Специальные установки для вакуумной печи 1250°C для корейского клиента.

Пользовательские многоцелевые приспособления для вакуумных печей для компонентов горячей секции газовых турбин
Кейс заказчика | Инженерное проектирование, 3D-моделирование, производство, инспекция и доставка
Местоположение заказчика: Южная Корея
Применение: Термообработка компонентов горячей секции газовых турбин
Общий размер: Пользовательские многоцелевые печные приспособления
Тип печи: 1250°C
Охлаждение: Охлаждение аргоном
Метод охлаждения: 2 комплекта
Конфигурация приспособления: 2-уровневая система загрузки
Объем проекта: Анализ требований → Оценка материалов → Инженерное проектирование → 3D-моделирование → Производство → Финальная инспекция → Доставка
Производитель: Wuxi Junteng Fanghu Alloy Technology Co., Ltd. (FH® Alloy)

Обзор проекта
FH® Alloy получила запрос от южнокорейского заказчика, специализирующегося на производстве компонентов горячей секции газовых турбин.
Заказчику требовались два приспособления для термообработки разного размера, многоцелевые, для использования в высокотемпературной вакуумной печи.В отличие от обычного проекта «сборка по чертежам», заказчик не предоставил готовые чертежи приспособлений.Вместо этого заказчик предоставил только основную техническую информацию, включая:
требуемые размеры приспособлений,

грузоподъемность,

• и любые существующие фотографии или эскизы.
• тип печи,
• требуемые размеры приспособления,
• максимальная температура,
• количество,
• количество уровней загрузки,
• На основе этих параметров FH® Alloy может предоставить:
• После подтверждения дизайна проект продолжился через:

Инженерное проектирование → Производство → Финальная инспекция → Отгрузка

Требования заказчика
Заказчик запросил два приспособления разного размера.

→ Подтверждение 3D-модели
Продукт:

Приспособление Тип 2
Общий размер: 800 × 1000 × 500 мм (В)
Конструкция загрузки: 2 уровня
Целевая нагрузка: 500 кг
Количество: 2 комплекта
Максимальная температура: 1250°C
Охлаждение: Охлаждение аргоном
Количество: 2 комплекта
Несмотря на меньшую общую площадь, приспособление все еще должно было работать в тех же требовательных условиях:вакуумная термообработка при 1250°C + охлаждение аргоном
Приспособление Тип 2Продукт:

Таким образом, конструкция должна была учитывать:
Общий размер: 800 × 1000 × 500 мм (В)
Конструкция загрузки: 2 уровня
Целевая нагрузка: 500 кг
Количество: 2 комплекта
Максимальная температура: 1250°C
Охлаждение: Охлаждение аргоном
Количество: 2 комплекта
Несмотря на меньшую общую площадь, приспособление все еще должно было работать в тех же требовательных условиях:вакуумная термообработка при 1250°C + охлаждение аргоном
Сводка спецификаций проектаЭлемент

Приспособление Тип 1

Заказчик знал:
какая печь будет использоваться,

максимальная рабочая температура,

• требуемые размеры приспособлений,
• грузоподъемность,
• количество уровней загрузки,
• и тип обрабатываемых деталей.
• Однако им требовалось, чтобы FH® Alloy преобразовала эти параметры процесса в полное и пригодное для производства решение для приспособлений.
• Это означало, что проект требовал инженерного проектирования, а не простой изготовления по существующему чертежу.

Условия высокотемпературной вакуумной печи
Обе системы приспособлений были разработаны для работы в вакуумной печи при температурах до:

1250°C
с:
Охлаждение аргоном
Полный сервис от проектирования до доставки
FH® Alloy поддерживала весь проект:
прочность при высоких температурах,

риск ползучести и деформации,

• характеристики окисления,
• тепловое расширение,
• поведение тепловой деформации,
• и собственный вес приспособления.
• По этой причине FH® Alloy оценивала конструктивную компоновку вместе с требованием к материалу на стадии проектирования.
• Применение: Компоненты горячей секции газовых турбин

Заказчик производит компоненты горячей секции газовых турбин, которые обычно требуют контролируемой и повторяемой высокотемпературной термообработки.

Для этих применений печные приспособления должны обеспечивать:
стабильную поддержку деталей,

последовательную геометрию загрузки,

• адекватную жесткость при высоких температурах,
• эффективную циркуляцию атмосферы печи,
• и надежное позиционирование во время нагрева и охлаждения.
• Таким образом, инструмент должен быть разработан с учетом как условий печи, так и геометрии компонентов заказчика.
• Инженерный подход FH® Alloy

FH® Alloy разработала две индивидуальные 2-уровневые системы приспособлений в соответствии с различными размерами загрузки печи и требованиями к нагрузке заказчика.

Инженерный процесс был сосредоточен на четырех ключевых областях.
1. Двухуровневая конструкция загрузки
Оба приспособления были разработаны с 2-уровневой конфигурацией.

Эта компоновка позволяет заказчику повысить эффективность загрузки печи, сохраняя при этом разделение и поддержку деталей во время термообработки.
Конструкция должна была обеспечить достаточное расстояние между двумя уровнями загрузки при сохранении требуемой общей высоты:
500 мм
2. Несущая конструкция
Два приспособления имели разные требования к нагрузке:

Приспособление Тип 1
800 кг
Приспособление Тип 2
500 кг
Таким образом, конструкция должна была учитывать:
Оба приспособления были разработаны для:

положения вертикальной опоры,

• передачу нагрузки между уровнями,
• расположение опорных стоек,
• и сопротивление деформации при высоких температурах.
• Целью было не просто увеличить толщину материала, а разработать рациональную конструкцию, которая эффективно распределяет нагрузку.
• Приспособление Тип 1 – 1100 × 1100 × 500 мм

Первое приспособление является более крупной из двух систем.

Параметры окончательного дизайна
Размер:
800 × 1000 × 500 мм
Конструкция:800 × 1000 × 500 мм
Целевая нагрузка: 500 кг
Количество: 2 комплекта
Несмотря на меньшую общую площадь, приспособление все еще должно было работать в тех же требовательных условиях:вакуумная термообработка при 1250°C + охлаждение аргоном
усиленные секции лотка,

распределенную геометрию опор,

• периметральную удерживающую конструкцию,
• вертикальные направляющие / позиционирующие элементы,
• и двухуровневую компоновку загрузки.
• Поскольку это приспособление несет более высокую нагрузку, жесткость конструкции была основным фактором при проектировании.
• Приспособление Тип 2 – 800 × 1000 × 500 мм

Второе приспособление было разработано для меньшей площади загрузки.

Параметры окончательного дизайна
Размер:
800 × 1000 × 500 мм
Конструкция: 2 уровня
Целевая нагрузка: 500 кг
Количество: 2 комплекта
Несмотря на меньшую общую площадь, приспособление все еще должно было работать в тех же требовательных условиях:вакуумная термообработка при 1250°C + охлаждение аргоном

Поэтому FH® Alloy разработала отдельную конструкцию, а не просто масштабировала более крупное приспособление.
Окончательная 3D-модель была адаптирована в соответствии с:
уменьшенной площадью загрузки,

целевой нагрузкой 500 кг,

• требованием 2-уровневой загрузки,
• и условиями эксплуатации печи.
• Почему потребовались два отдельных дизайна приспособлений
• Распространенная ошибка при проектировании печного инструмента заключается в предположении, что одну конструкцию приспособления можно просто увеличить или уменьшить для другого размера печи.

На самом деле, изменение размеров приспособления также изменяет:
неподдерживаемый пролет,

распределение нагрузки,

• собственный вес,
• поведение тепловой деформации,
• расстояние между опорами,
• и общую структурную жесткость.
• Поэтому для этого корейского проекта FH® Alloy разработала две независимые инженерные модели, основанные на фактических требованиях каждого размера приспособления.
• Рекомендация материала как часть инженерного объема работ

Заказчик специально запросил:

“Материал: Ваша рекомендация.”
Это означало, что выбор материала не был предопределен заказчиком.
Поэтому FH® Alloy пришлось оценивать требование к материалу вместе с:
максимальной температурой 1250°C,

атмосферой вакуумной печи,

• охлаждением аргоном,
• нагрузкой на приспособление,
• геометрией приспособления,
• и ожидаемым тепловым циклом.
• Для высокотемпературных печных приспособлений материал нельзя выбирать только по номинальной термостойкости.
• Окончательное решение по материалу также должно учитывать:

прочность при высоких температурах,

сопротивление ползучести,

• характеристики окисления,
• термическую усталость,
• и совместимость с конструкцией приспособления.
• Для этого проекта оценка материалов была частью общего инженерного процесса перед производством.
• Открытая конструкция для циркуляции в печи

Окончательные модели приспособлений используют открытую несущую конструкцию.

Этот тип конфигурации особенно подходит для термообработки в вакуумной печи, поскольку он помогает обеспечить:
открытые пути газового потока,

более эффективную теплопередачу,

• улучшенную циркуляцию охлаждающего газа,
• уменьшение ненужной массы приспособления,
• и более равномерное воздействие на загруженные детали.
• Во время охлаждения аргоном беспрепятственная циркуляция вокруг заготовок и конструкции приспособления особенно важна.
• Система структурной поддержки и позиционирования

Окончательные 3D-дизайны также включают несколько вертикальных опор и позиционирующих компонентов.

Эти компоненты служат нескольким целям:
поддержание расстояния между уровнями загрузки,

поддержка верхнего лотка,

• выравнивание сборки приспособления,
• улучшение структурной стабильности,
• и помощь в поддержании последовательной геометрии загрузки.
• Окончательные положения опор были определены на стадии инженерного проектирования, а не добавлены после изготовления.
• От параметров заказчика до окончательных 3D-моделей

Этот проект следовал полному инженерному рабочему процессу.

Информация о применении заказчика
↓
Анализ условий печи
Этот подход позволил FH® Alloy преобразовать базовые требования заказчика в готовый к производству инструмент без необходимости предоставления заказчиком полных чертежей приспособлений.
Оценка требований к нагрузке
Этот подход позволил FH® Alloy преобразовать базовые требования заказчика в готовый к производству инструмент без необходимости предоставления заказчиком полных чертежей приспособлений.
Оценка материалов
Этот подход позволил FH® Alloy преобразовать базовые требования заказчика в готовый к производству инструмент без необходимости предоставления заказчиком полных чертежей приспособлений.
Разработка конструктивной концепции
Этот подход позволил FH® Alloy преобразовать базовые требования заказчика в готовый к производству инструмент без необходимости предоставления заказчиком полных чертежей приспособлений.
2-уровневый дизайн приспособления
Этот подход позволил FH® Alloy преобразовать базовые требования заказчика в готовый к производству инструмент без необходимости предоставления заказчиком полных чертежей приспособлений.
Окончательное 3D-моделирование
Этот подход позволил FH® Alloy преобразовать базовые требования заказчика в готовый к производству инструмент без необходимости предоставления заказчиком полных чертежей приспособлений.
Подтверждение заказчиком
Этот подход позволил FH® Alloy преобразовать базовые требования заказчика в готовый к производству инструмент без необходимости предоставления заказчиком полных чертежей приспособлений.
Производство
Этот подход позволил FH® Alloy преобразовать базовые требования заказчика в готовый к производству инструмент без необходимости предоставления заказчиком полных чертежей приспособлений.
Проект включал:
После подтверждения двух окончательных дизайнов FH® Alloy приступила к производству.

Проект включал:
2 комплекта приспособлений размером 1100 × 1100 × 500 мм
2 комплекта приспособлений размером 800 × 1000 × 500 мм

• Производство осуществлялось по утвержденным инженерным моделям.
• Ключевые точки контроля производства включали:

общие размеры,

геометрию лотка,

• положения опор,
• вертикальное выравнивание,
• совместимость сборки,
• и структурную целостность.
• Финальная инспекция качества
• Перед отгрузкой готовые приспособления прошли финальную инспекцию.

Измерительная инспекция
Ключевые размеры были проверены по утвержденным инженерным чертежам.
Структурная инспекция
Были проверены конструкция лотка, вертикальные опоры, зоны соединения и общая геометрия.
Инспекция сборки
Поскольку приспособления имеют многоуровневые конструкции, тщательно проверялась взаимосвязь между нижним и верхним уровнями загрузки.
Соответствие чертежам
Готовые изделия были проверены по окончательной утвержденной 3D-модели перед выпуском на отгрузку.
Доставка
После завершения производства и инспекции приспособления были подготовлены к доставке южнокорейскому заказчику.

Полный рабочий процесс проекта был следующим:
Требования заказчика

→ Инженерное проектирование FH® Alloy
→ Подтверждение 3D-модели
→ Производство
→ Финальная инспекция качества
→ Отгрузка
Это позволило заказчику получить готовый пользовательский инструмент для вакуумной печи без необходимости самостоятельно разрабатывать производственные чертежи.
Основные моменты проекта
Не требуется чертеж заказчика

Заказчик предоставил параметры применения, а не готовые чертежи приспособлений.
FH® Alloy выполнила инженерное проектирование на основе информации заказчика о печи и загрузке.
Два пользовательских размера приспособлений
Были разработаны два независимых дизайна инструмента:

1100 × 1100 × 500 мм
и
800 × 1000 × 500 мм
Экстремальное высокотемпературное применение
Две системы приспособлений были разработаны для целевых нагрузок:

800 кг
и
500 кг
Экстремальное высокотемпературное применение
Оба приспособления были разработаны для:

работы в вакуумной печи при 1250°C
с:
Охлаждение аргоном
Полный сервис от проектирования до доставки
FH® Alloy поддерживала весь проект:

Проектирование → Оценка материалов → 3D-моделирование → Производство → Инспекция → Доставка
Больше, чем просто производство по чертежам
Этот проект демонстрирует важную возможность FH® Alloy.

Некоторые заказчики уже имеют полные чертежи приспособлений и нуждаются только в производителе.
<