Fundição do bloco de cilindros: a arte de fundir no centro do motor

Na fabricação moderna de motores de combustão interna, Fundição do bloco de cilindros é um processo crucial. Como núcleo do motor, a força, a condutividade térmica e a resistência ao desgaste da estrutura do bloco de cilindros determinam diretamente a vida e o desempenho do motor. Como um processo de alta tecnologia que integra ciência material, engenharia mecânica, tratamento térmico e fabricação de precisão, a fundição do bloco de cilindros não apenas representa o nível de fabricação industrial, mas também reflete a busca final de detalhes do fabricante.

A seleção e otimização do processo de fundição começa com a proporção científica de materiais. Na maioria dos motores tradicionais, o ferro fundido cinza ainda é o material convencional para a fundição do bloco de cilindros. Seu bom desempenho de fundição, desempenho de redução de vibração e desempenho de processamento fazem com que o domine na fabricação de motores de combustão interna. Na busca de materiais de liga de alumínio leve e de alta resistência, foram amplamente utilizados em motores de alto desempenho e veículos de energia novos nos últimos anos, especialmente em carros de corrida, motores de aeronaves e carros de ponta. Embora a liga de alumínio tenha baixa densidade e seja fácil de dissipar o calor, ela possui requisitos mais rigorosos no processo de fundição, que também promove a evolução contínua da tecnologia de fundição de blocos de cilindros.

A maioria dos fundos modernos de blocos de cilindros usa a tecnologia de fundição de areia. Esse processo constrói a geometria interna do bloco de cilindros, produzindo moldes de areia precisos, especialmente o layout do sistema de jaqueta de água e o sistema de canais de óleo. Na fabricação de moldes de areia, a aplicação de núcleos de areia impressa em 3D é a inovação tecnológica mais atraente nos últimos anos. A produção tradicional de núcleo de areia é complicada e tem grandes erros, enquanto a impressão 3D pode melhorar bastante a precisão da fundição e a realização de estruturas complexas, o que não apenas melhora a qualidade geral do bloco de cilindros, mas também diminui o ciclo do design para a produção.

Durante o processo de fundição, o controle de qualidade do metal fundido é a chave para o sucesso ou a falha. Parâmetros como controle de temperatura, relação componente, pureza de fusão e velocidade de vazamento precisam ser estritamente monitorados. Uma vez que o metal fundido contém muitas impurezas ou gases, defeitos como poros e inclusões de escória podem se formar durante o processo de resfriamento, que afeta diretamente a densidade e a vida útil do bloqueio do cilindro. Em oficinas avançadas de fundição, a combinação de equipamentos de fundição digital e tecnologia de detecção de qualidade em tempo real permite que esses problemas em potencial sejam descobertos e corrigidos nos estágios iniciais, garantindo a consistência e a confiabilidade das peças fundidas.

O processo de resfriamento e solidificação também é crucial. Como parte complexa, o processo de solidificação do bloco de cilindros geralmente apresenta um estado desigual. Para evitar defeitos como rachaduras térmicas e furos de encolhimento, os engenheiros usarão o software de simulação para executar a análise de campo térmico e otimizar o sistema de refrigeração e o design do riser. O sistema avançado de controle de refrigeração, combinado com o modelo de cálculo da gravidade térmica, pode obter controle preciso do processo de solidificação, tornando a estrutura de fundição mais compacta e melhorando ainda mais a força e a durabilidade.

Após a fundição, o bloco de cilindros precisa passar por uma série de processos subsequentes, como tratamento térmico, usinagem e testes não destrutivos. O tratamento térmico pode eliminar o estresse de fundição e melhorar as propriedades organizacionais, enquanto a usinagem pode atender aos requisitos de precisão da montagem. Especialmente quando usinam os orifícios do cilindro, os bancos principais e os orifícios da árvore de cames, os requisitos de posição e cilíndrica são extremamente altos. O centro de usinagem de ligação com vários eixos e o equipamento de medição de alta precisão usado nesse processo garante que cada bloco de cilindros possa atender aos padrões técnicos estritas.

Desde a modelagem de design até os testes acabados de produtos, a fundição do bloco de cilindros não é mais um processo de fundição, mas uma colaboração abrangente de engenharia. Ele integra fabricação de alta precisão, sistemas de monitoramento inteligente, engenharia de materiais e conceitos sustentáveis ​​e é uma parte indispensável de uma potência de fabricação.