Guilemin/DSP Feuerbeständige Kupplungen – Hochdruck-Hydrantenanschlüsse für Notfall-Feuerlöschsysteme

Guilemin/DSP-Kupplungen sind für schwere Maschinen und Präzisionsgeräte geeignet. Wie bringt sein Produktionsprozess hohe Festigkeit und Präzision in Einklang?

1. Materialauswahl: die Grundlage für hohe Festigkeit und Verarbeitungspräzision

Guilemin/DSP-Kupplungen Verwenden Sie bei der Materialauswahl ein Verbundsystem aus „hochfester Legierungssubstrat-Funktionsbeschichtung“. Diese Strategie ähnelt der strengen Logik von Jun'an Fire Technology bei der Auswahl der Materialien für Feuerwehrschläuche. Um die Stabilität des Schlauchs unter extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen und hohem Druck sicherzustellen, überprüft Jun'an Fire Protection die Rohstofflieferanten streng und verlangt von ihnen die Vorlage von Zertifizierungsberichten. Guilemin/DSP bevorzugt die folgenden Materialsysteme für die hohen Belastungsanforderungen schwerer Maschinen und die Toleranzempfindlichkeit von Präzisionsgeräten:
Auswahl des Grundmaterials: Es wird eine hochfeste Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung (z. B. 42CrMo) oder eine Titanlegierung (z. B. TC4) verwendet. Die Streckgrenze solcher Materialien kann mehr als 850 MPa erreichen und der wechselnden Belastung beim Betrieb schwerer Maschinen standhalten. Gleichzeitig verfügt es über eine gute Schneidleistung und kann durch Präzisionsbearbeitung eine Genauigkeit auf IT6-IT7-Niveau (entspricht einem Toleranzband von 0,01–0,02 mm) erreichen, um Bearbeitungsverformungen aufgrund übermäßiger Materialhärte zu vermeiden.
Beschichtungstechnologie: Die Oberfläche ist mit einer Korrosionsschutzbeschichtung (z. B. einer Nanokeramikbeschichtung oder einer PVD-Beschichtung) versehen, und die Beschichtungsdicke wird auf 5–10 μm kontrolliert, was nicht nur die Widerstandsfähigkeit gegen Umwelterosion verbessert (erfüllt die Anforderungen beim Betrieb schwerer Maschinen im Freien), sondern auch verhindert, dass die Genauigkeit der Passfläche durch eine zu dicke Beschichtung beeinträchtigt wird (der Installationsfehler von Präzisionsgeräten muss ≤ 0,05 mm betragen).

2. Umformprozess: Doppelte Kontrolle von Makrostärke bis Mikropräzision

Optimierung des Schmiedeprozesses
Um die von schweren Maschinen geforderte hohe Festigkeit zu erreichen, nutzt Guilemin/DSP das Warmgesenkschmiedeverfahren, das die Körner des Legierungssubstrats durch Hochtemperaturschmieden über 1000 °C verfeinert, die Korngrenzenbindungskraft um mehr als 30 % verbessert und Gussfehler (wie Poren und Schrumpfung) beseitigt. Um gleichzeitig die Einbaugenauigkeit von Präzisionsgeräten zu berücksichtigen, ist nach dem Schmieden eine isotherme Glühbehandlung erforderlich, um die innere Spannung des Materials unter 50 MPa zu kontrollieren und Verformungen durch Spannungsfreisetzung während der nachfolgenden Verarbeitung zu vermeiden. Beispielsweise behält der geschmiedete Rohling des Kupplungsflansches eine Bearbeitungszugabe von 0,5–1 mm, was nicht nur die Dichte des Schmiedeteils (≥7,8 g/cm³) gewährleistet, sondern auch einen Maßstab für die Präzisionsbearbeitung darstellt.
Anwendung der Präzisionsgusstechnologie
Für Verbindungsteile mit komplexen Strukturen (z. B. Elastomeranschlüsse) wird Feinguss (Wachsausschmelzverfahren) verwendet, und die Formgenauigkeit kann ±0,03 mm und die Oberflächenrauheit Ra≤1,6 μm erreichen. Während des Gussprozesses werden die Gusstemperatur (z. B. bei Titanlegierungen auf 1650–1700 °C) und die Abkühlgeschwindigkeit (10–15 °C/s) kontrolliert, um die innere Struktur des Gussstücks gleichmäßig zu machen, die Zugfestigkeit mehr als 900 MPa zu erreichen und das Problem der Oberflächenrauheit beim herkömmlichen Sandguss zu vermeiden (die Oberflächenrauheit beim Sandguss beträgt normalerweise Ra≥12,5 μm).

3. Präzisionsbearbeitung: mehrdimensionale Präzisionssteuerungstechnologie

CNC-Bearbeitung und Fehlerkompensation
Unter Verwendung eines CNC-Bearbeitungszentrums mit fünfachsiger Verbindung wird durch Optimierung des Werkzeugwegs (z. B. Spiralinterpolation anstelle von linearem Schneiden) die Koaxialität des Kupplungswellenlochs auf 0,01 mm eingestellt und die Keilnutsymmetrie beträgt ≤ 0,02 mm. Für die Passflächen, die von Präzisionsgeräten benötigt werden (z. B. Flanschanschläge), wird das Spiegelschleifverfahren angewendet, die lineare Geschwindigkeit der Schleifscheibe erreicht 60 m/s und die Oberflächenrauheit Ra ≤ 0,4 μm, um die Abdichtung und Koaxialität während der Installation sicherzustellen (Präzisionsgeräte erfordern Montagespiel ≤ 0,03 mm).
Spezielle Verarbeitungstechnologie
Für die Bearbeitung kleiner Öffnungen aus hochfesten Materialien (z. B. Positionierungslöcher mit einem Durchmesser von ≤ 2 mm) wird die Elektrofunkenbearbeitung (EDM) verwendet, und das Elektrodenverlustverhältnis wird unter 1 % kontrolliert und die Öffnungstoleranz beträgt ± 0,01 mm. Beispielsweise muss das Verriegelungsloch in der Anti-Drop-Struktur der Kupplung auf einem Legierungssubstrat mit einer Härte von HRC45–50 bearbeitet werden. EDM kann die beim herkömmlichen Bohren auftretenden Probleme mit Werkzeugverschleiß und Lochwandgraten vermeiden und die Spielgenauigkeit (≤0,01 mm) nach der Installation des Sicherungsstifts sicherstellen, wodurch die Zuverlässigkeit der Absturzsicherung verbessert wird.

4. Oberflächenbehandlung: ein ausgewogener Prozess aus Funktionalität und Präzision

Technologie zur Beschichtungsabscheidung
Die Schutzbeschichtung erfolgt durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder chemische Gasphasenabscheidung (CVD), wie z. B. die Abscheidungstemperatur der TiN-Beschichtung bei ≤ 500 °C, um den Einfluss hoher Temperaturen auf die mechanischen Eigenschaften des Substrats zu vermeiden (das Anlassen der 42CrMo-Legierung über 500 °C führt zu einer Verringerung der Festigkeit). Während der Beschichtungsabscheidung wird die Magnetron-Sputtering-Technologie verwendet, um die Gleichmäßigkeit der Filmschicht mit einer Dickenabweichung von ≤ ± 0,5 μm zu steuern. Dadurch wird sichergestellt, dass die Maßhaltigkeit der Passfläche (z. B. des Innenlochs der Kupplung) nicht beeinträchtigt wird (die Innenlochtoleranz von Präzisionsgeräten beträgt normalerweise H7, d. h. ± 0,015 mm).
Oberflächenverstärkungsbehandlung
Für hochverschleißfeste Teile, die für schwere Maschinen erforderlich sind (z. B. die Verzahnung der Zahnradkupplung), wird die Laseroberflächenhärtung mit einer Härteschichttiefe von 0,3–0,5 mm und einer auf HRC55–60 erhöhten Härte eingesetzt. Gleichzeitig wird die Abschreckverformung durch den Laserscanpfad auf ≤0,02 mm gesteuert. Im Vergleich zum herkömmlichen Aufkohlen und Abschrecken kann diese Technologie die Verformung durch Wärmebehandlung reduzieren (die Verformung beim Aufkohlen und Abschrecken beträgt normalerweise ≥ 0,05 mm) und erfüllt so die strengen Anforderungen von Präzisionsgeräten für die Teileverformung.

5. Strukturdesign: Koordinierte Optimierung der mechanischen Eigenschaften und der Montagegenauigkeit

Topologisches Optimierungsdesign
Die Kupplungsstruktur wird durch Finite-Elemente-Analyse (FEA) topologisch optimiert, beispielsweise durch Hinzufügen einer 15°-Fase an der Übergangskehle des Flansches, um den Spannungskonzentrationsfaktor um mehr als 30 % zu reduzieren (die Spitzenspannung unter der Stoßbelastung beim Betrieb schwerer Maschinen kann von 300 MPa auf 210 MPa reduziert werden); Gleichzeitig ist der für die Präzisionsausrüstung erforderliche Positionieranschlag als Stufenstruktur ausgelegt und die Koaxialität bei der Montage wird durch die Mehrfachreferenzflächenanpassung (Ebenheit ≤0,01 mm) verbessert (≤0,015 mm).
Elastomer-Integrationstechnologie
Für Situationen, in denen Vibrationsfestigkeit erforderlich ist (z. B. der Anschluss eines Schwermaschinenmotors), verfügt die Kupplung über eingebaute dämpfende Elastomere, die im Spritzguss-Vulkanisationsverfahren hergestellt werden. Die Bindungsfestigkeit zwischen dem Elastomer und dem Metallsubstrat beträgt ≥15 MPa, wodurch Vibrationen absorbiert werden können (Amplitudendämpfungsrate ≥80 %). Durch die Präzisionskontrolle der Form (Formtoleranz ±0,02 mm) wird die Konsistenz der Elastomergröße garantiert, um Montagefehler durch Elastomerverformung zu vermeiden (Präzisionsgeräte erfordern eine Elastomerdickentoleranz ≤0,1 mm).

6. Qualitätsprüfung: vollständige Überprüfung der Prozessfestigkeit und Präzision

Mechanische Leistungsprüfung
Zugversuch: Die Zugfestigkeit des Untergrundes muss ≥950 MPa betragen und die Dehnung muss ≥12 % betragen, um sicherzustellen, dass schwere Maschinen unter hoher Belastung nicht brechen;
Ermüdungstest: Unter einer wechselnden Belastung von 1000 Mal/Minute (Lastbereich 0–80 % Streckgrenze) tritt nach 10⁶ Zyklen kein Riss auf, was den Langzeitbetriebsanforderungen schwerer Maschinen entspricht.
Präzise Erkennung
Koordinatenmessung (KMG): Vollständige Erkennung wichtiger Abmessungen (z. B. Wellenlochdurchmesser und Flanschparallelität) mit einer Messgenauigkeit von ± 0,005 mm, wodurch die Toleranzanforderungen im Mikrometerbereich von Präzisionsgeräten erfüllt werden;
Dynamischer Auswuchttest: Dynamische Auswuchtkorrektur von Hochgeschwindigkeits-Rotationskupplungen, Restunwucht ≤1g・mm/kg, um sicherzustellen, dass die Vibrationsamplitude von Präzisionsgeräten während des Betriebs ≤0,01 mm beträgt (die maximal zulässige Amplitude für Präzisionsgeräte beträgt 0,05 mm).
Test der Umweltanpassungsfähigkeit
Es wurden die Arbeitsbedingungen schwerer Maschinen im Freien simuliert, ein Salzsprühtest (5 % NaCl-Lösung, 96 Stunden) und eine Hochtemperaturalterung (120 °C, 500 Stunden) durchgeführt, und die Beschichtung fiel nicht ab und das Substrat war nicht korrodiert; Gleichzeitig wurde die Präzisions-Neumessung in der von der Präzisionsausrüstung geforderten Umgebung mit konstanter Temperatur (20 ± 2℃) durchgeführt, und die Dimensionsänderung betrug ≤0,003 mm, um sicherzustellen, dass Umgebungsschwankungen die Genauigkeit der Verwendung nicht beeinträchtigen.