Blocco Cilindri Case Study
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Premessa. ◦ Sono oggi disponibili sul mercato materiali per metallurgia delle polveri
che con opportuno processo produttivo (di recente sviluppato nella nostra zienzda) posso garantire caratteristiche meccaniche non possibili fino a qualche anno fa.
◦ Le caratteristiche meccaniche di cui parliamo sono resistenza meccanica in binomio con elevato allungamento a rottura.
◦ Queste caratteristiche sono oggi raggiungibili per gli sviluppi e gli studi che sono stati effettuati sulla porosità del materiale. Si è infatti capito che il punto debole del sinterizzato (Tencità) non è totalemtne dipendente dalla natura intrinseca porosa, ma dalla forma della porosità.
◦ Il nuovo processo produttivo ed i nuovi materiali per alte prestazioni, inducono una sfericizzazione della porosità rendendo meno sensibile il materiale alla propagazione delle cricche favorendo lo scorrimento intergranulare delle dislocazioni (deformabilità).
Rm = 480MPa A% > 20%
Rm = 780MPa A% > 12%
OGGI
Oltre ai vantaggi di natura economica, di riduzione del costo delle lavorazioni secondarie al processo di formatura (Primario), il sinterizzato presenta anche dei vantaggi in termini tribologici rispetto ad altri materiali.
La presenza di una porosità residua favorisce l’adesione del lubrificante al componente sinterizzato. Il meato di lubrificante iterposto tra le superfici di contatto rimae attirato da una azione di forza capillare alla superficie del componente sinterizzato, rendenone più difficile la rottura (del meato) anche in condizioni estreme o di scarsa lubrificazione.
Qesto fenomeno determia una natura intrinseca del sinterizzato ad avitare fenomeni di grippaggio per adesione o per contatto strisciante.
La Natura porosa del componente sinterizzato abbassa le sue frequenze naturali agendo come azione somrzante nelle vibrazioni e nelle condizioni di propagazione del rumore. (un sinterizzato è più silenzioso di un matriale pieno).
Processi di finitura delle superfici come coniatura, calibratura, e rullatura creano uno stato deformato superficiale che riduce circa di un 10% la porosità superficiale. Stabilizzando le dimensioni ma conservando i vantaggi di una superficie porosa.
Compattazione •A Caldo •Convenzionale
Sinterizzazione HT T > 1250°C
Raffreddamento forzato in GAS
raffreddato (determinazione
delle caratteristiche meccaniche)
Lavorazione di asportazione dei
sottosquadri
Rullatura Fori pompanti
Trattamento di nitrurazione
Verificando i disegni in nostro possesso, possiamo innanzitutto fare i seguenti considerazioni: Ottimizzazione di
Forma per condizione di alleggerimento ed uniforme resistenza
Zona Motrice completamente fuori
cilindro !!!
Soluzione di Finitura di Rullatura dei fori di
pompaggio
Condizioni al contorno Vincoli e Carichi:
Faccia strisciante vincolata a rimanere
“planare”
Pressione 350Bar in N°4 Fori su 7
Torsione di 450Nm sullo scanalato
Risultato deformato della simulzione amplificazione 165
Solo nello 0.04% del volume totale si ha un superamento del limite di snervamento di 480MPa
Secondo i documenti tecnici in nostro possesso e qunto la nostra esperienza ci dice. Possiamo confermare la fattibilità a la funzionalià del componente secondo il processo ed il materiale da noi individuato. Fatta eccezione per una lieve riserva da investigare ulteriormente derivante dal fatto che la zona di trazione del ciclindro e completamte fuori il cilindro stesso e totalmente assicurata dal codolo questo diminuisce la capacità di resiste ai sovraccarichi.
Ci sentiamo di consigliare di prendere in considerazione la soluzione di finitura per rullatura dei fori di pompaggio piuttosto che quella di asportazione. A differenza di altri materiale come per esempio la GS600 o GS500 il sinterizzato grazie alla porosità superficiale presenta una stabilità dimesionale maggiore, ed un ritorno elastico contenuto e non presenta il problema delle scheggiature (comuni sulla ghisa).
I vantaggi della rullatura sono anche sulla resistenza in quanto dimimuendo la porosità superficiale, e creando uno strato incrudito il componente risulta più resistene alle sollecitazioni.
I Costi di produzione del componente sono riassunti nell’allegato
Posizione Nome Riferimenti T-MAN Massimiliano Rovinelli [email protected]
R.Biemme-TECH srl Via Ugo La Malfa 41, 61032 Fano(PU) Tel. +39 0721 855373 Fax. +39 0721 855319 WEB. www.rbiemmetech.it IVA. 02227500416