Fejlett öntési technikák kritikus szelepgeometriához
Az öntés továbbra is a preferált gyártási módszer a szelepalkatrészek számára, mivel képes olyan összetett belső üregeket és kontúros áramlási utakat létrehozni, amelyeket csak megmunkálással szinte lehetetlen elérni. Nagynyomású alkalmazásoknál az öntvény integritása határozza meg a szelep deformációnak és kifáradásnak ellenálló képességét. A modern öntödék befektetési öntést alkalmaznak a kisebb, nagy pontosságú alkatrészekhez, például a kárpitokhoz és az ülésekhez, míg a homoköntést nagyméretű testekhez és motorháztetőkhöz. Az öntési technika megválasztása közvetlenül befolyásolja a fém szemcseszerkezetét, ami viszont meghatározza az alkatrész mechanikai tulajdonságait hőterhelés alatt.
A „hálóközeli alakzat” öntéssel történő elérése csökkenti a kiterjedt másodlagos megmunkálás szükségességét, amely megőrzi az anyag szerkezeti integritását. A 3D-nyomtatott homokformák vagy kerámia héjak használatával a gyártók most szorosabb tűréseket érhetnek el a szelep „kritikus zónáiban”, például a tömszelencében és a karimafelületeken. Ez a precizitás biztosítja, hogy a végső szerelvény szorosan tömítsen még akkor is, ha az olaj-, gáz- és vegyi feldolgozó üzemekre jellemző korrozív környezetnek van kitéve.
Anyagválasztás és kohászati tulajdonságok
Az előadás a Öntőszelep alkatrészek erősen függ a kiválasztott ötvözettől. A különböző környezetekben speciális kohászati profilokra van szükség az idő előtti meghibásodás elkerülése érdekében. Az alábbiakban a szelepöntéshez használt általános anyagok összehasonlítása látható:
| Anyagminőség | Közös alkalmazások | Legfontosabb előny |
| WCB szénacél | Általános ipari felhasználás | Költséghatékony és rugalmas |
| CF8M rozsdamentes acél | Vegyi és maró közegek | Magas korrózióállóság |
| Hastelloy/Inconel | Extrém hőmérséklet/nyomás | Oxidációs ellenállás |
| Duplex acél | Sótalanítás és tengeri | Magas hozamerősség |
Minőségellenőrzés és NDT protokollok öntvényekhez
Roncsolásmentes vizsgálati (NDT) módszerek
Mivel az öntés megszilárdulási folyamat, belső hibák, például zsugorodás, porozitás vagy zárványok léphetnek fel. A szigorú NDT protokollok elengedhetetlenek annak biztosításához, hogy a szeleptest szivárgás nélkül ellenálljon a névleges nyomásoknak. Ezeket a teszteket gyakran olyan nemzetközi szabványok írják elő, mint például az ASME B16.34.
- Radiográfiai vizsgálat (RT): Röntgensugárzást használ az öntvényfalon belüli belső üregek vagy repedések kimutatására.
- Mágneses részecskék vizsgálata (MPI): A ferromágneses anyagok felületi és felületközeli folytonossági hiányosságait azonosítja.
- Ultrahangos tesztelés (UT): A nagyfrekvenciás hanghullámok falvastagságot mérnek, és mélyen elhelyezkedő hibákat észlelnek.
- Dye Penetrant Inspection (DPI): Olcsó módszer a szabad szemmel nem látható felületi repedések vagy porozitás kimutatására.
A kapu és felszálló kialakítás optimalizálása
Az öntött szelepelemek sikere a formatervezésnél kezdődik. A kapurendszert – az olvadt fémet a formaüregbe szállító csatornahálózatot – úgy kell megtervezni, hogy a turbulencia minimális legyen. A turbulens áramlás levegőt és szennyeződéseket vezethet be, ami "gázlyukak" kialakulásához vezethet a kész szeleptestben. A mérnökök megszilárdulási szimulációs szoftvert használnak a fém lehűlésének előrejelzésére, biztosítva, hogy a szelep nehéz részei, mint például a karimák, elegendő olvadt anyaggal legyenek táplálva a zsugorodás elkerülése érdekében.
A felszállók az olvadt fém tartályaiként működnek, amelyek "táplálják" az öntvényt, mivel az a hűtés során zsugorodik. A szelepgyártásban kritikus fontosságú, hogy a felszállókat stratégiailag a legvastagabb szakaszokon helyezzék el. Ha a felszállócső kialakítása hibás, a szelep átmegy a szemrevételezésen, de a mikroszkopikus belső pályák miatt meghiúsul a hidrosztatikus nyomáspróbán. A megfelelő hőkezelés a hűtési fázisban egyenletes szemcseszerkezetet biztosít, ami létfontosságú a szelep hosszú távú hegeszthetőségéhez és javíthatóságához a szántóföldön.
Hőkezelés Utóöntés
Stresszoldó és megoldási hőkezelés
Miután az alkatrészt eltávolították a formából, gyakran hőkezelésnek vetik alá, hogy finomítsa tulajdonságait. A rozsdamentes acélöntvények esetében oldatos izzítást alkalmaznak a karbidok visszaoldására a fémmátrixba, ami maximalizálja a korrózióállóságot. A szénacélok esetében normalizálást vagy temperálást alkalmaznak a keménység és a szívósság kívánt egyensúlyának elérése érdekében. Ez a lépés nem alku tárgya a nulla alatti hőmérsékletre (kriogén szolgáltatás) vagy nagy ciklusú gőzalkalmazásokra szánt szelepeknél, ahol a hősokk állandó veszélyt jelent.
