韓国の顧客のために 1250°Cの真空炉の固定装置をカスタムしました FH®合金

ガスタービンホットセクションコンポーネント用のカスタム多目的真空炉治具
顧客事例 |エンジニアリング設計、3Dモデリング、製造、検査、納品
お客様の所在地:韓国
応用：ガスタービンの高温部部品の熱処理
製品：カスタム多目的炉設備
炉の種類:真空炉
最高温度:1250℃
冷却方法:アルゴンガス冷却
治具の構成:2層ローディングシステム
プロジェクトの範囲:要件分析→材料評価→設計設計→3Dモデリング→製造→最終検査→納品
メーカー:無錫順騰方湖合金技術有限公司 (FH® 合金)

プロジェクト概要
FH® Alloy は、ガス タービンのホットセクション部品の製造を専門とする韓国の顧客から問い合わせを受けました。
お客様は 2 つの異なるサイズの多目的製品を必要としていました熱処理治具高温真空炉用。
従来のBuild-to-Printプロジェクトとは異なり、顧客は完成した治具の図面を提供しませんでした。

代わりに、顧客は次のような主要な技術情報のみを提供しました。

• 必要な治具の寸法、
• 積載量、
• ロードレベルの数、
• 炉の種類、
• 最高使用温度、
• 冷却媒体、
• 量、
• FH® アロイへの適切な材料の推奨要求。

これらの動作条件に基づいて、FH® Alloy は治具構造の開発と最終的な 3D エンジニアリング モデルの準備を担当しました。

デザインの確認後、プロジェクトは次の手順で進められました。
設計→製造→最終検査→出荷

顧客の要件
お客様は 2 つの異なる器具サイズを要求しました。

治具タイプ 1
製品：多目的炉治具
全体のサイズ:1100×1100×500mm(高さ)
ローディング構造:2層
目標負荷:800kg
炉:真空炉
最高温度:1250℃
冷却：アルゴンガス冷却
量：2セット
材料：FH® アロイの推奨事項

治具タイプ 2
製品：多目的炉治具
全体のサイズ:800×1000×500mm(高さ)
ローディング構造:2層
目標負荷:500kg
炉:真空炉
最高温度:1250℃
冷却：アルゴンガス冷却
量：2セット
材料：FH® アロイの推奨事項

プロジェクト仕様の概要

お客様の課題: 完成した治具の図面がない
このプロジェクトの最も重要な側面の 1 つは、顧客が完全な製造図面を持っていなかったことです。

顧客は次のことを知っていました。

• どのような炉が使用されるか、
• 最高動作温度、
• 必要な治具の寸法、
• 積載量、
• 読み込みレベルの数、
• そして加工される部品の種類。

しかし、これらのプロセスパラメータを完全な製造可能な治具ソリューションに変換するには、FH® アロイが必要でした。
これは、このプロジェクトには、既存の図面に従った単純な製造ではなく、エンジニアリング設計が必要であることを意味しました。

高温真空炉の条件
どちらの治具システムも、真空炉内で以下の温度で動作するように設計されています。
1250℃
と：
アルゴンガス冷却
これは熱処理工具にとって厳しい動作環境です。

1250°C では、治具の設計ではいくつかの要素を同時に考慮する必要があります。

• 高温強度、
• クリープや変形の危険性、
• 負荷分散、
• 熱膨張、
• 加熱と冷却の繰り返しサイクル、
• および治具の自重。

このため、FH® アロイでは、設計段階で材料要件とともに構造レイアウトを評価しました。

用途: ガスタービンの高温部部品
顧客はガス タービンのホットセクション部品を製造していますが、これには通常、制御された再現可能な高温熱処理が必要です。

これらの用途の場合、炉設備は以下を提供する必要があります。

• 安定した部分のサポート、
• 一貫した荷重形状、
• 十分な高温剛性、
• 効率的な炉内雰囲気循環、
• 加熱中および冷却中の信頼性の高い位置決め。

したがって、ツールは炉の条件と顧客のコンポーネントの形状の両方を考慮して設計する必要があります。

FH® 合金工学的アプローチ
FH® Alloy は、顧客のさまざまな炉負荷寸法と負荷要件に応じて、2 つのカスタマイズされた 2 層治具システムを開発しました。
エンジニアリング プロセスでは、4 つの主要な領域に焦点を当てました。

1. 2層積載構造
どちらの器具も 2 層構成で設計されています。
この配置により、顧客は熱処理中に部品を分離してサポートしながら、炉への装填効率を向上させることができます。
設計では、次の必要な全体の高さを維持しながら、2 つの荷重レベルの間に十分な間隔を設ける必要がありました。
500mm

2. 耐荷重構造
2 つの治具には異なる負荷要件がありました。
治具タイプ 1
800kg
治具タイプ 2
500kg

したがって、構造設計では次のことを考慮する必要がありました。

• ベーストレイの剛性、
• 垂直サポート位置、
• 層間の荷重伝達、
• 支柱の配置、
• 高温変形耐性に優れています。

単に材料を厚くするのではなく、効率的に荷重を分散する合理的な構造を開発することが目的でした。

治具タイプ 1 – 1100 × 1100 × 500 mm
最初のフィクスチャは 2 つのシステムのうち大きい方です。
最終設計パラメータ
サイズ：1100×1100×500mm
構造：2層
目標負荷:800kg
量：2セット
FH® Alloy によって開発された最終 3D モデルは、複数の構造支持点と垂直位置決め要素を備えた大きな正方形の積載プラットフォームを使用します。

設計には以下が組み込まれています。

• 強化されたトレイセクション、
• 分散サポート形状、
• 外周保持構造、
• 垂直ガイド・位置決め部材、
• そして2段積みの配置。

この固定具はより大きな荷重に耐えるため、構造的な剛性が設計上の主要な考慮事項でした。

治具タイプ 2 – 800 × 1000 × 500 mm
2 番目の固定具は、より小さな積載領域用に開発されました。
最終設計パラメータ
サイズ：800×1000×500mm
構造：2層
目標負荷:500kg
量：2セット

全体的な設置面積は小さくなりましたが、器具は同じ厳しい条件下で動作する必要がありました。
1250℃真空熱処理＋アルゴンガス冷却
したがって、FH® Alloy は、大型の治具を単に縮小するのではなく、別の構造を設計しました。

最終的な 3D モデルは次に従って調整されました。

• 積載面積が減り、
• 目標荷重500kg、
• 2 層要件、
• そして炉の運転条件。

2 つの別々の治具設計が必要な理由
炉のツーリング設計でよくある間違いは、1 つの治具構造を別の炉のサイズに合わせて単純に拡大または縮小できると想定することです。

実際には、器具の寸法を変更すると、次のような変更も行われます。

• サポートされていないスパン、
• 負荷分散、
• 自重、
• 熱変形挙動、
• サポート間隔、
• そして全体的な構造剛性。

したがって、この韓国プロジェクトでは、FH® Alloy は各治具サイズの実際の要件に基づいて 2 つの独立したエンジニアリング モデルを開発しました。

エンジニアリング範囲の一部としての材料の推奨事項
お客様は具体的に次のことを要求しました。
「材料：あなたのお勧めです。」
これは、材料の選択が顧客によって事前に決定されていないことを意味します。

したがって、FH® アロイは、以下の要素とともに材料要件を評価する必要がありました。

• 最高温度1250℃、
• 真空炉の雰囲気、
• アルゴンガス冷却、
• 治具の負荷、
• 治具の形状、
• そして予想される熱サイクル。

高温炉用治具の場合、公称耐熱温度だけで材質を選ぶことはできません。

最終的な材料ソリューションでは、次のことも考慮する必要があります。

• 高温強度、
• 耐クリープ性、
• 酸化特性、
• 熱疲労、
• 治具の設計との互換性。

このプロジェクトでは、材料評価が生産前のエンジニアリング プロセス全体の一部を形成しました。

炉内循環のためのオープン構造
最終的な治具モデルは、オープン耐荷重構造を使用します。

このタイプの構成は、以下を実現するのに役立つため、真空炉熱処理に特に適しています。

• 開いたガス流路、
• より効果的な熱伝達、
• 冷却ガス循環の改善、
• 不要な治具の質量を削減し、
• ロードされた部品をより均一に露出させます。

アルゴンガス冷却中は、ワークピースや治具構造の周囲に障害物がない循環が特に重要です。

構造サポートおよび位置決めシステム
最終的な 3D デザインには、複数の垂直サポートと位置決めコンポーネントも組み込まれています。

これらのコンポーネントは、次のようないくつかの目的を果たします。

• 積載レベル間の距離を維持する、
• 上部トレイを支え、
• 治具アセンブリの位置合わせ、
• 構造的安定性の向上、
• 一貫した荷重形状の維持に役立ちます。

最終的なサポート位置は、製造後に追加されるのではなく、エンジニアリング設計段階で決定されます。

顧客パラメータから最終的な 3D モデルまで
このプロジェクトは完全なエンジニアリング ワークフローに従いました。
お客様のアプリケーション情報
↓
炉状態解析
↓
負荷要件の評価
↓
材料評価
↓
構造コンセプト開発
↓
2層治具設計
↓
最終的な 3D モデリング
↓
お客様の確認
↓
製造業
このアプローチにより、FH® Alloy は、顧客が完全な治具図面を提供する必要なく、基本的な顧客要件を生産準備の整ったツールに変換することができました。

製造業
2 つの最終デザインが確認された後、FH® Alloy は製造を進めました。
プロジェクトには次のものが含まれていました。

• 1100 × 1100 × 500 mm 治具 2 セット
• 800 × 1000 × 500 mm 治具 2 セット

生産は承認されたエンジニアリングモデルに従って行われました。

主要な製造管理ポイントには次のものが含まれます。

• 全体の寸法、
• トレイの形状、
• サポートポジション、
• 垂直方向の位置合わせ、
• アセンブリの互換性、
• そして構造的な一貫性。

最終品質検査
完成した治具は出荷前に最終検査を受けます。
寸法検査
主要な寸法は、承認された設計図面と照合してチェックされました。
構造検査
トレイの構造、垂直サポート、接続領域、および全体の形状が検査されました。
組立検査
治具は多段構造となっているため、荷重の上下関係を注意深く確認しました。
図面の適合性
完成した製品は、出荷用にリリースされる前に、最終的に承認された 3D 設計と照合して検証されます。

配達
製造と検査が完了した後、治具は韓国の顧客に配送する準備が整いました。

完全なプロジェクトのワークフローは次のとおりです。
顧客の要件
→ FH®合金エンジニアリング設計
→ 3Dモデル確認
→ 製造業
→ 最終品質検査
→ 発送
これにより、顧客は社内で製造図面を開発することなく、完全なカスタム真空炉ツールを入手できるようになりました。

プロジェクトのハイライト
お客様による図面は不要です
顧客は、完成した治具図面ではなく、アプリケーションパラメータを提供しました。
FH® Alloy は、お客様の炉と負荷情報に基づいてエンジニアリング設計を完了しました。

2 つのカスタム器具サイズ
2 つの独立したツーリング設計が開発されました。
1100×1100×500mm
そして
800×1000×500mm

重負荷の要件
2 つの治具システムは、次の目標負荷を中心に設計されました。
800kg
そして
500kg

超高温用途
どちらのフィクスチャも次の目的で開発されました。
1250℃真空炉運転
と：
アルゴンガス冷却

エンジニアリングから納品までの完全なサービス
FH® アロイはプロジェクト全体をサポートしました。
設計→材料評価→3Dモデリング→製造→検査→納品

Build-to-Print 製造以上のもの
このプロジェクトは、FH® アロイの重要な機能を実証します。
一部の顧客はすでに完全な治具図面を持っており、メーカーのみが必要です。

この韓国のガスタービン部品メーカーなど、他の顧客は次のことを知っています。

• 炉の状態、
• 負荷要件、
• ワークアプリケーション、
• ターゲットフィクスチャの寸法、

ただし、エンジニアリング設計を完了するにはサプライヤーが必要です。

FH® Alloy は両方のプロジェクト タイプをサポートします。

お客様は以下を提供できます。

• 完成した図面、
• 部分的なスケッチ、
• 既存の器具の写真、
• 炉パラメータ、
• または単にアプリケーション要件。

その後、当社のエンジニアリング チームは、生産に必要な治具構造を開発できます。

FH® アロイによるカスタム真空炉治具
無錫君騰方湖合金技術有限公司 (FH® 合金) は、要求の厳しい工業炉用途向けにカスタマイズされた熱処理ツールを設計および製造しています。

私たちの能力には以下が含まれます:

• V真空炉設備
• 熱処理トレイ
• 熱処理バスケット
• 多層炉設備
• ガスタービン部品熱処理工具
• 連続炉用治具
• ピット炉設備
• カスタム耐熱合金鋳物

初期の稼働情報から最終的な生産に至るまでプロジェクトをサポートできます。

真空炉用に設計された治具が必要ですか?
カスタムの炉ツールが必要だが完成した図面がない場合は、FH® Alloy に稼働情報を送信できます。

有用な設計入力には次のものがあります。

• 炉の種類、
• 積載スペース、
• 最高温度、
• 冷却媒体、
• 必要な負荷、
• ロードレベルの数、
• ワークの種類、
• 必要な治具の寸法、
• 量、
• および既存の写真やスケッチ。

これらのパラメータに基づいて、FH® アロイは以下を提供できます。
技術評価→材料提案→3D設計→製造→最終検査→納品

FH®アロイについて
Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy) は、世界の産業顧客向けにカスタマイズされた耐熱合金コンポーネントと熱処理炉ツールを専門としています。
当社は、標準的な炉ツールが使用される高温用途向けのエンジニアリングおよび製造サポートを提供します。顧客の要望を満たすことができないプロセス要件。

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