آیا می توان از پین های رولپلاک در محیط های درجه حرارت بالا استفاده کرد؟ این سوالی است که اغلب در بین مهندسان ، تولید کنندگان و افراد درگیر در کاربردهای مختلف صنعتی بوجود می آید. من به عنوان یک تأمین کننده پین های رولپلاک ، بارها با این پرس و جو روبرو شده ام و در این وبلاگ به عواملی می پردازم که مناسب بودن پین های رولپلاک را در تنظیمات درجه حرارت بالا تعیین می کند.
درک پین های رو به رو
پین های رولپلاک میله های استوانه ای هستند که به طور معمول از فلز ساخته شده اند ، برای تراز دقیق قطعات دستگاه یا برای جلوگیری از حرکت بین قطعات استفاده می شوند. آنها در استانداردها و مواد مختلف مانند موارد موجود هستندISO8734 یا DIN6325 پین موازی رو به روباDIN7979 SS DOWEL PINوتISO2338 یا DIN7 پین های رولپلاک سخت شدهبشر هر نوع ویژگی های خاص خود را دارد و برای برنامه های خاص طراحی شده است.
عوامل مؤثر بر پین های رو به رو در محیط های درجه حرارت بالا
خاصیت مواد
ماده پین رولپلاک هنگام در نظر گرفتن استفاده از دمای زیاد ، مهمترین عامل است. فلزات مختلف دارای نقاط ذوب متفاوت ، ضرایب انبساط حرارتی و مقاومت اکسیداسیون هستند.
-
پین های رولپلاک: فولاد یک ماده مشترک برای پین های رولپلاک است. با این حال ، پین های رو به پایین فولادی به طور منظم ممکن است در محیط های درجه حرارت بالا با چالش هایی روبرو شوند. در دمای بالا ، فولاد می تواند سختی و استحکام خود را از دست بدهد. به عنوان مثال ، فولاد کربن در دمای بالاتر از 400 - 500 درجه سانتیگراد به طور قابل توجهی از بین می رود. گسترش حرارتی فولاد همچنین می تواند باعث ایجاد تغییرات بعدی شود ، که ممکن است منجر به سوء استفاده از قطعاتی شود که در کنار هم قرار دارند.
-
پین های رو به رو از جنس استنلس استیل: فولاد ضد زنگ در مقایسه با فولاد معمولی مقاومت به خوردگی بهتری ارائه می دهد. برخی از نمرات فولاد ضد زنگ مانند 316 و 304 می توانند در برابر دمای نسبتاً بالا تا حدود 800 - 900 درجه سانتیگراد بدون اکسیداسیون قابل توجه مقاومت کنند. با این حال ، شبیه به فولاد کربن ، آنها همچنین گسترش حرارتی را تجربه می کنند. علاوه بر این ، در دماهای بسیار بالا ، کروم موجود در فولاد ضد زنگ می تواند با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان دهد و اکسید کروم را تشکیل می دهد ، که ممکن است بر خصوصیات سطح پین روپوش تأثیر بگذارد.
-
آلیاژهای دما بالا: آلیاژهای مانند Inconel و Hastelloy به طور خاص برای برنامه های درجه حرارت بالا طراحی شده اند. این آلیاژها دارای نقاط ذوب بالا ، مقاومت در برابر اکسیداسیون عالی و ضرایب انبساط حرارتی نسبتاً کم هستند. به عنوان مثال ، Inconel 625 می تواند قدرت و یکپارچگی خود را در دمای تا 1093 درجه سانتیگراد حفظ کند. پین های رولپلاک ساخته شده از این آلیاژهای درجه حرارت بالا برای محیط های با درجه حرارت بسیار بالا مناسب تر هستند.
انبساط حرارتی
انبساط حرارتی یک پدیده طبیعی است که در هنگام گرم شدن مواد در آن گسترش می یابد. تفاوت در گسترش حرارتی بین پین رولپلاک و قطعاتی که در آن وصل می شود می تواند باعث ایجاد مشکلاتی شود. اگر پین رو به پایین بیشتر از قسمت های اطراف آن گسترش یابد ، ممکن است استرس بیش از حد ایجاد کند و منجر به ترک خوردگی یا تغییر شکل قطعات شود. برعکس ، اگر پین رو به پایین کمتر شود ، ممکن است سست شود ، در نتیجه سوء استفاده و کاهش یکپارچگی مشترک.
اکسیداسیون و خوردگی
در محیط های درجه حرارت بالا ، به ویژه در حضور اکسیژن ، پین های رولپلاک مستعد اکسیداسیون هستند. اکسیداسیون می تواند پین رو به رو را به مرور زمان تضعیف کند ، استحکام آن را کاهش داده و باعث تخریب سطح شود. اگر مواد واکنشی دیگری در محیط وجود داشته باشد ، مانند گوگرد یا ترکیبات کلر ، خوردگی نیز می تواند رخ دهد.
کاربردهای پین های رو به رو در محیط های درجه حرارت بالا
-
صنعت هوافضا: در موتورهای هواپیما و سایر اجزای هوافضا ، از پین های رولپلاک برای تراز کردن و ایمن کردن قطعات مختلف استفاده می شود. این مؤلفه ها اغلب در دماهای بسیار بالا کار می کنند. پین های رولوی آلیاژ با درجه حرارت بالا معمولاً در این صنعت برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم ها استفاده می شود.
-
نیروگاه: در نیروگاه ها ، خواه یک زغال سنگ ، آتش سوزی ، گاز - آتش یا نیروگاه هسته ای باشد ، بسیاری از اجزای در معرض دمای بالا قرار دارند. از پین های روپوش در توربین ها ، دیگهای بخار و سایر تجهیزات استفاده می شود. انتخاب پین های رولپلاک به دمای خاص و شرایط محیطی هر برنامه بستگی دارد.
-
ساخت شیشه: فرآیند تولید شیشه شامل کوره های درجه حرارت بالا است. از پین های رولپلاک برای تراز کردن قالب ها و سایر تجهیزات استفاده می شود. از پین های رولوی آلیاژ از جنس استنلس استیل یا درجه حرارت بالا اغلب برای مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و محیط خورنده ایجاد شده توسط شیشه مذاب استفاده می شود.
مطالعات موردی
بیایید نگاهی به یک مثال واقعی جهانی بیندازیم. یک شرکت در صنعت خودرو از پین های معمولی رولر فولادی در یک مؤلفه موتور درجه حرارت بالا استفاده می کرد. این موتور در دمای حدود 600 - 700 درجه سانتیگراد کار می کرد. با گذشت زمان ، پین های رولپلاک شروع به از دست دادن سختی خود کردند و به دلیل انبساط حرارتی شل شدند. این امر منجر به سوء استفاده از قطعات شد و باعث ایجاد مشکلات مربوط به عملکرد موتور شد. پس از جابجایی به پین های رولوی آلیاژ با درجه حرارت بالا ، مشکل برطرف شد و موتور به راحتی کار کرد.
راه حل های استفاده از پین های رولپلاک در محیط های درجه حرارت بالا
- انتخاب مواد: همانطور که قبلاً ذکر شد ، انتخاب مواد مناسب بسیار مهم است. برای کاربردهای با دمای تا 500 تا 600 درجه سانتیگراد ، پین های رو به رو از جنس استنلس استیل ممکن است کافی باشد. برای درجه حرارت بالاتر ، باید پین های رولوی آلیاژ درجه حرارت بالا در نظر گرفته شود.
- پوشش: استفاده از روکش های محافظ بر روی پین های رولپلاک می تواند اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی آنها را تقویت کند. به عنوان مثال ، پوشش های سرامیکی می توانند سدی بین پین رو به رو و محیط اطراف آن ایجاد کنند و سرعت اکسیداسیون را کاهش دهند.
- ملاحظات طراحی: طراحی مفصل برای پذیرش گسترش حرارتی ضروری است. این می تواند شامل استفاده از پین های رو به رو و یا ترکیب اتصالات انبساط در طراحی باشد.
پایان
در نتیجه ، از پین های رولپلاک می توان در محیط های درجه حرارت بالا استفاده کرد ، اما باید به مواد ، انبساط حرارتی و فاکتورهای اکسیداسیون/خوردگی توجه داشته باشید. در حالی که ممکن است پین های رولپلاک به طور منظم برای کاربردهای دمای بسیار بالا مناسب نباشند ، آلیاژهای درجه حرارت بالا و راه حل های طراحی مناسب می توانند پین های رو به رو را در چنین محیط هایی ایجاد کنند.
اگر برای برنامه های کاربردی درجه حرارت بالا به پین های رولپلاک احتیاج دارید یا در مورد محصولات ما سؤالی دارید ، لطفاً برای تهیه و بحث بیشتر با ما تماس بگیرید. ما متعهد به ارائه پین های رولپلاک با کیفیت بالا هستیم که نیازهای خاص شما را برآورده می کند.
منابع
- کتابچه راهنمای ASM ، جلد 2: خواص و انتخاب: آلیاژهای غیر سودمند و مواد ویژه - هدف.
- "مواد درجه حرارت بالا و کاربردهای آنها" توسط RA Rapp.
- برگه داده های فنی از تولید کنندگان آلیاژ مانند Inco Alloys International و Haynes International.
