Als ein weltweit führender multinationaler Hersteller von Ausrüstung für den Bergbau im Tagebau begann, nach einer Methode zur Verlängerung der Lebensdauer seiner Zylinderköpfe zu forschen, übertraf die selektive Bürstenbeschichtung von SIFCO ASC das Schweißen in einer Reihe von Schlüsselkriterien.
Für einen der weltweit renommiertesten Hersteller von großen Oberflächenbergbaugeräten wurde die Bergung defekter Zylinderköpfe – eine wichtige Komponente in jedem Verbrennungsmotor – als verbesserungswürdiger Bereich identifiziert. Erste Untersuchungen deuteten darauf hin, dass etwa 35 % aller Zylinderkopfausfälle auf Reibkorrosion zurückzuführen waren; ein häufiges Problem bei mehreren auf dem Markt erhältlichen Lösungen, wie thermisches/kaltes Spritzen, Ummanteln, Schweißen, Austausch oder selektive Bürstenbeschichtung.
Ein Verbesserungsplan wurde aktiviert, wobei Schweißen und selektives Bürstenplattieren als die beiden bevorzugten Wiederaufarbeitungsmethoden identifiziert wurden. Jede Lösung wurde getestet und anhand strenger Kriterien für Leistung, Kosten und Lieferzeit bewertet.
Die Testergebnisse.
Während das Schweißen der verschlissenen Bereiche des Zylinderkopfs weniger kostete, lieferte es Niederschläge von unzureichender Qualität und das Potenzial für Wärmeverzug. Jeder Zylinderkopf wurde dann zur Wiederherstellung der Abmessungen und Verschleißfestigkeit selektiv mit Nickel beschichtet. Selektives Plattieren, obwohl etwas teurer, erwies sich als 16 % schneller und lieferte eine Abscheidung von guter Qualität mit geringem Risiko einer Teileverformung, da der Vorgang bei Raumtemperatur durchgeführt wird.
Die Vorteile der selektiven Bürstenplattierung.
Zu den Vorteilen der selektiven Bürstenplattierung gehört die Fähigkeit, die Plattierung genau auf bestimmte Bereiche einer Komponente zu fokussieren, wodurch Teile vor Ort plattiert werden können, wodurch Ausfallzeiten drastisch reduziert und Produktionsverzögerungen minimiert werden können.
Laufende Wiederaufarbeitungspartnerschaft.
Nach umfangreichen Testerfolgen implementierte dieser renommierte Hersteller den SIFCO-Prozess® als seine bevorzugte Methode zur Wiederverwertung von Zylinderköpfen am Ende seiner Lebensdauer, wobei er die Hauptvorteile wie reduzierten Materialverbrauch und Abfall, geringeren Energieverbrauch und die Realisierung beträchtlicher jährlicher Einsparungen von etwa 95.000 US-Dollar anführte im Vergleich zu Neu- oder Ersatzteilen.
Bei jeder Bürstenbeschichtungsanwendung ist die Kontrolle der Variablen des Prozesses wesentlich, um eine qualitativ hochwertige, haftende Beschichtung zu erzielen. Der Bediener steuert direkt mehrere Plattierungsvariablen im selektiven Plattierungsvorgang, die die Qualität der Abscheidung beeinflussen können. Dies sind die Spannung, die Stromstärke (Stromdichte), die Anoden-zu-Kathoden-Geschwindigkeit, die Lösungsdurchflussrate, die Gleichmäßigkeit der Lösungsverteilung im Arbeitsbereich, die Lösungstemperatur, die Kontaktfläche des Beschichtungswerkzeugs und das Abdeckmaterial.
Der selektive Beschichtungsprozess erfordert eine Bewegung zwischen dem Beschichtungswerkzeug (Anode) und dem Teil. Diese Bewegung wird als Anoden-zu-Kathoden-Geschwindigkeit bezeichnet und in Oberflächenfuß pro Minute gemessen. Das Plattierungswerkzeug kann über das Teil bewegt werden, das Teil kann bei stationärem Plattierungswerkzeug bewegt werden, oder es kann eine kombinierte Bewegung stattfinden. Zur einfachen Bezugnahme beim Starten Ihrer Anwendung ist die Anoden-zu-Kathoden-Geschwindigkeit im technischen Datenblatt der Beschichtungslösung aufgeführt.
Wenn das Teil in einer Drehmaschine gedreht wird, wird die gewünschte Anoden-zu-Kathoden-Geschwindigkeit in Umdrehungen pro Minute (RPM) umgewandelt. Die Formel zur Bestimmung der Drehzahl beim Drehen des Werkstücks in einer Drehmaschine lautet:
Drehzahl = (FPM x 3,82)/D
Wo
RPM = Umdrehungen pro Minute, mit der das Teil oder Werkzeug gedreht werden soll.
FPM = empfohlene Anoden-zu-Kathoden-Geschwindigkeit in Fuß pro Minute für die verwendete Beschichtungslösung.
D = Durchmesser des zu beschichtenden Außen- oder Innendurchmessers in Zoll.
Zum Beispiel:
FPM = 50
D=6”
Setzen Sie diese Werte in die obige Formel:
U/min = (50 x 3,82)/6 = 31,8
Die Spindeldrehzahl der Drehmaschine sollte auf den nächstmöglichen Wert der berechneten Drehzahl eingestellt werden. Bei einigen Anwendungen kann es jedoch schwierig oder sogar unmöglich sein, die empfohlene Geschwindigkeit von Anode zu Kathode mit oder ohne Drehmaschine zu erreichen. In diesen Fällen haben Tests gezeigt, dass eine Änderung der Stromdichte die Unfähigkeit kompensieren kann, die optimale Anoden-zu-Kathoden-Geschwindigkeit zu verwenden.
Für den Fall, dass die nächste verfügbare Drehzahl auf der Drehmaschine 75 U / min beträgt, kann die Stromdichte wie folgt angepasst werden:
CDa = CDo x 3Ö (Sa ÷ So)
Wo
CDa = angepasste Stromdichte
CDo = Stromdichte bei optimaler Geschwindigkeit von Anode zu Kathode
Sa = Tatsächliche Anoden-zu-Kathoden-Geschwindigkeit
So = Optimale Geschwindigkeit von Anode zu Kathode
Zum Beispiel:
CDo = 7 Ampere/in2
Sa = 117 FPM
Also = 50 FPM
Setzen Sie diese Werte in die obige Formel:
CDa = 7 x 3Ö (117/50) = 9,29 Ampere/Zoll2
Moderate Abweichungen von 10 bis 15 Fuß pro Minute sollten keine merklichen Auswirkungen auf die Abscheidungen haben (unter der Annahme, dass alle anderen Prozessvariablen unter Kontrolle sind). Aber keine Bewegung oder unzureichende Bewegung, selbst wenn sie nur kurzzeitig ist, kann zu Verbrennungen führen.
Das Aufrechterhalten der richtigen Anoden-zu-Kathoden-Geschwindigkeit zusammen mit dem Aufrechterhalten der anderen Variablen stellt eine konsistente, gleichförmige und haftende Abscheidung sicher. Wenn Sie Hilfe bei der Aufrechterhaltung Ihrer Anoden-zu-Kathoden-Geschwindigkeit oder bei der Berechnung von RPM oder CDa benötigen, wenden Sie sich bitte an unsere technischen Servicemitarbeiter unter info@sifcoasc.com oder 800-765-4131.
On an airplane, components are subjected to extreme friction and temperature. Hence the intense focus on safety, and the demand for high performance equipment that operates at optimum levels. Therefore, to protect or enhance the performance of their components through surface finishing or electroplating, airlines must use an approved and trusted process.
Surface finishes are used across airframes, engines, landing gear and parts, and metal deposits improve corrosion protection, wear resistance, electrical conductivity, lubricity, performance and in-service life.
While tank plating and HVOF are most widely used, selective plating is often overlooked – despite delivering directly comparable results for most applications, and better performance in many. Selective plating is also the only ‘portable’ technology, meaning it’s possible to take the process to the plane, if needed, enabling a rapid repair, often in-place, without removing the component. This is the SIFCO Process®. The benefits the SIFCO Process® delivers are significant, most notably in minimizing costs and accelerating the repair process.
SIFCO ASC is a world‑leading business with a global footprint and track-record of R&D in the aerospace sector. In the vanguard of selective plating technology, SIFCO ASC introduced its market-leading SIFCO Process® over 50 years ago, gaining early acceptance by the US Navy and now comprising a family of portable electrochemical processes for use on aircraft components in both OEM and repair applications.
The case for selective plating with the SIFCO Process® is as compelling today as it has ever been.
To learn more about how the SIFCO Process is improving the aerospace industry, download our whitepaper.
The Vought-Sikorsky VS-300, invented by Igor Sikorsky, was the first single-engine helicopter to power both the main and the tail rotor systems. In the VS-300, the engine transmitted power to the main lifting rotor and the two auxiliary rotors using Vee-belts. The belts were either attached to the main shaft or coupled to the main gear drive depending on which rotor was being powered; while the rear rotors were driven through bevel gears.
On May 13, 1940, it made its first free flight, untethered, and continued testing its endurance until achieving the world record of 1 hour, 32 minutes, and 26 seconds. According to the Igor Sikorsky Historical Archives, “The development of the VS-300 established the concepts and principles there were utilized in the design of the VS-316 (R-4), the world’s first production helicopter. Thus began the world’s helicopter industry.”
On October 7, 1943, the VS-300 was given to Henry Ford and retired to his Edison Museum in Dearborn, Michigan.
Today, tail and lifting rotors experience rapid wear due to airborne grit which becomes entrapped in the seal glands. This can cause the tube assembly to become out of tolerance. SIFCO has experience rebuilding these outside diameters to size by selectively plating a nickel alloy, which provides the hardness and wear resistance required.
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