieruchomość | Wartość |
Temperatura topnienia | 555-595°C |
Przewodność cieplna | 96-105 W/m-K |
Gęstość | 2,7 g/cm³ |
Wytrzymałość na rozciąganie | 310 MPa |
Wytrzymałość na rozciąganie | 140 MPa |
Temperatura pracy | Do 300°C |
Ze względu na przewodność cieplną, ciepło jest w stanie swobodnie rozpraszać się w częściach silnika motocykli, głównie w silnikach chłodzonych powietrzem.
Szczegółowe: Części odlewane ciśnieniowo w motocyklach
Odlewanie ciśnieniowe jest dziś ważną częścią produkcji motocykli, ponieważ pozwala firmie szybko tworzyć mocne i dokładne części, które są lekkie. Proces ten działa dobrze w przypadku metali takich jak aluminium, ponieważ materiały te są dobre dla konstrukcji i maszyn, ponieważ są mocne, ale lekkie, a także wydzielają mniej ciepła podczas spawania.
Poniżej znajdziesz niektóre z najczęściej używanych części odlewanych ciśnieniowo w motocyklach, wraz z ich przeznaczeniem, materiałami, z których są zwykle wykonane, siłą, z jaką muszą sobie poradzić i rodzajami form, które najlepiej nadają się do ich produkcji.
1. Skrzynia korbowa silnika
Funkcja:
Skrzynia korbowa to miejsce, w którym znajduje się wał korbowy, skrzynia biegów, a czasami miejsce przechowywania oleju silnikowego. Jest to jedna z najtrudniejszych części, ponieważ może się bardzo nagrzewać i powodować wysoki poziom naprężeń w silniku motocyklowym.
Materiał:
- Stop aluminium (A380 lub ADC12)
- Przewodność cieplna: ~96-105 W/m-K
- Temperatura topnienia: ~610°C
- Temperatura pracy: 80-120°C
Wymagania dotyczące castingu:
- Grubość od 2,5 do 3 mm pozwala na zastosowanie lżejszych materiałów.
- Przejścia w silniku, które pomagają przemieszczać olej i utrzymywać części w niskiej temperaturze.
- Wymaga użycia pras, które pracują pod wysokim ciśnieniem, wraz z maszyną próżniową, która pomaga utrzymać metal bez dziur.
Tolerancja wymiarów:
- ±0,05 mm dla powierzchni łączących łożysko i obudowę
2. Głowica cylindra
Funkcja:
Głowica cylindra zamyka część, w której spalane jest paliwo i utrzymuje zawory, świece zapłonowe i wałek rozrządu na miejscu.
Materiał:
- Aluminium LM6 lub ADC12
- Musi obsługiwać wysokie obciążenia termiczne (200-250°C)
- Dobra skrawalność i odporność na korozję
Rozważania dotyczące castingu:
- Precyzyjne odpowietrzanie formy jest konieczne, aby zapobiec uwięzieniu gazu w formowanym elemencie.
- Obróbka CNC po odlewaniu pomaga upewnić się, że prowadnice zaworów i otwory wałka rozrządu w częściach aluminiowych są wykończone w równym i gładkim kształcie.
- Rurki muszą być szczelne (testy ciśnienia hydrostatycznego są przeprowadzane do 5 barów).
3. Osłony silnika (sprzęgło, magneto, skrzynia biegów)
Funkcja:
Chroni świece zapłonowe, zawory i tłoki wewnątrz silnika przed zabrudzeniem, wyciekiem oleju lub uszkodzeniem z zewnątrz.
Materiał:
- Aluminium A360 lub A380
- Często malowane proszkowo lub anodowane po odlaniu
- Grubość ścianki: 2,5-4 mm
Metoda odlewania:
Odlewanie wysokociśnieniowe często skutkuje gładkim wykończeniem powierzchni z niewielkimi wżerami powierzchniowymi, co oznacza, że powierzchnia jest naprawdę gładka w dotyku.
Znaczenie:
Umożliwia samochodowi utrzymanie ciśnienia oleju i utrzymanie wydajnego układu chłodzenia. Pomaga również w nadaniu im dobrego wyglądu i pomaga ludziom rozpoznać markę.
4. Mocowania kierownicy i potrójne zaciski
Funkcja:
Części te łączą kolumnę kierownicy z widelcami i pomagają je podeprzeć.
Materiał:
- Odlew aluminiowy (A356 lub A380)
- Granica plastyczności: ~200-250 MPa
- Trwałość zmęczeniowa została przetestowana do 100 000 razy przy różnych obciążeniach.
Szczegóły castingu:
- Wymagają wysokiej dokładności wymiarowej
- Obróbkę cieplną można przeprowadzić po odlaniu, aby poprawić plastyczność elementu
- Łożyska układu kierowniczego muszą być montowane z tolerancją 0,02 mm.
5. Obudowy zacisków hamulcowych
Funkcja:
Tłok hamulcowy i kanały płynu hamulcowego wspomagają hamulce.
Materiał:
- Aluminium o wysokiej wytrzymałości (A413 lub zmodyfikowane ADC12)
- Muszą być odporne na wysokie ciśnienie wody (od 100 do 120 razy większe niż normalne ciśnienie powietrza).
- Wysoka odporność na korozję, ponieważ może wytrzymać kontakt ze śmieciami na drodze i zamoczenie.
Rozważania dotyczące castingu:
- Wewnętrzne kanały płynu nie powinny mieć żadnych wad, które mogłyby utrudniać przepływ płynu.
- Testy szczelności muszą być przeprowadzane dla każdej partii produktu.
- Uszczelnienie tłoków zależy w dużej mierze od wykończenia powierzchni.
6. Wsporniki podnóżka i podpórki boczne
Funkcja:
Podtrzymuje ciężar kierowcy i zapewnia stabilność motocykla podczas postoju.
Materiał:
- Stopy łączące aluminium i krzem, dzięki czemu są bardziej odporne na zużycie
- Wytrzymałość na rozciąganie: ~180 MPa
- Twardość: ~80-100 HB
Metoda odlewania:
Odlewanie grawitacyjne lub odlewanie niskociśnieniowe jest stosowane, gdy potrzebna jest powierzchnia, która wygląda ładniej i jest mniej podatna na pękanie.
7. Elementy wahacza (w niektórych modelach)
Funkcja:
Obsługuje tylne koło i pomaga utrzymać ruch w górę i w dół.
Materiał:
- Czasami wykonane z mocnego aluminium, wykonane przy użyciu matryc (A356-T6).
- Granica plastyczności po obróbce: ~240 MPa
- Grubość ścianki: 4-6 mm, w zależności od ścieżek obciążenia
Uwagi dotyczące castingu:
- Metoda elementów skończonych jest używana do rozkładu naprężeń
- Spawanie lub obróbka łożysk po odlewie.
Tabela podsumowująca kluczowe części odlewane ciśnieniowo
Nazwa części | Materiał | Funkcja | Tolerancja | Temperatura pracy |
Skrzynia korbowa | A380/ADC12 | Domy wał korbowy i koła zębate | ±0,05 mm | 80-120°C |
Głowica cylindra | LM6/ADC12 | Uszczelnia komorę spalania | ±0,03 mm | Do 250°C |
Osłony silnika | A360/A380 | Chroni wewnętrzne komponenty | ±0,1 mm | Otoczenie-90°C |
Korpus zacisku hamulca | A413/ADC12 | Wspomaga układ hamulcowy | ±0,02 mm | 0-120°C |
Mocowania kierownicy | A356/A380 | Utrzymuje strukturę układu kierowniczego | ±0,02 mm | Otoczenie |
Wsporniki podnóżka | LM6/A360 | Wsparcie dla kierowców | ±0,1 mm | Otoczenie |
Każda z tych części jest ważna, ponieważ pomaga upewnić się, że motocykle działają dobrze, są bezpieczne i nie psują się. Inżynierowie poświęcają wiele czasu na upewnienie się, że części mają odpowiedni kształt, są bardzo lekkie, ale nadal wystarczająco wytrzymałe do pracy, a odbywa się to głównie za pomocą mocnego procesu odlewania ciśnieniowego aluminium.
Parametry procesu odlewania ciśnieniowego
A. Ciśnienie wtrysku
W odlewach wysokociśnieniowych stosowane ciśnienie wynosi od 200 do 1000 funtów na cal kwadratowy, co pomaga metalowi szybko przemieszczać się do formy i zapewnia, że w części nie ma zbyt wielu pęcherzyków powietrza.
B. Temperatura formy
Typowe temperatury form wynoszą zwykle od 180 do 300 stopni Celsjusza i są regulowane przez kanały chłodzące, aby zapewnić równomierne chłodzenie i utwardzanie metalu.
C. Czas napełniania
Wstrzyknięcie formy w ciągu 0,1 sekundy w przypadku małych elementów zapobiega zimnym zamknięciom i wygładza powierzchnię.
D. Przetwarzanie końcowe
Po odlaniu części są poddawane obróbce:
- Przycinanie prowadnic i otworów wentylacyjnych
- Śrutowanie lub bębnowanie
- Obróbka skrawaniem dla wymiarów krytycznych
- Obróbka powierzchni, taka jak anodowanie lub malowanie proszkowe, pomaga chronić części metalowe i sprawia, że wyglądają one lepiej.
Kroki te są ważne, ponieważ pomagają upewnić się, że części działają dobrze i idealnie pasują do siebie w rowerze wyścigowym.
Typowe wady odlewów i rozwiązania
Pomimo zalet, odlewanie ciśnieniowe może powodować problemy z odlewami, jeśli nie jest starannie nadzorowane.
Typowe wady:
Typ wady | Przyczyna | Rozwiązanie |
Porowatość | Uwięzienie lub kurczenie się powietrza | Odlewanie wspomagane próżniowo, odpowiednie wlewanie |
Zimne wyłączniki | Niska temperatura metalu | Podnieść temperaturę topnienia do 660-700°C |
Flash | Nadmierne ciśnienie lub zużyta matryca | Utrzymywanie prawidłowej siły zacisku |
Niepełne wypełnienie | Niewystarczająca prędkość wtrysku | Zwiększenie ciśnienia lub optymalizacja bramkowania |
Ważne jest zapewnienie kontroli jakości odlewów samochodowych, aby były one bezpieczne w użyciu.
Zalety stosowania odlewów ciśnieniowych w motocyklach
- Precyzyjne narzędzia i maszyny oznaczają, że nie ma potrzeby wykonywania tak dużej obróbki końcowej.
- Produkcja tysięcy takich samych części jest możliwa przy użyciu tylko jednej matrycy do produkcji masowej.
- Odlew aluminiowy pomaga zmniejszyć wagę komponentów.
- Dobra przewodność cieplna pozwala na lepsze chłodzenie silnika.
- Szybsze i tańsze niż produkcja części z kęsów.
Studium przypadku: Produkcja skrzyń korbowych
Skrzynia korbowa jest ważna dla każdego motocykla, ponieważ chroni wał korbowy i skrzynię biegów. Ogólnie rzecz biorąc, do produkcji standardowej skrzyni korbowej stosuje się odlewanie ciśnieniowe.
- Temperatura topnienia: 675°C
- Temperatura formy: 250°C
- Ciśnienie wtrysku: 70 MPa
- Czas cyklu: 60 sekund
- Tolerancja: ±0,05 mm
- Obróbka cieplna: T6 dla lepszych właściwości mechanicznych
Precyzyjne komponenty zwiększają wydajność silnika, jednocześnie zmniejszając jego obciążenie i oszczędzając paliwo.
Najnowsze trendy w odlewnictwie ciśnieniowym motocykli
- Motocykle elektryczne: Coraz więcej osób prosi o lekkie osłony na akumulatory i silniki.
- Stopy magnezu: Choć kosztuje więcej, magnez waży jeszcze mniej.
- Zautomatyzowana kontrola jakości: Narzędzia sztucznej inteligencji są wykorzystywane do identyfikowania problemów związanych z odlewaniem w czasie rzeczywistym.
- Matryce drukowane 3D: Szybszy rozwój próbek i krótszy czas przygotowania narzędzi.
Technologia AW będzie napędzać efektywność i projektowanie komponentów motocyklowych w przyszłości.
Projektowanie matryc dla części motocyklowych
Wydajność i trwałość części odlewanych ciśnieniowo w dużej mierze zależy od konstrukcji matrycy. Podczas produkcji motocykli matryce są budowane z myślą o specyficznych potrzebach każdego projektu.
Na przykład, można napotkać złożone geometrie, takie jak skrzynie korbowe, które mają wewnątrz kanały olejowe.
- Sekcje cienkościenne (o grubości od 1,5 do 3 mm)
- Zastosowanie odpowietrzania i wlewów w celu pozbycia się wad odlewniczych
- Przewody chłodzące w matrycy pomagają regulować temperaturę.
Wykonanie matrycy do głowicy cylindra motocykla kosztuje zazwyczaj od $15,000 do $40,000 i może wyprodukować ponad 100,000 części, zanim dokładność części zostanie zmniejszona przez zużycie.
Wykorzystanie stopów technologicznych w odlewaniu ciśnieniowym aluminium
Mechaniczne i termiczne potrzeby części w silniku motocyklowym decydują o wyborze stosowanych stopów aluminium.
Popularne stopy:
Stop | Kluczowe właściwości | Zastosowanie |
A380 | Wysoka wytrzymałość, dobra płynność | Skrzynie korbowe, pokrywy silnika |
ADC12 | Dobra skrawalność i odporność na korozję | Głowice cylindrów |
LM6 | Doskonała odlewalność, brak korozji | Niekonstrukcyjne części zamienne do motocykli |
Wszystkie z nich mają pewne zalety, w tym wysoką przewodność cieplną i odporność na zmęczenie. Na przykład, A380 ma przewodność cieplną prawie 96 W/m-K, co pomaga szybko pozbyć się ciepła z silnika.
Praca z narzędziami i ich konserwacja w odlewnictwie ciśnieniowym

Stare części motocykli tło z twardym jasnym czarno-białym tonem. naprawa i konserwacja starych części silnika
Przy dużej liczbie produkowanych części odlewniczych dla przemysłu motoryzacyjnego należy zwrócić szczególną uwagę na konserwację narzędzi:
- Polerowanie matrycy co 10 000 strzałów
- Przed rozpoczęciem użytkowania należy podgrzać garnki do temperatury około 200°C, aby zapobiec nagłym zmianom temperatury.
- Regularnie sprawdzaj, czy nie ma śladów uszkodzeń, ponieważ mogą one powodować wady, takie jak wypływki i niewspółosiowość części formy.
Obecnie maszyny obsługują nakładanie środków uwalniających pleśń i pomagają kontrolować temperaturę matrycy z cyklu na cykl, co prowadzi do lepszej spójności produktów końcowych.
Wpływ na środowisko i gospodarkę
Korzyści dla środowiska:
- Odlewanie ciśnieniowe aluminium pozwala na recykling do 95% materiału, co zmniejsza emisję dwutlenku węgla.
- Pomagają one zaoszczędzić około 30% energii w porównaniu ze starszymi typami systemów.
Względy ekonomiczne:
- Ponieważ narzędzia do odlewania ciśnieniowego są drogie, ilość wykonanych części prowadzi do bardzo niskiego kosztu każdej z nich.
- Większość części silników motocyklowych wykonanych metodą odlewania ciśnieniowego jest do 40% tańsza niż części wykonane metodą obróbki skrawaniem.
- Dzięki zastosowaniu odlewów ciśnieniowych, nowoczesna produkcja motocykli może być zarówno opłacalna, jak i przyjazna dla środowiska.
Zapewnienie jakości w procesie produkcji
Dostawcy części motocyklowych OEM powinni wdrożyć normy ISO 9001:2015 i IATF 16949. Typowe kontrole jakości obejmują:
- Technologia rentgenowska jest wykorzystywana do sprawdzania, czy wnętrze metalu jest porowate
- Potwierdź dokładne pomiary części za pomocą współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM).
- Przetestuj obszary silnika, które muszą być szczelne.
- Wykorzystanie słonej wody do sprawdzenia odporności części zamiennych motocykla na korozję
Zastosowanie norm zapewnia, że części spełniają zarówno wymagane wymagania mechaniczne, jak i potrzebę bezpieczeństwa w zastosowaniach o wysokiej wydajności.
Zdolność do pracy zarówno z obróbką CNC, jak i obróbką powierzchniową
Części odlewane ciśnieniowo są prawie gotowe, ale w niektórych miejscach (takich jak gniazda łożysk lub otwory gwintowane) nadal wymagana jest obróbka CNC, aby zapewnić ich wysoką precyzję.
Etapy przetwarzania końcowego również obejmują:
- Powłoka proszkowa zapewniająca odporność na zużycie
- Anodowanie w celu ochrony przed korozją
- Wibracje i bębnowanie są stosowane w celu zwiększenia atrakcyjności powierzchni
W rezultacie części te są idealne do natychmiastowego użycia na liniach produkcyjnych.
Rola w wydajności i bezpieczeństwie
Odlewanie ciśnieniowe jest niezbędne w wielu branżach.
- Zmniejszenie masy ciała: Komponenty wykonane z lżejszego aluminium lepiej wpływają na zużycie paliwa i prowadzenie samochodu.
- Zarządzanie ciepłem: Dzięki lepszemu przewodnictwu cieplnemu ciepło jest efektywnie odprowadzane z silnika, eliminując ryzyko przegrzania.
- Bezpieczeństwo strukturalne: Jeśli odlew samochodowy jest idealny, mocowania kierownicy i wsporniki podnóżka mogą być mocniejsze podczas kolizji.
Nawet jeśli obudowa zacisku hamulcowego jest odchylona o zaledwie 0,1 milimetra, może to spowodować wyciek płynu hamulcowego, co dowodzi, jak ważna jest dobra jakość dla bezpieczeństwa motocykla.
Wyzwania związane z odlewaniem ciśnieniowym motocykli
Niektóre wyzwania branżowe obejmują:
- Redukcja wad odlewniczych w procesie szybkiego prototypowania
- Rosnące ceny aluminium ze względu na światowy popyt prowadzą do niedoboru dostaw.
- Próba utrzymania wytrzymałości przy jednoczesnym zachowaniu lekkości przewodu
- Wyczerpanie części w wyniku pracy w tak wysokich temperaturach i szybkich cyklach.
Eksperci w branży poszukują lepszych materiałów na matryce, zaawansowanych powłok (takich jak azotowanie) i symulacji odlewania wspomaganych sztuczną inteligencją, aby rozwiązać te problemy.
Przyszłość: Inteligentne odlewnie i Przemysł 4.0
W przyszłości fani motocykli prawdopodobnie zobaczą te elementy:
- Cyfrowe bliźniaki mogą być wykorzystywane do nadzorowania warunków formowania w dowolnym momencie.
- Wykorzystanie czujników, które automatycznie wykrywają i korygują problemy z odlewaniem
- Produkcja addytywna (druk 3D) może ułatwić i przyspieszyć wytwarzanie złożonych wkładek matrycowych
- Uwzględnienie zielonej energii w fabrykach odlewów metali
Pojawienie się elektronicznych elementów sterujących i silników zasilanych bateryjnie w projektach motocykli zwiększy zapotrzebowanie na zaawansowane części odlewane ciśnieniowo w branży.
Porównanie: Odlewanie ciśnieniowe a inne metody produkcji
Sukces części do silników motocyklowych zależy w dużej mierze od wyboru odpowiedniej metody produkcji. Zobaczmy, jak części odlewane ciśnieniowo wypadają na tle innych procesów:
Przygotujemy porównanie odlewania ciśnieniowego i odlewania piaskowego.
Parametr | Odlewanie ciśnieniowe | Odlewanie w piasku |
Dokładność wymiarowa | ±0,05 mm | ±0,5 mm |
Wykończenie powierzchni | Doskonały (Ra 1,6-3,2 µm) | Słabszy (Ra 6,3-25 µm) |
Wielkość produkcji | Duża objętość | Niski do średniego |
Koszt oprzyrządowania | Wysoki (~$20,000 dziennie) | Niski (~$1,000 na formę) |
Wady odlewów | Niższe (kontrolowane środowisko) | Wyższe (porowatość gazu, wtrącenia) |
Jeśli chodzi o prototypy i odlewanie dużych części, odlewanie piaskowe jest tańsze; odlewanie wysokociśnieniowe jest najlepsze do wielokrotnego wytwarzania tych samych części do samochodów.
Odlewanie ciśnieniowe a kucie
Podczas gdy odkuwki zapewniają mocne części dzięki strukturze przepływu ziarna, są one mniej złożone i oferują gorsze wykończenie niż to, które może zapewnić odlewanie ciśnieniowe aluminium. W przypadku części, które przenoszą tylko średnie obciążenia, odlewanie ciśnieniowe jest lepszą i tańszą opcją niż inne metody.
Optymalizacja projektu odlewania części motocyklowych
Inżynierowie wykorzystują analizę elementów skończonych (FEA) i obliczeniową dynamikę płynów (CFD) podczas projektowania, aby zapewnić, że część jest mocna, lekka i niedroga.
Optymalizacje obejmują:
- Budowanie siły poprzez ożebrowanie, ale niewielka utrata masy mięśniowej
- Jednolita grubość ścianki (zazwyczaj 2-3 mm)
- Pozostaw od 0,5 do 2 stopni kąta zanurzenia, aby ułatwić uwolnienie matrycy z zestawu matryc.
- Potrzebne będą również wsporniki i podkładki w miejscach, w których ładunki łączą się z naczepą.
- Bardzo ważne jest precyzyjne projektowanie komponentów, szczególnie w przypadku motocykli sportowych i wyścigowych.
Chłodzenie w matrycach odlewniczych
Ważne jest, aby regulować przewodność cieplną matrycy podczas odlewania, aby zachować dokładność wymiarów. Osiąga się to poprzez:
- W matrycy znajdują się konforemne kanały chłodzące.
- Kołki termiczne (przegrody) są stosowane w strefach gorących.
- Każdy strzał jest rozpylany przez maszynę, aby wyrównać ogrzewanie.
Należy upewnić się, że temperatura matrycy wynosi od 180°C do 300°C. Przegrzanie metalu może powodować zmęczenie cieplne i prowadzić do defektów podczas odlewania, takich jak rozerwanie na gorąco lub lutowanie.
Zalety i wady odlewów ciśnieniowych stosowanych w produkcji motocykli
Przeanalizujmy teraz, ile kosztowałaby produkcja średniej wielkości komponentu motocyklowego, takiego jak pokrywa boczna silnika (około 1,2 kg aluminium):
Pozycja kosztów | Przybliżona wartość (USD) |
Oprzyrządowanie (zamortyzowane) | 0.50 |
Materiał aluminiowy | 2.70 |
Energia (piec elektryczny) | 0.45 |
Praca i obsługa | 0.40 |
Przetwarzanie końcowe | 0.60 |
Całkowity koszt na część | ~$4.65 |
Porównując to z obróbką prętów ($8,50 za sztukę), można łatwo zrozumieć, dlaczego odlewanie ciśnieniowe pozwala zaoszczędzić pieniądze. W przypadku produkcji ponad 50 000 sztuk części zamiennych do motocykli odlewanie ciśnieniowe jest najbardziej przystępnym cenowo procesem.
Zapewnienie certyfikatów i identyfikowalności w odlewaniu ciśnieniowym motocykli
Części odlewane ciśnieniowo powinny być identyfikowalne dla wszystkich partii obsługiwanych przez dostawców OEM. Obejmuje to:
Serializacja części
- Podawanie odczynników (substancje, temperatura topnienia i wszystko, co nieczyste)
- Rejestrowanie temperatury i ciśnienia (topienie, wtrysk i matryca)
- Testy niszczące i nieniszczące
Musisz stosować ISO 9001, TS 16949, a w niektórych przypadkach AS 9100 dla części wchodzących do silnika motocykla, takich jak głowice cylindrów i pokrywy skrzyni biegów.
Integracja z innymi procesami produkcyjnymi
Odlewanie ciśnieniowe nie może być wykonywane samodzielnie. Proces ten obejmuje inicjatywy związane z produkcją motocykli.
- Spawanie (np. wsporników montażowych)
- Obróbka skrawaniem (wytaczanie, gwintowanie, napawanie)
- Użytkownicy mogą poddawać arkusze obróbce cieplnej (exfor ample T6) w celu zwiększenia ich wytrzymałości.
- Linie montażowe (zrobotyzowane lub ręczne)
Zautomatyzowanym przykładem może być odlewana ciśnieniowo obudowa przekładni:
- Odlew (aluminium A380)
- Wytaczanie CNC (gniazdo łożyska)
- Powłoka proszkowa chroni obrabiane części przed zużyciem i korozją.
- Do montażu używane są łożyska wałeczkowe i uszczelki olejowe.
Metoda ta podkreśla rolę, jaką odlewnictwo samochodowe odgrywa w całym przemyśle.
Wnioski
Silniki motocyklowe i części zamienne są lepiej formowane poprzez odlewanie ciśnieniowe niż innymi metodami ze względu na ich wysoką dokładność i doskonały wygląd produktu końcowego. Od użycia odlew aluminiowy, Producenci uzyskują wysoki poziom dokładności wymiarowej, dobrą zdolność do przenoszenia ciepła i wysoką wytrzymałość w porównaniu do ich wagi. Chociaż mogą wystąpić wady odlewnicze, są one łatwe do usunięcia dzięki zastosowaniu kontroli procesu i zaawansowanych technik, takich jak odlewanie pod wysokim ciśnieniem. Wzrost popytu na motocykle o lepszych osiągach i niższym zużyciu paliwa sprawi, że odlewanie ciśnieniowe stanie się jeszcze ważniejsze w przemyśle motocyklowym na całym świecie.
Najczęściej zadawane pytania
Dlaczego części produkowane metodą odlewania ciśnieniowego aluminium są specjalne dla motocykli?
Części produkowane za pomocą odlewów aluminiowych są lekkie, odporne na ciepło i wytrzymałe. Pozwala to na tworzenie skomplikowanych części, które muszą ściśle do siebie pasować.
Które części motocykli są wytwarzane w procesie odlewania ciśnieniowego?
Różne produkty odlewane ciśnieniowo obejmują skrzynie korbowe, głowice cylindrów, pokrywy silnika, zaciski hamulcowe i części do mocowania kierownicy.
Jakie strategie są stosowane w celu zagwarantowania najwyższej jakości kilku części motocyklowych?
Temperatura, odlewanie próżniowe oraz kontrole obejmujące prześwietlenia rentgenowskie i pomiary ciśnienia są stosowane w celu zapewnienia jakości.
W czym odlewanie ciśnieniowe jest lepsze od innych procesów?
Metoda ta prowadzi do gładszej powierzchni, większej dokładności, szybszej pracy i obniża koszty jednostkowe przy produkcji wielu podobnych elementów.
0 komentarzy