Selektiv plätering är en väletablerad och tillförlitlig process som redan har skrivits in i flera specifikationer för flygindustrin. Den överträffar inte bara de grundläggande kraven för tillverkning, reparation och underhåll av flygplan, utan ger också en hel cirkel av fördelar, inklusive kvalitet, hållbarhet, kostnadsbesparingar, bärbarhet och tidsbesparingar.
Men genom att automatisera den selektiva pläteringsprocessen kan operatörerna granska insamlade data för att avgöra om operationen utfördes korrekt. Om fel uppstår eller om kvalitetsstandarderna inte uppfylls kan operatörerna granska data och spåra felet till källan och tilldela lämpliga korrigerande åtgärder för att förhindra att felen upprepas – vilket effektivt förbättrar spårbarheten och repeterbarheten i processen. Dessutom minskar automatiseringen den ergonomiska risken för operatören och ökar den tillgängliga kapaciteten genom att kvalificerade operatörer kan fokusera på kärnverksamheten.
Dessa fördelar kan tydligt ses inom flygindustrin med SIFCO ASC:s senaste och mycket uppskattade arbete med ledande tillverkare av komponenter till flygplansmotorer och landningsställ i Storbritannien och USA.
Bygg lager utan att kompromissa med redskapens styrka, hållbarhet och specifikation
Kugghjul som används i stora tillämpningar är dyra att ersätta om de skadas eller slits.
I många fall kan borstplätering återställa kugghjulskomponenterna till deras nominella specifikation och i vissa fall till och med överträffa det ursprungliga materialets prestanda.
Vid borstplätering är nickel ett ofta använt pläteringsmaterial för reparationer. Andra material som kobolt är också populära, medan vissa legeringar som nickel-tungstenlegeringar eller nickel-koboltlegeringar kan ge sina egna unika egenskaper. Med rätt val av deponeringsparametrar kan nickelns kornstruktur påverkas för att ge önskade egenskaper som hårdhet och korrosionsbeständighet, vilket gör det möjligt för nickel att tåla den dagliga drift som kugghjul utsätts för.
För växlar är de vanligaste reparationerna axlar, lagertappningar och borrningar. Under rätt omständigheter kan man också överväga lokala skador på tänderna. För kugghjul som kommer att utsättas för en korrosiv miljö pläteras även borrningarna och de maskinbearbetade ytorna på utsidan som inte kan målas när de är nya för att ge korrosionsbeständighet.
Selektiv plätering på plats sänker kostnaderna
En annan fråga som ingenjörer ställs inför när de ska reparera kugghjul är hur underhållet kan utföras till lägsta möjliga kostnad. Dessa kan börja stiga genom direkt relaterade kostnader som frakt av kugghjulet till en verkstad, demontering och återmontering av kugghjulet och själva reparationen. Sedan finns det indirekta kostnader att ta hänsyn till, såsom störningar, driftstopp och förlorad produktivitet.
Ofta är de kugghjul som är för stora för att enkelt bytas ut också för stora för att lätt kunna demonteras och för opraktiska och kostsamma för att skickas till verkstäder utanför anläggningen för reparation. Stilleståndstiderna förlängs också på grund av att redskap och maskiner måste tas isär och vänta på att de ska repareras, skickas tillbaka och monteras ihop igen.
Borstplätering övervinner dessa hinder. I många fall kan teknikerna bedöma skadorna på växlarna och utföra reparationerna på plats.
Detta var fallet med reparationen av kugghjulet på dragline-grävmaskinen. Dave Niederhelman, Chief Metallurgist, Horsburgh & Scott Co. säger om reparationen: “SIFCO ASC är en väletablerad partner till Horsburgh & Scott och deras förmåga att arbeta på plats är mycket attraktiv. Under årens lopp har de hjälpt oss att hitta de mest effektiva sätten att reparera och underhålla våra kunders utrustning, vilket har lett till att vi har sparat tusentals dollar, timmar av stilleståndstid och personaltid.
“I den här applikationen har SIFCO Process® förlängt kugghjulets livslängd och förbättrat felfrekvensen tack vare nickelbeläggningen på tapparna. Kostnaden för tillverkning och material för att byta ut kugghjulet skulle ha varit orimligt hög i jämförelse, samt orsakat veckor av stillestånd.”
Reparation av en skadad kugghjulskoppling med selektiv elektroplätering
I samarbete med Horsburgh & Scott Co., som tillverkar och reparerar stora kugghjul, användes SIFCO ASC:s borstpläteringslösningar för att reparera två defekter på den här kugghjulets 16″ diameter och 5″ långa lagerjournal. De orsakades av ett fastnat lager som skadade sätet och även skapade en skåra när lagret avlägsnades.
Den första defekten var en 0,030″ djup skåra som var 0,75″ bred och 12″ lång, medan lagersätet var 0,012″ underdimensionerat efter rengöring.
Detta ansågs vara en bra tillämpning för selektiv plätering eftersom spåret var relativt grunt och snabbt kunde fyllas med koppar med 100 % verktygskontakt. Det underdimensionerade tillståndet krävde endast 0,006″ tjocklek av nickel.
Svetsning för att fylla felet förkastades som ett alternativ på grund av värmen och de strukturella förändringarna i metallen i samband med svetsprocessen. Att bearbeta hela diametern för att avlägsna felet skulle ha gjort diametern 0,060″ för liten, och därför uteslöts även detta, eftersom det skulle ha gjort det alltför opraktiskt att plätera med en så hög tjocklek.
För den nya storleksavlagringen krävde delen en avlagring med en hårdhet på cirka 30 Rockwell. Nickel valdes för att uppfylla detta krav.
Först fylldes götet selektivt med koppar för att få tillbaka det till den totala yttre dimensionen. Lagerhuset pläterades först med 0,001″ koppartjocklek och maskerades sedan för reparation av defekter. En pläteringsanod användes för att täcka gouggen i hela dess längd, vilket förkortade pläteringstiden. Defekten fylldes med tre lager koppar och handbehandlades mellan lagren. Det sista skiktet har lagts i jämnhöjd med den yttre ytan.
När gouggefelet var reparerat återställdes hela OD till storlek genom att plätera med 0,006″ tjocklek nickel. Efter att ha åtgärdat de två felen var svänghjulet så gott som nytt och redo att ta emot ett nytt lager, vilket gjorde grävmaskinen redo för användning igen.
Kugghjul är en viktig del av många maskiner, och om de slits och korroderar så att de inte längre kan repareras kan det bli en dyr kostnad att byta ut dem.
Reparationer kan behövas i två olika skeden: tillverkning och MRO.
Under tillverkningsfasen kan delar, trots alla moderna bearbetningscentra, hamna felbearbetade, oavsett om det är i borrningen, tänderna eller axeln. Dessa dimensionsfel är vanligtvis små, men kostnaden för att återskapa hela delen skulle vara oöverkomlig.
När växlar är i drift utsätts de ofta för tuffa miljöer, där slitage från korrosion eller daglig drift i dammiga förhållanden är vanliga problem.
Med små kugghjul är kapitalkostnaden för att byta ut dessa komponenter i många fall acceptabel. När det gäller större utrustning, t.ex. maskiner för jordförflyttning, industri eller sjöfart, är det dock inte bara kapitalkostnaderna som underhållsingenjörerna måste ta hänsyn till. Det är inte bara kapitalkostnaden för större kugghjul som är mycket högre, utan även stilleståndstiden för att ta maskinerna ur drift kan göra den verkliga kostnaden för att byta ut dessa komponenter oerhört hög.
Stillestånd är en av de största kostnaderna som ett företag kan drabbas av. I Storbritannien kostar maskinernas stillestånd tillverkare mer än 180 miljarder pund varje år (The Manufacturer). Studien, som genomfördes av Oneserve, visade att 3 % av alla arbetsdagar går förlorade årligen inom tillverkningsindustrin på grund av felaktiga maskiner. 83 % av de tillfrågade sa också att de byter ut maskiner minst en gång om året, vilket utan tvekan medför enorma ekonomiska konsekvenser och driftskostnader.
Med detta sagt är det viktigt att underhållskostnaderna hålls nere, att maskinkomponenter som växlar kan hållas i drift så länge som möjligt och att de vid behov kan repareras snabbt och effektivt.
Borstplätering, eller selektiv elektroplätering, är ett beprövat och kostnadseffektivt sätt att återställa kugghjul till deras ursprungliga specifikation och förlänga deras livslängd.
Borstplätering, eller selektiv elektroplätering, är ett beprövat och kostnadseffektivt sätt att återställa kugghjul till deras ursprungliga specifikation och förlänga deras livslängd.
Plätering kan användas för en mängd olika ändamål, t.ex. för att reparera lokala defekter eller för att återställa en innerdiameter (ID) eller ytterdiameter (OD). Plätering kan också öka slitaget eller korrosionsbeständigheten precis där det behövs, även på nya delar där det skulle vara dyrt att tillverka hela delen av ett mer motståndskraftigt material.
När man bedömer delar som ska repareras är det alltid viktigt att ta hänsyn till hur stor och var reparationen ska göras och hur mycket material som ska pläteras, eftersom detta avgör om selektiv plätering är lämplig eller inte.
Women’s History Month äger rum den 1-31 mars varje år och syftar till att uppmärksamma och fira kvinnors prestationer över hela världen. Det är viktigt att uppmärksamma alla kvinnors insatser, men vi fokuserar på dem som arbetar inom STEM (vetenskap, teknik, ingenjörskonst och matematik) och vi har satt strålkastarljuset på Danijela Milosevic-Popovich, vår forsknings- och utvecklingschef.
Vi tog reda på vad som inspirerar Danijela och hur hon strävar efter att skapa en bättre framtid för sig själv och andra kvinnor inom STEM, från att prata om hur man kan ta bort glastaket för kvinnor inom teknik till att förändra framtiden för elektroplätering.
Naturvetenskap och matematik – grunderna för STEM
Danijela visste att hon ville arbeta inom ett STEM-område sedan hon var liten – hennes passion för vetenskap och matematik började redan i grundskolan. Hon älskade utmaningen att räkna ut ekvationer, lära sig teorier och visste redan tidigt att en naturvetenskaplig bakgrund skulle ge henne en stark grund oavsett vilken karriärväg hon skulle välja.
Hennes far – hennes största hejaklacksledare och inspiratör – motiverade henne alltid att utbilda sig och sträva efter självständighet. När hon växte upp på Balkan var det inte vanligt att flickor gick på college och även om hans stöd för hennes fortsatta studier ansågs vara tabu, lät han aldrig kritiken distrahera henne.
Danijela inser hur mycket hennes barndom och utbildning har påverkat hennes karriär. Naturvetenskap och matematik hjälper Danijela att tänka mer kritiskt. Hon tar sig an varje problem med vetskap om att det finns en logisk process att följa. Hon ställer också frågor om eventuella kritiska faktorer i samband med lösningen. Hon sade:
“Jag tror att en stark STEM-bakgrund bidrar till att träna hjärnan att tänka mer kritiskt. Intuition och kritiskt tänkande skapar tillsammans den perfekta stormen för problemlösning och jag tror att matematik och naturvetenskap är viktiga byggstenar för att fullända denna process.”
När Danijela tillfrågas om sin dagliga roll på SIFCO ASC lyser hon upp när hon talar om alla de områden hon är involverad i.
“Varje dag ger något nytt till bordet. Min roll omfattar så mycket mer än den traditionella FoU-verksamheten – den är mångfacetterad och håller mig på tårna. Min avdelning och jag är förvaringsstället för tekniskt kunnande, vilket i slutändan leder till att öka kunskapsbaskapaciteten för våra befintliga produktlinjer och utvecklingen av nya tillämpningar, pläteringslösningar och teknik.”
Genom denna forskning och kunskapsbas förändrar Danijela och hennes team långsamt uppfattningen om borstplätering. Framsteg som programmerbara kraftpaket och processautomatisering har inte bara revolutionerat sättet som elektroplätering utförs på, utan har också gett reparationsingenjörer ännu mer kontroll.
“När vi har utvecklat olika pläteringstillämpningar har vi kunnat införa fler kontroller i bearbetningsfaserna. Som ett resultat av detta har vi förfinat parametrarna för pläteringsprocessen för att ge repeterbara och kontrollerbara avlagringsegenskaper för en process som traditionellt utförs manuellt av en operatör. Denna kontrollnivå har drivit oss att vidareutveckla halv- och helautomatiska pläteringsapplikationer och utrustning samt att gå bort från traditionell borstplätering genom att utveckla inkapslad pläteringsteknik.”
Skapa en säkrare och mer hållbar framtid
Det är inte bara elektropläteringsprocessen som påverkas – denna forskning och utveckling banar väg för en mycket säkrare och hållbar framtid för reparationsmekaniker och miljön. Tillsammans med ett team av ingenjörer utvecklar Danjiela REACH-kompatibla alternativ för borstplätering.
Kadmium och hårdkrom används till exempel ofta av underhållsreparationstekniker som reparerar komponenter i många olika branscher på grund av deras ökade slitstyrka, ythårdhet och hållbarhet. Exponering för båda metallerna i förenat tillstånd kan dock vara otroligt skadligt för både pläterare och allmänheten.
Danijela och hennes grupps åtgärder börjar få djupgående konsekvenser för pläteringsindustrin och planeten. Genom utforskning, analys och utveckling har SIFCO ASC utvecklat borstpläteringslösningar som ska ersätta kadmium och krom i framtiden.
“Just nu finns det ingen lösning som passar alla för att ersätta kadmium eller krom, så vi fokuserar på att tillverka lösningar som ZnNi (zink-nickel) som kadmiumalternativ och MMC-lösningar (metallmatriskomposit) som kromalternativ.”
Utmaningen med att vara kvinna inom STEM
När Danijela får frågan “Vilka är utmaningarna med att vara kvinna inom STEM?” svarar hon att det är samma stereotypa hinder som har internaliserats under flera decennier. Hon talar om den omedvetna fördom som gör att både män och kvinnor är betingade att tro att män är mer nyfikna, motiverade och har mer ansvar. Detta leder till att kvinnor måste arbeta hårdare.
Hon menar dock att om vi ändrar berättelsen kan vi kanske få bort glastaket för både kvinnor och minoriteter inom teknik och teknik, om vi börjar hylla deras prestationer snarare än de utmaningar de står inför. Hon säger:
“Varje kvinna inom ett STEM-område har en unik uppsättning utmaningar framför sig som ingen man någonsin kommer att behöva uppleva. Jag vill rikta strålkastarljuset på vad kvinnor inom STEM historiskt sett har åstadkommit så att vi kan lägga en ram för fortsatt erkännande av våra flickor när de blir kvinnor och förändrar världen tillsammans med sina manliga kollegor.”
För alla kvinnor som vill göra karriär inom STEM, oavsett om de är yngre eller äldre, säger Danijela att det bästa man kan göra är att tro på sig själv och hitta en mentor som kan ge råd och driva en ut ur sin bekvämlighetszon.
“Det var ett möte på hög nivå där fyra chefsnivåer var närvarande, vilket var ganska överväldigande för en ung kvinna, särskilt när de flesta i publiken var män. Jag gick igenom min presentation med min chef i förväg och han sa att han skulle möta mig där. Men han dök inte upp. Jag överlevde mötet, gick över till hans kontor och frågade varför han inte dök upp. Han sa till mig att han “inte ville ta strålkastarljuset från mig”, han “ville inte att resten av rummet skulle se en MAN som stod bakom mig”. Han lärde mig att jag var kapabel att stå på egna ben och att jag aldrig ska känna mig underlägsen, oavsett vem som är i mitt sällskap.”
Som vi nämnde i den föregående bloggen vet vi att konventionella maskinverkstadsmetoder som används för att reparera plastformar eller metallformar kräver att du tar isär maskinen och skickar komponenterna till din lokala efterbehandlare. Men med selektiv plätering kan reparationer göras på plats, med minimal demontering eller maskering. Idag diskuterar vi hur den används för att reparera hålskador.
Reparation av hålrumsskador
Det händer ibland att anläggnings- eller underhållspersonal av misstag lämnar kvar ett främmande föremål, t.ex. en kapskruv, i den förkromade håligheten. Och ibland kan det hända att en gjuten del eller en löparbit inte skjuts ut ordentligt. Under trycket vid formsprutning bildar sådana föremål en intryckning i hålrummet. Vid selektiv plätering läggs koppar eller nickel på för att fylla ut det skadade området och blandas sedan in för att återskapa hålrummets kontur. Nickelreparationen är sedan selektivt täckt med nickel-ungsten, halvblankt nickel eller krom för att förbättra formningsegenskaperna. Sådana reparationer, tillsammans med skåror eller hål i kromade eller elektro-nickelpläterade håligheter, kan utföras utan att man behöver avlägsna och kroma om hela formhålan.
I nästa blogg kommer du att lära dig mer om andra tillämpningar som selektiv plätering lämpar sig för, bland annat:
En bärbar process med hög hastighet gör det möjligt för formgivare att reparera mindre ytfel i formhålen utan att ta bort formarna från pressen.
Plastgjutare, som arbetar både i egen regi och på uppdragsverkstäder, drabbas ofta av stillestånd på grund av reparationer som måste göras på skadade eller slitna gjutformar. De konventionella metoder som vanligtvis används i maskinverkstäder för att reparera plastformar har en allvarlig nackdel – de kräver alla att formen tas bort för att utföra den nödvändiga reparationen. SIFCO Process® för selektiv plätering gör det möjligt att reparera plastformar på plats. Denna process minskar stilleståndstiden avsevärt. Typiska reparationer är skadade håligheter, slitna grindområden och skiljelinjer som orsakar flammor i formgjutna delar.
Selektiv plätering med hög hastighet Processen deponerar metaller med utmärkt vidhäftning på alla klasser av stål, aluminium och beryllium-koppar formar, liksom på krom eller elektro-nickelpläterade formar håligheter.
I följande bloggserie får du veta vilka olika tillämpningar som selektiv plätering lämpar sig för, bland annat:
Även om det är enkelt på ytan är kugghjul komplexa komponenter och när de börjar slitas och slitas under drift kan det vara ännu mer komplicerat att reparera dem.
Reparationerna måste vara väl genomtänkta och utföras korrekt, och växeln måste vara tillräckligt stark för att klara av den dagliga driften eller inställningen som den befinner sig i. Annars kan det kosta ännu mer än den ursprungliga kostnaden för renoveringen, om man räknar med stilleståndstid och förlorad produktivitet.
Det är här borstplätering erbjuder en mångsidig och flexibel lösning för många reparationer av kugghjul. SIFCO-processen® för selektiv elektroplätering är mycket effektiv, samtidigt som den gör det möjligt att utföra reparationer på plats. Den selektiva elektropläteringens exakta karaktär innebär att den kan applicera pläteringsmaterialet exakt och kräver mycket kort tid att ställa in. Till skillnad från alternativa reparationsmetoder krävs ofta ingen efterbearbetning eller behandling av kugghjulen eftersom plätering kan göras i rätt storlek. På grund av processens låga temperatur finns det ingen risk för att ändra grundmaterialets struktur och därmed dess egenskaper.
Slitna och korroderade formar orsakar ofta stillestånd för både plastformare och metallformare som arbetar på egen hand och på verkstäder.
Vid PVC-formning orsakas korrosion vanligen av hydrokolsyra. Saltsyra är en biprodukt som bildas vid begynnande nedbrytning under gjutning av polyvinylklorid och andra polymerer. Den frigjorda syran etsar eller skär ut formhålan. Genom att selektivt lägga ett tunt lager guld på områden där syran tenderar att sätta sig i fickor kan man eliminera groparna.
En annan vanlig orsak till korrosion är när en gjutform inte längre tillverkas och lagras. För att förhindra att grundstålsmaterialet korroderar när det är ur bruk, beläggs formar av mjukt stål ofta selektivt med kadmium när de är ur bruk under längre perioder. Kadmium kommer på grund av sin position i förhållande till järn i den elektromotoriska kraftserien faktiskt att bilda en galvanisk cell med stålet och föredrar att korrodera på ett uppoffrande sätt, vilket skyddar stålet.
I nästa blogg kommer du att lära dig mer om andra tillämpningar som selektiv plätering lämpar sig för, bland annat:
Precis som med många andra komponenter inom form- och verktygsindustrin kan du känna att det är nödvändigt att kasta bort och byta ut kärnpinnar och kärnbussningar när slitage uppstår och stift- och bussningsdimensionerna avviker från de nödvändiga toleranserna.
Men inte med selektiv plätering. Minska skrot- och underhållskostnader genom att ändra storlek på kärnpinnar och bussningar med hjälp av SIFCO-processen® för selektiv plätering. Denna reparation på plats minimerar också demontering och stilleståndstid. Med hjälp av ett kraftaggregat och övervakning av den digitala amperetimme-mätaren kan dessa delar selektivt pläteras tillbaka till rätt storlek och åter tas i bruk, ofta utan slutbearbetning, allt under ett skift.
Nickel och kobolt är utmärkta val för selektiv deponering i dessa tillämpningar, eftersom de har goda seghetsegenskaper och utmärkt slitstyrka. Om en hårdare yta krävs kan legeringar av nickel-ungsten, kobolt-nickel och kobolt-ungsten selektivt deponeras i ett hårdhetsområde på Rockwell C 60-68.
Nickel och kobolt är utmärkta val för selektiv deponering i dessa tillämpningar, eftersom de har goda seghetsegenskaper och utmärkt slitstyrka. Om en hårdare yta krävs kan legeringar av nickel-ungsten, kobolt-nickel och kobolt-ungsten selektivt deponeras i ett hårdhetsområde på Rockwell C 60-68.
SIFCO Applied Surface Concepts uses cookies to give you a more personalized experience on our website. If you continue to use our services, we assume that you accept such use. Learn more about cookies and how you can refuse them on our Privacy Policy page.OkPrivacy policy
Chinese (Simplified) 
English (UK) 
French 
German 
Spanish 
