輝門(mén)公司動(dòng)力總成部（Federal-Mogul Corporation's Powertrain Segment）近日開(kāi)發(fā)出一種全新的活塞環(huán)鑄造工藝，使活塞環(huán)更耐磨、強(qiáng)度更高。利用高度自動(dòng)化的垂直成型工藝使加工過(guò)程中材料的完整性進(jìn)一步提升。此 外，輝門(mén)公司還開(kāi)發(fā)出一種仿真鑄造工藝，利用仿真技術(shù)能夠獲得更精確的材料數(shù)據(jù)，壓力數(shù)據(jù)，對(duì)活塞環(huán)的鑄造過(guò)程有很大幫助。

輝門(mén)動(dòng)力總成技術(shù)主管Dr. Steffen Hoppe指出，雖然利用更薄的活塞環(huán)能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)的摩擦力，不過(guò)材料因素也非常重要。

全新鑄造過(guò)程

雖然堆棧鑄造能夠打造出高質(zhì)量的成品，不過(guò)在該工藝中，多個(gè)模具水平擺放形成相互堆積層，熔化的金屬會(huì)流經(jīng)不同的堆積層，會(huì)對(duì)生產(chǎn)線中的流道系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。

為了克服該問(wèn)題，輝門(mén)采用了全新的高度自動(dòng)化垂直鑄造工藝，通過(guò)全新的模具設(shè)計(jì)提升了對(duì)金屬材料流液的控制。全自動(dòng)成型、鑄造和參數(shù)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了更飽滿(mǎn)的模具填充度，從而實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的活塞環(huán)。

全新鑄造仿真技術(shù)

為了使這項(xiàng)垂直鑄造工藝更完美，輝門(mén)針對(duì)這項(xiàng)工藝開(kāi)發(fā)出一套仿真過(guò)程。利用高速攝像技術(shù)突破了傳統(tǒng)有限元建模的局限性。

工程師解釋道，有限元模擬的最大缺陷在于，仿真貼近真實(shí)元件的程度取決于仿真數(shù)據(jù)的選擇和設(shè)置，因此無(wú)法做到完美。

而輝門(mén)的Slow-Motion Casting Simulation（SMCS）過(guò)程，則對(duì)注塑用的模具進(jìn)行更詳細(xì)的分析?？蓪?duì)不同溫度下的金屬流體進(jìn)行更有效地狀態(tài)追蹤。

全新材料

一般情況下，高強(qiáng)度馬氏體灰口鑄鐵用于柴油機(jī)活塞環(huán)，其具有良好的延展性以及高達(dá)1200兆帕的抗壓強(qiáng)度。輝門(mén)的全新鑄鐵材料GOE70采用馬氏體 基體結(jié)構(gòu)和嵌入式鉻碳化物，能夠?qū)崿F(xiàn)1800兆帕的抗壓強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)氮化工序后，材料的耐磨性則進(jìn)一步提升，材料表面的維氏硬度達(dá)到1300HV。