자체 제작 블록 부싱 제조: 주조, 소결 및 삽입 설명

엔지니어가 프레스 링크에서 고장난 부싱을 잡아당깁니다. 보어에는 흠집이 나고 외부 쉘에는 마모된 트랙이 표시되며 윤활 라인은 지정되지 않았습니다. 교체품은 오일 없이도 유지되어야 하며, 이는 일반적으로 자체 윤활 청동 부싱을 의미합니다. 그러나 그 성능은 조립 라인, 즉 주조소와 소결로에 도달하기 전에 결정됩니다.

원심 주조, 연속 주조, 금속 주형 주조, 분말 소결 등 4가지 제조 경로가 시장에 있는 거의 모든 자가 윤활 청동 부싱을 포괄합니다. 각각은 서로 다른 재료 구조를 생성하며 해당 구조에 따라 하중 용량, 마모 동작, 치수 안정성 및 비용이 결정됩니다.

제조 공정이 부싱 성능을 결정하는 이유

부싱은 구멍이 있는 단순한 청동 튜브가 아닙니다. 제조 공정에서는 입자 크기, 다공성 및 매트릭스와 고체 윤활제 사이의 결합을 설정합니다. 주조 청동은 조밀하고 강하며, 충격 하중에 저항하는 거친 입자를 가지고 있습니다. 윤활유 플러그를 위한 가공된 포켓이 필요합니다. 강철 뒷면의 소결 청동은 분말로 시작하므로 층 자체 내에 오일이나 고체 윤활제를 담을 수 있는 다공성을 제어했습니다. 포장된 청동 부싱은 스트립으로 시작하므로 얇고 가벼우며 경제적이지만 부하 용량이 제한됩니다.

즉, 프로세스는 사양입니다. 하중, 속도, 샤프트 경도 및 사용 가능한 공간을 먼저 정의하십시오. 그런 다음 일치하는 프로세스를 선택합니다.

청동 부싱의 주조 공정

견고한 대구경 부싱의 경우 주조가 확립된 경로입니다. 생산에는 세 가지 방법이 사용되며 각 방법에는 고유한 야금학적 특징이 있습니다.

원심주조

녹은 청동을 회전하는 강철 주형에 붓습니다. 원심력은 금속을 바깥쪽으로 눌러 외부 표면을 압축하는 동시에 산화물과 가벼운 개재물을 보어 쪽으로 밀어내며 가공 중에 제거됩니다. 결과적으로 생성된 외부 층은 조밀하고 세밀하며 피로에 강하므로 충격 하중과 높은 PV 값에 노출되는 두꺼운 벽 부싱에 원심 주조가 선호되는 공정입니다. 이는 다음과 같은 제품에 사용하는 경로입니다. JDB600 주조 청동 자기 윤활 부싱 , 청동 매트릭스는 구조적 하중을 전달하고 가공된 포켓은 윤활유를 보유합니다.

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연속 주조

연속 주조에서는 청동이 녹고 수냉식 흑연 다이를 통해 인발됩니다. 응고는 신속하고 제어되어 바에 다공성이 매우 낮은 균일하고 미세한 입자를 제공합니다. 연속 주조 라운드는 수축 공동 및 편석과 같은 결함이 드물기 때문에 스톡 바에서 가공된 부싱의 표준 시작점입니다. 생산 과정에서 긴 길이에 걸쳐 일관된 화학 및 기계적 특성이 필요한 경우 연속 주조가 더 안전한 선택입니다.

금형 주조

단순한 형상과 비용에 민감한 배치의 경우 청동을 영구 강철 또는 주철 주형에 직접 부을 수 있습니다. 툴링이 저렴하고 표면품질은 양호하지만, 원심주조나 연속주조에 비해 결정구조가 균일하지 않고 내피로성이 떨어진다. 금속 주형 주조는 적당한 하중 요구 사항을 가진 표준 부싱에 가장 적합합니다.

주조 경로에 관계없이 블랭크는 최종 형상에 도달하기 위해 여전히 가공이 필요합니다. 터닝, 보링 및 리밍 작업을 통해 보어는 지정된 공차 등급(일반적으로 런닝 핏의 경우 H7)이 되며 가공된 표면 마감은 샤프트에 고체 윤활막이 형성되는 속도를 제어합니다. 실제적인 세부 사항을 자세히 살펴보고 싶다면 실제 주조 환경에서 주조 청동 부싱이 생산되는 방법 .

청동 매트릭스에 고체 윤활제를 내장

청동 블랭크가 주조 및 가공되면 정의된 포켓 패턴으로 베어링 표면이 드릴링되거나 밀링됩니다. 이 포켓은 일반적으로 금속 분말과 혼합된 흑연, 일부 등급에는 이황화 몰리브덴과 혼합된 고체 윤활제 플러그로 채워집니다. 플러그 패턴은 장식용이 아닙니다. 깊이, 직경 및 간격은 베어링의 PV 한계 및 듀티 사이클을 통해 계산됩니다. 일반적인 윤활 영역 적용 범위는 슬라이딩 표면의 20%~35%입니다.

길들이는 동안 플러그는 얇은 막을 샤프트에 전사합니다. 청동 표면 자체가 아닌 이 필름이 슬라이딩 접촉을 전달합니다. 이것이 바로 자가 윤활 부싱이 유막을 유지하기 어려운 저속 및 간헐적인 움직임에서 잘 작동하는 이유입니다. 필름이 형성되려면 두 가지 조건이 중요합니다. 샤프트는 대략 45HRC 이상으로 경화되어야 하고, 표면 마감은 Ra 0.4~0.8미크론으로 유지되어야 합니다. 부드럽거나 거친 샤프트는 전사 필름이 안정화되기 전에 플러그를 마모시킵니다.

플러그 배치는 베어링의 부하 영역을 따릅니다. 예를 들어 플랜지 부싱은 스러스트 표면이 자체 슬라이딩 인터페이스를 생성하기 때문에 보어와 플랜지 면 모두에 플러그를 수용합니다. 예를 들어, 금형 및 자동화 응용 분야에서는 JDB650 고체 윤활 부싱 이 내장 원리를 사용하여 이젝터 및 가이드 위치에서 유지 관리가 필요 없는 가이드를 제공합니다.

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소결: 강철로 뒷받침된 바이메탈 부싱

모든 자체 윤활 부싱이 주조 블랭크로 시작되는 것은 아닙니다. 분말야금은 부품을 다르게 제작합니다. 즉, 다공성 청동 층이 소결된 강철 지지대입니다.

제조 순서는 간단합니다. 강철 스트립을 세척하고 구리 합금 분말 층으로 코팅한 후 제어된 분위기 하에서 소결 온도로 용광로를 통과시킵니다. 분말 입자는 서로 결합하고 강철에 결합하여 제어된 다공성을 형성합니다. 소결 후 스트립을 최종 두께로 압연하고 기공에 오일을 함침하거나 고체 윤활제로 채웁니다. 그 결과 강철 쉘의 구조적 강도와 청동 슬라이딩 층의 마찰 거동을 결합한 부싱이 탄생했습니다.

강철 지지형 부싱은 주조 설계보다 훨씬 얇으며 하우징 보어에 억지끼워맞춤됩니다. 이는 공간이 제한된 유압 펌프, 기어 펌프, 압축기 및 자동차 부품을 위한 표준 솔루션입니다. 는 200-B 오일 유지 바이메탈 베어링 고체 윤활제가 소결층에 직접 분산되어 있는 이 구조의 좋은 예입니다.

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주조 청동과의 주요 차이점은 다공성입니다. 소결층은 윤활유 저장소 역할을 합니다. 주조 청동에는 유용한 다공성이 없으므로 플러그를 통해 윤활유를 공급해야 합니다. 단점은 소결층이 얇고 견고한 주조 벽보다 모서리 하중과 오염에 대한 내성이 낮다는 것입니다.

래핑된 부싱: 더 가벼운 대안

경하중 및 중하중의 경우 래핑된 부싱은 빠르고 경제적인 경로를 제공합니다. 사전 압축된 흑연 플러그가 포함된 청동 스트립을 원통형으로 굴려 최종 직경으로 형성합니다. 벽 두께는 일반적으로 1~2.5mm로 얇으며, 부싱은 지지용 하우징 보어에 따라 달라집니다. 래핑된 부싱은 쉽게 압착되고 주조 대체품보다 비용이 저렴하지만 충격 저항이나 하중 용량 측면에서 주조 설계와 일치하지 않습니다. 무게, 비용 및 조립 속도가 극한의 작업 요구 사항보다 클 때 선택하는 것이 가장 좋습니다.

생산 라인 전반에 걸친 품질 관리

안정적인 부싱과 조기 고장을 구분하는 것은 각 단계의 검사 규율입니다. 우리 주조소에서는 모든 열을 분광계를 사용하여 주입 전, 주입 중, 주조 완료 시의 3단계로 분석합니다. 해당 시퀀스는 현장에서 득점된 샤프트가 되기 전에 등급이 아닌 주석 청동 또는 황동을 포착합니다.

구매자는 화학 성분 보고서, 기계적 특성 값, 치수 기록 등 모든 중요 구성 요소에서 요구하는 것과 동일한 증거를 요청해야 합니다. 공급업체가 독립 실험실의 테스트 결과도 제공할 수 있다면 훨씬 더 좋습니다. 비표준 부품의 경우 맞춤이 부품과 함께 설계되기 때문에 치수 제어가 더욱 중요합니다. 우리는 가이드에서 이에 대한 실용적인 측면을 다룹니다. 비표준 치수 및 공차를 갖춘 맞춤형 청동 부싱 .

4가지 제조 경로 비교

아래 표는 1차 통과 비교입니다. 제조업체와 대화하기 전에 프로세스 옵션을 선별하는 데 사용하세요.

주조 및 소결 디자인도 수명이 다릅니다. 소결층은 매끄럽게 마모되지만 얇습니다. 주조 청동은 마모성 및 높은 편하중 조건에서 더 오래 지속됩니다. 이 절충안에 대한 자세한 데이터는 다음 비교를 통해 확인할 수 있습니다. 소결 대 주조 청동 부싱 수명 .

부싱 제조업체에서 찾아야 할 사항

결론부터 시작하세요. 용융물부터 완성된 보어까지 재료를 관리하는 제조업체를 선택하세요. 자체적으로 청동을 녹여 주조한 후 동일한 현장에서 가공하는 공장에서는 리드타임을 단축하고 품질을 알 수 없는 블랭크를 외부에서 구매할 위험을 없앨 수 있습니다.

통합 공급업체는 다음을 보여줄 수 있어야 합니다.

• 원심분리, 연속 및 금형 공정을 이상적으로 포괄하는 사내 용융 및 주조 기능.
• 완성된 치수 및 표면 마감을 위한 CNC 터닝, 보링 및 밀링.
• 모든 열에 대한 화학 분석을 분광계로 검증합니다.
• 구성 및 기계적 특성에 대한 독립적인 실험실 테스트 보고서에 액세스할 수 있습니다.
• 비표준 크기, 공차 및 맞춤형 플러그 패턴에 대한 경험이 문서화되어 있습니다.

이러한 수준의 제어를 통해 JDB 고체 윤활 시리즈 부품을 맞춤형 합금으로 주조하고 동일한 생산 주 내에 엄격한 공차로 가공할 수 있습니다. 이는 또한 도착 시 딱 맞는 부싱과 조립 라인에서 재작업이 필요한 부싱의 차이이기도 합니다.

자기 윤활 청동 부싱의 실제 사양은 제조 공정에 따라 작성됩니다. 하중, 속도, 샤프트 경도 및 사용 가능한 공간을 먼저 정의하십시오. 다음으로 프로세스를 일치시킵니다. 그런 다음 화학, 기계, 치수 등 중요한 구성 요소에서 요구하는 것과 동일한 증거를 공급업체에 요청하십시오. 이러한 과정을 통해 보호하는 기계보다 오래 지속되는 부싱을 얻을 수 있습니다.