Разматрања за избор материјала у производњи прецизних механичких компоненти
Разматрања заснована на учинку услуге
Снага и тврдоћа: Избор је заснован на услужном окружењу компоненте и захтевима{0}}носивости. На пример, радилице мотора, које подносе значајна наизменична оптерећења, често се праве од легираних челика високе{2}}чврстоће као што је 40Цр да би се спречила деформација и лом у сложеним условима дуготрајног напрезања-. Насупрот томе, резни алати за машинску обраду-материјала високе тврдоће се обично праве од цементираних карбида, који нуде изузетно високу тврдоћу и отпорност на хабање, обезбеђујући оштру ивицу сечења.
Отпорност на хабање: За компоненте које раде у окружењима трења, као што су зупчаници и лежајеви, материјали са добром отпорношћу на хабање су неопходни. На пример, зупчаници у аутомобилским мењачима се обично праве од челика за карбуризацију као што је 20ЦрМнТи. Након карбуризације и гашења, ови зупчаници постижу високу површинску тврдоћу и отпорност на хабање, смањујући хабање током преноса и продужавајући радни век.
Отпорност на корозију: Компоненте изложене влажном, киселом или алкалном окружењу, као што су вентили и цеви у хемијској опреми, захтевају материјале{0}}отпорне на корозију. На пример, нерђајући челик 316Л, са својом одличном отпорношћу на корозију и отпорношћу на међугрануларну корозију, може одржати стабилне перформансе у тешким хемијским окружењима.
Термичка стабилност: Компоненте које раде у окружењима са високим{0}}температурама, као што су лопатице турбина у аеро{1}}моторима, захтевају материјале са добром термичком стабилношћу. Суперлегуре на бази никла- познате по својој супериорној чврстоћи на високим{4}}температурама, отпорности на оксидацију и отпорности на врућу корозију, обично се користе за лопатице турбина. Ови материјали одржавају свој облик и перформансе на високим температурама, обезбеђујући нормалан рад мотора.
Разматрања заснована на обрадивости
Перформансе сечења: Да би се побољшала ефикасност и квалитет обраде, материјали треба да имају добра својства резања. На пример, челици за слободно{1}}сечење (као што су И12 и И15) су побољшани додавањем елемената као што су сумпор и олово, који смањују хабање алата, силе резања и побољшавају ломљење струготине током обраде, чиме се повећава ефикасност и квалитет површине.
Перформансе ковања: За компоненте које захтевају ковање, ковање материјала је кључно. На пример, легура алуминијума 6061 има добру способност ковања и може се лако деформисати у врућем стању како би се формирале компоненте сложеног-облика са побољшаним механичким својствима након ковања.
Перформансе заваривања: Када компоненте треба да се склопе заваривањем, треба изабрати материјале са добром заварљивошћу. На пример, челик К235 има одлична својства заваривања и мање је склон дефектима као што су пукотине и порозност током заваривања, обезбеђујући чврстоћу и заптивност заварених спојева. Широко се користи у различитим завареним структурним компонентама.
Перформансе топлотне обраде: Многе прецизне механичке компоненте захтевају топлотну обраду да би се постигла жељена својства. На пример, челик 45 може постићи добру комбинацију чврстоће и жилавости кроз гашење и каљење. Међутим, неопходна је строга контрола параметара термичке обраде како би се спречиле деформације и пуцање.
Разматрања заснована на цени
Материјална цена: У оквиру ограничења у погледу услуга и захтева за машинском обрадом, цена материјала је значајан фактор. За опште механичке компоненте са нижим захтевима за перформансама, као што су механички носачи и кућишта, могу се користити јефтинији угљенични челици као што је К235. Насупрот томе, за критичне компоненте у апликацијама високих{4}}учинака, као што су делови за ваздухопловство, неопходни су специјални материјали високих{5}}перформанси упркос њиховој високој цени.
Цена обраде: Различити материјали имају различите потешкоће и трошкове обраде. Материјали-високих перформанси као што су легуре титанијума, иако супериорни у перформансама, изазовни су и скупи за машинску обраду. Приликом избора материјала, потребно је свеобухватно проценити и трошкове материјала и машинске обраде. За велике количине производње, исплативи{4}} материјали са оптимизованим процесима обраде могу да смање укупне трошкове.
Трошкови животног{0}}циклуса: Избор материјала са добрим перформансама и дугим радним веком може имати већу почетну цену, али може да смањи учесталост замене и трошкове одржавања током времена, снижавајући укупни{0}}трошак животног циклуса. На пример, коришћење висококвалитетних материјала за лежајеве у великој-опреми може да има веће трошкове куповине, али може значајно да продужи интервале одржавања и побољша оперативну ефикасност, што резултира нижим укупним трошковима.
Друга разматрања
Доступност материјала: Дајте приоритет материјалима који су лако доступни на тржишту како бисте осигурали континуирану производњу. Специјални материјали, као што су одређене легуре ретких метала, могу имати ограничене канале снабдевања и дуге циклусе набавке, што утиче на распоред производње. Када бирате материјале, размотрите њихову доступност и изаберите алтернативе које су лакше доступне и стабилније у снабдевању.
Енвиронментал Рекуирементс: Са повећањем еколошке свести, еколошки учинак материјала постаје све важнији. Приликом одабира материјала узмите у обзир њихов утицај на животну средину током производње, употребе и одлагања. На пример, избегавајте материјале који садрже штетне материје као што су олово, жива и кадмијум и бирајте материјале који се могу рециклирати да бисте свели загађење животне средине на минимум.
Стандардизација и генерализација материјала: Да би се олакшао дизајн, производња и одржавање компоненти, треба дати предност материјалима са високом стандардизацијом и генерализацијом. Ово смањује разноврсност и спецификације материјала, смањује трошкове залиха и побољшава ефикасност производње. Стандардизовани материјали такође имају зрелије технике обраде и стандарде квалитета, који помажу да се обезбеди квалитет производа.
