Özel CNC işlenmiş pirinç hidrolik valf bloğu

Pirinç hidrolik manifoldlar, hidrolik sistemlerde "yağ akışının kontrol merkezi" olarak hizmet eder ve performansları büyük ölçüde malzeme özelliklerine ve yapısal tasarıma bağlıdır. Aşağıda, beş temel boyuttan detaylı bir açıklama bulunmaktadır:

Pirinçlerin mekanik dayanımı (yaklaşık 300-500 MPa çekme dayanımı, yaklaşık 150-300 MPa akma dayanımı), basınç uyarlama üst limitinin çelik/dökme demir manifoldlara göre daha düşük olduğunu belirler. Temel uyarlama aralığı ve özellikleri aşağıdaki gibidir:

• Normal Çalışma Basıncı: Çoğu pirinç hidrolik manifold, 10-25 MPa'lık orta ve düşük basınç sistemlerinde, örneğin küçük hidrolik istasyonlarda ve pnömatik-hidrolik kompozit ekipmanların kontrol devrelerinde kullanılır ve deformasyon veya çatlama olmadan sürekli yağ basıncına dayanabilir.
• Basınç Üst Limiti Kısıtlaması: Takviyeli işlemden (örneğin, su verme ve temperleme, duvar kalınlığı optimizasyonu) geçmiş birkaç pirinç manifold, kısa sürede 30-35 MPa'lık bir basınca dayanabilir, ancak uzun süreli kullanım, malzeme yorulması nedeniyle iç yağ geçişlerinde mikro deformasyona eğilimlidir, bu da yağ akış kontrol doğruluğunu etkiler. Bu nedenle, yüksek basınçlı (＞35 MPa) hidrolik sistemler (örneğin, büyük inşaat makinelerinin ana devreleri ve yüksek basınçlı enjeksiyon kalıplama makineleri) için önerilmez.
• Basınç Uyarlama Mantığı: Pirinç, çelikten daha iyi bir plastisiteye sahiptir. Orta ve düşük basınçlarda, hafif deformasyon yoluyla işleme hatalarını (örneğin, yağ geçiş arayüzlerindeki sızdırmazlık boşlukları) telafi edebilir, sızdırmazlık güvenilirliğini artırır. Ancak, yüksek basınç altında, plastik deformasyon aşırı olacak ve bunun yerine sızdırmazlık yapısına zarar verecektir. Bu, onun "orta ve düşük basınç konumlandırması" için temel nedendir.

Pirinçlerin malzeme özelliklerine dayanarak, uygulama senaryoları "hafif, korozyon direnci ve düşük kirlilik" gerektiren orta ve düşük basınçlı hidrolik sistemlerde yoğunlaşmıştır. Tipik senaryolar şunları içerir:

• Küçük Hidrolik Ekipmanların Kontrol Devreleri Küçük hidrolik silindirler (örneğin, tıbbi yatak kaldırma, küçük fikstür sıkıştırma) ve mikro hidrolik pompaları destekleyen valf grupları gibi. Pirinç manifoldların hafif yapısı (yaklaşık 8,5 g/cm³ yoğunluk, çelikten %15 daha hafif), ekipmanın genel ağırlığını azaltabilir ve iç yağ geçişlerinin işleme doğruluğunu kontrol etmek kolaydır, küçük yağ akışının (＜20 L/dak) hassas kontrolü için uygundur.
• Hafif Korozyonlu Ortamlar Denizcilik ekipmanlarının yardımcı hidrolik sistemleri (örneğin, gemi güvertesindeki küçük kaldırma cihazları) ve gıda işleme makinelerinin hidrolik istasyonları (örneğin, sos karıştırma ekipmanlarının hidrolik tahrikleri) gibi. Pirinçlerin korozyon direnci, deniz suyu sisi ve gıda hammaddesi kalıntılarından kaynaklanan hafif korozyona karşı koyabilir, manifoldların paslanması nedeniyle yağ geçişlerinin tıkanmasını önler.
• Düşük Basınçlı Pnömatik-Hidrolik Kompozit Sistemler Küçük iş parçası damgalama için kullanılan pnömatik takviyeli hidrolik devreler gibi. Pirinç manifoldlar, aynı anda hem basınçlı havaya (düşük basınç) hem de hidrolik yağa (orta basınç) uyarlanabilir ve gaz-sıvı karışımı nedeniyle paslanmaya eğilimli değildir.
• Hassas Hidrolik Kontrol Senaryoları Takım tezgahlarının mikro besleme kontrolü için kullanılan hidrolik servo valflerin yardımcı manifoldları gibi. Pirinçlerin düşük kesme direnci, yüksek hassasiyetli yağ geçişlerini (açıklık toleransı ±0,01 mm) işlemesini sağlar, yağ akışının kararlılığını sağlar.

Saf pirinç düşük sertliğe (Brinell sertliği HB60-80) sahiptir ve çelikten (HB200+) veya dökme demirden (HB150+) daha az aşınmaya dayanıklıdır. Aşınma direncini artırmak için yüzey işlemi gereklidir. Gerçek performans aşağıdaki gibidir:

• İşlenmemiş Durum: Temiz hidrolik sistemlerde, düşük yağ akış hızı (＜1 m/s) ve katı yabancı madde yokluğunda, kısa süreli aşınma direnci korunabilir (hizmet ömrü yaklaşık 1-2 yıldır); yağ akışı yabancı madde içeriyorsa (örneğin, metal parçacıkları), yağ geçişinin iç duvarında aşınmaya neden olmak ve iç sızıntıya yol açmak kolaydır.
• Yüzey İşleminden Sonra: "Sert krom kaplama" (yüzey sertliği HV800+), "nitrürleme işlemi" (yüzey sertliği HV500+) veya "PVD kaplama" (örneğin, TiN kaplama, sertlik HV2000+) yoluyla, aşınma direnci 3-5 kat artırılabilir ve yağ akış hızı ≤3 m/s ve orta derecede aşınma (örneğin, küçük hidrolik motorların kontrol devreleri) olan senaryolara uyarlanabilir.
• Aşınma Direnci Sınırlamaları: Yüzey işleminden sonra bile, pirinç manifoldlar hala yüksek aşınma senaryoları için uygun değildir, örneğin yüksek basınçlı ve büyük akışlı sistemler (güçlü yağ akışı yıkama kuvveti) ve hidrolik yağın çok sayıda katı partikül içerdiği senaryolar (örneğin, madencilik makinelerinin hidrolik sistemleri). Aksi takdirde, yüzey kaplaması kolayca düşer ve manifoldun hızlı bir şekilde arızalanmasına yol açar.

Pirinçlerin (bakır-çinko alaşımı, çinko içeriği %30-%40) korozyon direnci, yüzeyinde "pasivasyon filmi" (kupröz oksit veya temel bakır karbonat) oluşumundan kaynaklanır ve bu da ortam erozyonunu izole edebilir. Spesifik performans aşağıdaki gibidir:

• Su Bazlı Hidrolik Yağa Karşı Korozyon Direnci: Yaygın olarak kullanılan su-glikol hidrolik yağında ve emülsiyonda, pirinç manifoldlarda korozyon fenomeni yoktur, yangın önleme gerektiren hidrolik sistemler için uygundur (örneğin, enerji santrallerinin yardımcı ekipmanları).
• Hafif Kimyasal Ortamlara Karşı Korozyon Direnci: Zayıf asitlere (örneğin, pH 5-8 olan endüstriyel atık su), zayıf alkalilere (örneğin, konsantrasyonu ＜%5 olan sodyum hidroksit çözeltisi) ve organik çözücülere (örneğin, hidrolik yağdaki antioksidanlar ve pas önleyiciler) dayanabilir ve kimyasal korozyona eğilimli değildir.
• Deniz Ortamına Karşı Korozyon Direnci: Tuz spreyi içeren deniz atmosferinde, pirinçlerin korozyon hızı yaklaşık 0,01-0,03 mm/yıl (çeliğin 0,1-0,3 mm/yıl'ından çok daha düşüktür), açık deniz veya gemilerdeki küçük hidrolik ekipmanlar için uygundur.
• Korozyon Direnci Eksiklikleri: Konsantre nitrik asit, kromik asit gibi güçlü oksitleyici ortamlara ve amonyak/siyanür içeren ortamlara karşı dayanıklı değildir ve "çinko giderme korozyonu" meydana gelecektir (çinko öncelikle aşınır, bu da manifold yüzeyinde gözenekli ve gevşek bir yapıya neden olur). Bu nedenle, bu tür uygulama senaryolarından kaçınılmalıdır.

Pirinç, metal malzemelerde "işleme dostu" bir temsilcidir. İşlenebilirliği düşüktür ve karmaşık yapılara sahip manifoldların seri üretimi için uygundur. Temel avantajları aşağıdaki gibidir:

• Kesmede İşlenebilirlik: Pirinç, düşük kesme direncine (çeliğin yaklaşık %60'ı) sahiptir ve frezeleme, delme, sıkıcı, kılavuz çekme ve diğer işlemlerle işlenmesi kolaydır. Ayrıca, işleme yüzey pürüzlülüğünü kontrol etmek kolaydır (Ra0,8-1,6 μm'ye kadar), manifoldların yüzey montaj deliklerinin (örneğin, dişli delikler, konumlandırma delikleri) ve iç karmaşık yağ geçişlerinin (örneğin, çapraz yağ geçişleri, kör delikler) işlenmesi için uygundur. İşleme verimliliği, çelik manifoldlarınkinden %30-%50 daha yüksektir.
• Döküm İşlenebilirliği: Pirinç, düşük bir erime noktasına (yaklaşık 900-950 °C, çeliğin 1538 °C'sinden daha düşük) ve iyi bir akışkanlığa sahiptir. Kum döküm ve döküm kalıplama işlemleriyle net şekle yakın manifold boşlukları haline getirilebilir (sonraki işleme hacmini azaltır), özellikle küçük ve orta ölçekli manifoldların (ağırlık ＜5 kg) seri üretimi için uygundur.
• Şekillendirme İşlenebilirliği: Pirinç iyi bir plastisiteye sahiptir ve malzeme yoğunluğunu artırmak (iç gözenekleri azaltmak) için dövme ve ekstrüzyon işlemleriyle özel şekilli yapılar (örneğin, yay manifoldları, entegre manifoldlar) haline getirilebilir, böylece özel kurulum alanlarının ihtiyaçlarını karşılar.
• İşleme Maliyeti: Yüksek işleme verimliliği ve düşük takım aşınması nedeniyle (pirinç, çeliğin takım aşınmasının sadece 1/3'üne sahiptir), pirinç manifoldların işleme maliyeti, aynı spesifikasyona sahip çelik manifoldlarınkinden %20-%40 daha düşüktür, küçük ve orta ölçekli hidrolik ekipmanların maliyet kontrolü için uygundur.

Özetle, pirinç hidrolik manifoldların temel avantajları "iyi korozyon direnci, kolay işleme ve hafiflik"tir ve temel sınırlamaları "düşük basınç direnci ve zayıf aşınma direnci"dir. Bu nedenle, uygulama senaryoları, orta ve düşük basınç, düşük aşınma ve hafif korozyon gereksinimleri olan küçük hidrolik sistemlere odaklanmıştır ve bu tür senaryolarda çelik/dökme demir manifoldlara yüksek kaliteli alternatiflerdir.