Raccords résistants au feu Guilemin/DSP – Connecteurs de bouche d'incendie haute pression pour systèmes de lutte contre les incendies d'urgence

Accouplements Guilemin/DSP conviennent aux machines lourdes et aux équipements de précision. Comment son processus de production équilibre-t-il haute résistance et précision ?

1. Sélection des matériaux : la base sous-jacente d’une haute résistance et d’une précision de traitement

Accouplements Guilemin/DSP utiliser un système composite de « revêtement fonctionnel de substrat en alliage à haute résistance » dans la sélection des matériaux. Cette stratégie est similaire à la logique rigoureuse de Jun'an Fire Technology dans la sélection des matériaux des lances à incendie. Pour garantir la stabilité du tuyau dans des conditions extrêmes telles que des températures et des pressions élevées, Jun'an Fire Protection examine strictement les fournisseurs de matières premières et leur demande de fournir des rapports de certification. Guilemin/DSP préfère les systèmes de matériaux suivants pour les exigences de charge élevées des machines lourdes et la sensibilité des tolérances des équipements de précision :
Sélection du matériau de base : un alliage nickel-chrome-molybdène à haute résistance (tel que 42CrMo) ou un alliage de titane (tel que TC4) est utilisé. La limite d'élasticité de ces matériaux peut atteindre plus de 850 MPa et résister à la charge alternée lors du fonctionnement de machines lourdes. En même temps, il offre de bonnes performances de coupe et peut atteindre une précision de niveau IT6-IT7 (équivalente à une bande de tolérance de 0,01 à 0,02 mm) grâce à un usinage de précision pour éviter la déformation d'usinage due à une dureté excessive du matériau.
Technologie de revêtement : La surface est recouverte d'un revêtement protecteur anti-corrosion (tel qu'un revêtement nano-céramique ou un revêtement PVD) et l'épaisseur du revêtement est contrôlée entre 5 et 10 μm, ce qui améliore non seulement la capacité à résister à l'érosion environnementale (répond aux exigences des opérations extérieures de machines lourdes), mais évite également d'affecter la précision de la surface de contact en raison d'un revêtement trop épais (l'erreur d'installation des équipements de précision doit être ≤ 0,05 mm).

2. Processus de formage : double contrôle de la force macro à la micro précision

Optimisation du processus de forgeage
Pour la haute résistance requise par les machines lourdes, Guilemin/DSP adopte un processus de forgeage à chaud, qui affine les grains du substrat en alliage grâce à un forgeage à haute température au-dessus de 1 000 ℃, améliore la force de liaison des joints de grains de plus de 30 % et élimine les défauts de coulée (tels que les pores et le retrait). Dans le même temps, afin de prendre en compte la précision d'installation des équipements de précision, un traitement de recuit isotherme est nécessaire après le forgeage pour contrôler la contrainte interne du matériau en dessous de 50 MPa afin d'éviter la déformation causée par la libération des contraintes lors du traitement ultérieur. Par exemple, l'ébauche forgée de la bride d'accouplement réservera une surépaisseur d'usinage de 0,5 à 1 mm, ce qui garantit non seulement la densité du forgeage (≥7,8 g/cm³), mais fournit également une référence pour l'usinage de précision.
Application de la technologie de moulage de précision
Pour coupler des pièces avec des structures complexes (telles que des connecteurs en élastomère), un moulage de précision (méthode de la cire perdue) est utilisé, et la précision du moule peut atteindre ± 0,03 mm et la rugosité de la surface Ra≤ 1,6 μm. Pendant le processus de coulée, la température de coulée (comme l'alliage de titane est contrôlée à 1650-1700℃) et la vitesse de refroidissement (10-15℃/s) sont contrôlées pour uniformiser la structure interne de la coulée, la résistance à la traction atteint plus de 900MPa et le problème de rugosité de surface du moulage en sable traditionnel est évité (la rugosité de surface du moulage en sable est généralement Ra≥12,5μm).

3. Usinage de précision : technologie de contrôle de précision multidimensionnelle

Usinage CNC et compensation d'erreur
À l'aide d'un centre d'usinage CNC à liaison à cinq axes, grâce à l'optimisation du parcours de l'outil (telle qu'une interpolation en spirale au lieu d'une coupe linéaire), la coaxialité du trou de l'arbre d'accouplement est contrôlée à moins de 0,01 mm et la symétrie de la rainure de clavette est ≤0,02 mm. Pour les surfaces de contact requises par les équipements de précision (tels que la butée de bride), le processus de meulage miroir est adopté, la vitesse linéaire de la meule atteint 60 m/s et la rugosité de la surface Ra≤0,4 μm, pour garantir l'étanchéité et la coaxialité lors de l'installation (l'équipement de précision nécessite un jeu d'assemblage ≤0,03 mm).
Technologie de traitement spéciale
Pour le traitement de petites ouvertures de matériaux à haute résistance (tels que des trous de positionnement d'un diamètre ≤ 2 mm), l'usinage par électroétincelle (EDM) est utilisé et le taux de perte d'électrode est contrôlé en dessous de 1 % et la tolérance d'ouverture est de ± 0,01 mm. Par exemple, le trou de verrouillage dans la structure anti-chute du couplage doit être traité sur un substrat en alliage d'une dureté de HRC45-50. L'EDM peut éviter les problèmes d'usure des outils et de bavures des parois des trous du forage traditionnel et garantir la précision du jeu (≤ 0,01 mm) après l'installation de la goupille de verrouillage, améliorant ainsi la fiabilité de l'anti-chute.

4. Traitement de surface : un processus équilibré entre fonctionnalité et précision

Technologie de dépôt de revêtement
Le revêtement protecteur adopte un dépôt physique en phase vapeur (PVD) ou un dépôt chimique en phase vapeur (CVD), tel qu'une température de dépôt du revêtement TiN ≤ 500 ℃, pour éviter l'influence de la température élevée sur les propriétés mécaniques du substrat (la trempe de l'alliage 42CrMo au-dessus de 500 ℃ entraînera une réduction de la résistance). Lors du dépôt du revêtement, la technologie de pulvérisation magnétron est utilisée pour contrôler l'uniformité de la couche de film, avec un écart d'épaisseur de ≤ ± 0,5 μm, garantissant que la précision dimensionnelle de la surface de contact (telle que le trou intérieur de l'accouplement) n'est pas affectée (la tolérance du trou intérieur des équipements de précision est généralement H7, c'est-à-dire ± 0,015 mm).
Traitement de renforcement de surface
Pour les pièces hautement résistantes à l'usure requises pour les machines lourdes (telles que les dents d'engrenage de l'accouplement à engrenages), une trempe de surface au laser est utilisée, avec une profondeur de couche de trempe de 0,3 à 0,5 mm et une dureté augmentée à HRC55-60. Dans le même temps, la déformation de trempe est contrôlée par un chemin de balayage laser jusqu'à ≤0,02 mm. Par rapport à la cémentation et à la trempe traditionnelles, cette technologie peut réduire la déformation du traitement thermique (la déformation de cémentation et de trempe est généralement ≥0,05 mm), répondant ainsi aux exigences strictes des équipements de précision pour la déformation des pièces.

5. Conception structurelle : optimisation coordonnée des propriétés mécaniques et de la précision de l'assemblage

Conception d'optimisation topologique
La structure de couplage est optimisée topologiquement par analyse par éléments finis (FEA), comme l'ajout d'un chanfrein de 15° au niveau du congé de transition de la bride pour réduire le facteur de concentration de contraintes de plus de 30 % (la contrainte maximale sous la charge d'impact pendant le fonctionnement de machines lourdes peut être réduite de 300 MPa à 210 MPa) ; dans le même temps, la butée de positionnement requise par l'équipement de précision est conçue comme une structure étagée et la coaxialité lors de l'assemblage est améliorée (≤0,015 mm) grâce à une correspondance de surface multi-référence (planéité ≤0,01 mm).
Technologie d'intégration des élastomères
Pour les occasions qui nécessitent une résistance aux vibrations (telles que la connexion d'un moteur de machinerie lourde), l'accouplement est doté d'élastomères amortisseurs intégrés, utilisant un processus de vulcanisation par moulage par injection. La force de liaison entre l'élastomère et le substrat métallique est ≥15MPa, ce qui peut absorber les vibrations (taux d'atténuation d'amplitude ≥80 %), et grâce au contrôle de précision du moule (tolérance du moule ±0,02 mm), la cohérence de la taille de l'élastomère est garantie pour éviter les erreurs d'assemblage causées par la déformation de l'élastomère (l'équipement de précision nécessite une tolérance d'épaisseur d'élastomère ≤0,1 mm).

6. Inspection de qualité : vérification complète de la résistance et de la précision du processus

Contrôle des performances mécaniques
Test de traction : la résistance à la traction du substrat doit être ≥950MPa et l'allongement doit être ≥12 % pour garantir que les machines lourdes ne se brisent pas sous une charge élevée ;
Test de fatigue : sous une charge alternée de 1 000 fois/minute (plage de charge de 0 à 80 % de limite d'élasticité), il n'y a pas de fissure après 10⁶ cycles, ce qui répond aux exigences de fonctionnement à long terme des machines lourdes.
Détection de précision
Mesure de coordonnées (CMM) : détection grandeur nature des dimensions clés (telles que le diamètre du trou d'arbre et le parallélisme de la bride) avec une précision de mesure de ± 0,005 mm, répondant aux exigences de tolérance au niveau du micron des équipements de précision ;
Test d'équilibrage dynamique : correction d'équilibrage dynamique des accouplements rotatifs à grande vitesse, déséquilibre résiduel ≤1g・mm/kg, garantissant que l'amplitude de vibration de l'équipement de précision pendant le fonctionnement est ≤0,01 mm (l'amplitude maximale autorisée pour l'équipement de précision est de 0,05 mm).
Test d'adaptabilité environnementale
En simulant les conditions de travail extérieures de machines lourdes, un test au brouillard salin (solution de NaCl à 5 %, 96 heures) et un vieillissement à haute température (120 ℃, 500 heures) ont été effectués, et le revêtement n'est pas tombé et le substrat n'a pas été corrodé ; en même temps, la nouvelle mesure de précision a été effectuée dans l'environnement à température constante (20 ± 2 ℃) requis par l'équipement de précision, et le changement dimensionnel était ≤ 0,003 mm pour garantir que les fluctuations environnementales n'affectent pas la précision d'utilisation.