การแปรรูปชิ้นส่วนเหล็กหล่อสำหรับระบบขนส่งทางราง

การแปรรูปชิ้นส่วนเหล็กหล่อสำหรับระบบขนส่งทางราง หมายถึง กระบวนการผลิตชิ้นส่วนเหล็กหล่อสำหรับระบบขนส่งทางราง (เช่น รถไฟฟ้าใต้ดิน รถไฟความเร็วสูง รถไฟ ฯลฯ) ชิ้นส่วนเหล่านี้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในรางรถไฟ ชิ้นส่วนยานพาหนะ และโครงสร้างพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง ซึ่งต้องการความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการสึกหรอ และมีความแม่นยำสูง เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความทนทาน

ชิ้นส่วนเหล็กหล่อมีการใช้งานหลักในระบบขนส่งทางรางในด้านต่อไปนี้:

• ระบบราง：
  • ระบบยึดเหนี่ยว：เช่น ตัวยึด แผ่นประกบราง (fishplate) และแผ่นรองราง ใช้สำหรับยึดรางเหล็กให้แน่นหนา เพื่อให้มั่นใจในความมั่นคงของราง
  • ส่วนประกอบของทางแยก：เช่น หางปลาหล่อจากเหล็กแมงกานีส (frogs) แผ่นรองทางแยก ใช้สำหรับการเปลี่ยนรางของรถไฟ
  • วัสดุรางอื่นๆ (OTM)：เช่น แผ่นยึดเหนี่ยว (tie plates) ตัวกันกระแทก และตัวหน่วงความเร็วเฉื่อย (inert retarders) ใช้สำหรับเพิ่มประสิทธิภาพของราง
• ชิ้นส่วนยานพาหนะ：
  • ล้อและดุมล้อ：รับน้ำหนักของรถไฟและส่งกำลัง ต้องมีความแข็งแรงสูงและทนทานต่อการสึกหรอ
  • ระบบเบรก：เช่น ผ้าเบรก (brake shoes) ให้แรงเสียดทานเพื่อลดความเร็วหรือหยุดรถ
  • ชิ้นส่วนเชื่อมต่อตัวรถ：เช่น ฐานขอพ่วง ชิ้นส่วนเชื่อมต่อแชสซี ต้องทนทานต่อการรับน้ำหนักมากและการกระแทก
• โครงสร้างพื้นฐาน：
  • โครงสร้างรองรับ：เช่น ฐานเสาโครงเหล็ก ฐานรองรับ ใช้สำหรับค้ำยันหลุมขุด หรือโครงสร้างสถานี
  • อื่นๆ：เช่น ชิ้นส่วนอุปกรณ์ซ่อมบำรุง อุปกรณ์ท่อ ฯลฯ

กระบวนการแปรรูปชิ้นส่วนเหล็กหล่อ

การแปรรูปชิ้นส่วนเหล็กหล่อสำหรับระบบขนส่งทางรางต้องเป็นไปตามความแม่นยำสูงและข้อกำหนดด้านคุณภาพที่เข้มงวด กระบวนการมีดังนี้:

• การออกแบบและการทำแม่พิมพ์：
  • ตามแบบร่างการออกแบบ (เป็นไปตามข้อกำหนด "มาตรฐานการออกแบบรางรถไฟ" GB50090-2006 เป็นต้น) ทำแม่พิมพ์ทรายหรือแม่พิมพ์โลหะที่มีความแม่นยำสูง
  • ใช้ซอฟต์แวร์ CAD/CAM เพื่อปรับโครงสร้างชิ้นส่วนหล่อให้เหมาะสม ลดข้อบกพร่อง เช่น รูพรุนจากการหดตัว รูพรุนจากก๊าซ
• การหลอมและการเท：
  • การหลอมวัสดุ：ใช้เตาหลอมเหนี่ยวนำความถี่กลางในการหลอมเหล็กหล่อสีเทาหรือเหล็กหล่อเหนียว ควบคุมค่าคาร์บอนเทียบเท่า (CE) และสัดส่วนของสารเพิ่มการตกผลึก (เช่น แมกนีเซียม) เพื่อให้มั่นใจในคุณสมบัติของวัสดุ
  • กระบวนการเท：ใช้การหล่อแบบทราย (ทรายเรซินหรือทรายเคลือบ) หรือการหล่อแบบสถิต (เช่น กระบวนการของ Hu Yong Group) เพื่อให้มั่นใจในความเรียบของพื้นผิวและความแม่นยำของขนาดของชิ้นส่วนหล่อ
  • การควบคุมพารามิเตอร์：
    • อุณหภูมิการเท：1350-1450°C (เหล็กหล่อสีเทา), 1450-1500°C (เหล็กหล่อเหนียว)
    • ความเร็วในการเย็นตัว：ควบคุมเวลาในการเย็นตัวเพื่อปรับรูปแบบกราไฟต์ให้เหมาะสม (เช่น อัตราการตกผลึกของเหล็กหล่อเหนียว ≥90%)
• การตัดเฉือน：
  • การตัดเฉือน CNC：ใช้เครื่องจักร CNC (กลึง กัด เจาะ) ในการตัดเฉือนละเอียด เพื่อให้มั่นใจในค่าความคลาดเคลื่อน (เช่น ระดับ CT8) และความหยาบของพื้นผิว (Ra6.3-25μm)
  • การตัดเฉือนแบบสวิส：ใช้สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงในปริมาณน้อย เช่น หมุดและตัวยึด
  • การปรับสภาพพื้นผิว：การทำความสะอาดด้วยการยิงลูกปืน การอบชุบด้วยความร้อน (เช่น ออสเทนไนต์ หรือ นอร์มัลไลซ์) เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอและความแข็งแรง