Comment contrôler la rugosité de surface des surfaces d'étanchéité des clés dans les moulages de soupape à billes

L'importance de la rugosité de surface
La surface d'étanchéité critique de pièces moulées de soupape Détermine directement les performances d'étanchéité et la durée de vie du service de la valve à billes. Une rugosité excessive de surface d'étanchéité peut entraîner une mauvaise étanchéité et une augmentation des fuites, tandis que la faible rugosité de la surface peut augmenter les coûts de traitement et provoquer une usure de frottement. Le contrôle de la rugosité de la surface d'étanchéité grâce à des méthodes de traitement et de test appropriées peut efficacement améliorer la stabilité des vannes à billes dans des milieux à haute pression, à haute température et corrosifs.

Contrôle de la qualité de surface des pièces moulées d'origine
Dans la production de pièces moulées de soupapes à billes, la qualité de la surface pendant le stade de moulage est fondamentale pour contrôler la rugosité de la surface d'étanchéité. L'utilisation de processus tels que la coulée de précision et la coulée de sable revêtu peut réduire l'adhésion de sable de surface et la formation d'une échelle d'oxyde de métal fondu. Le système de déclenchement doit être conçu pour éviter les courants de Foucault et les défauts de porosité pour minimiser le retrait ultérieur de l'usinage. Après démollante, la coulée doit être rapidement sablé ou blissée pour obtenir une surface de base uniforme sans bout.

Traitement thermique et stabilisation de la microstructure
Le traitement thermique a un impact indirect sur le contrôle de la rugosité de la surface d'étanchéité. Des processus tels que la normalisation, le recuit et le traitement de la solution peuvent améliorer l'uniformité et la distribution de dureté de la structure métallurgique de la coulée, réduisant la vibration de l'outil et la résistance à la coupe pendant l'usinage. Pendant le processus de traitement thermique, le profil de température et la vitesse de refroidissement doivent être contrôlés pour éviter les microstructures inégales qui peuvent provoquer des micropples sur la surface d'étanchéité après l'usinage.

Optimisation du processus d'usinage
L'usinage est une étape clé dans le contrôle de la rugosité de la surface d'étanchéité. Les méthodes d'usinage courantes incluent le tournage CNC, le forage fin, le broyage et le rodage. Pendant l'usinage rugueux, les taux d'alimentation appropriés et les vitesses de coupe doivent être utilisés pour assurer l'élimination des stocks uniformes et éviter le durcissement localisé. Pendant la finition, des outils de haute précision et un système de serrage d'outils stable doivent être utilisés. La netteté du bord de l'outil affecte directement la texture de surface. L'augmentation des vibrations et de la température dans l'environnement d'usinage doit être strictement contrôlée pour empêcher les ondulations de surface ou les marques d'outils.

Technologie de broyage et de polissage
Pour les surfaces d'étanchéité de la vanne à billes nécessitant une valeur RA inférieure à 0,4 μm, un broyage et un polissage fins sont nécessaires. Pendant le broyage, utilisez une roue de broyage ou un outil CBN avec une surface appropriée et un liquide de refroidissement à température constante pour empêcher les microfissures dans la zone touchée par la chaleur. Le polissage peut être effectué en utilisant le polissage mécanique, le polissage pneumatique ou le polissage électrochimique pour éliminer les micro-crêtes résiduels et obtenir une finition en forme de miroir. Les surfaces d'étanchéité à haute demande nécessitent une activation de surface après le polissage pour améliorer l'ajustement avec le joint.

Processus de broyage et de rodage
Le broyage est une étape critique pour contrôler la rugosité et l'ajustement de la précision des surfaces d'étanchéité des soupapes à billes. Les milieux de broyage comprennent généralement une poudre d'oxyde d'aluminium, de la poudre de carbure de silicium et d'autres matériaux, combinés avec une pâte de broyage de taille et de viscosité de particules appropriées. Par rotation, oscillation ou mouvement alternatif, les particules abrasives sont réparties uniformément sur les surfaces d'étanchéité, éliminant progressivement les pics et les vallées microscopiques. Pour les surfaces d'accouplement des vannes et des sièges à billes, le rodage réduit non seulement la valeur RA, mais garantit également que la concentricité et la zone de contact répondent aux exigences de conception.

Inspection de surface et contrôle de la qualité
La rugosité de surface doit être inspectée à l'aide d'instruments spécialisés, tels que les compteurs de rugosité de contact ou les instruments de mesure optique sans contact. Les échantillons doivent être prélevés à différents endroits sur la surface d'étanchéité pour assurer une rugosité de surface cohérente. Les paramètres communs incluent RA (écart moyen arithmétique) et RZ (hauteur de dix points). Les résultats des tests doivent être comparés aux dessins de conception. Tous les écarts nécessitent des retouches. Une table de surveillance des processus doit être établie dans le système de gestion de la qualité pour enregistrer l'usure des outils, les paramètres de traitement et les résultats des tests.

Revêtement et durcissement de surface
Dans certaines applications, des traitements de revêtement ou de durcissement de surface peuvent être appliqués à la surface d'étanchéité pour améliorer l'usure et la résistance à la corrosion. Les exemples incluent le HVOF (pulvérisation à combustible à oxygène à grande vitesse), le placage chromé, le placage en nickel et la pulvérisation de carbure. L'épaisseur et la dureté du revêtement doivent être uniformes et contrôlables. Une fois le revêtement, le broyage fin ou le polissage doivent être effectués pour garantir que la rugosité de surface répond aux spécifications de conception.