Prototype of a borided and induction-hardened rib

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26316919%3A_____%2F24%3AN0000028" target="_blank" >RIV/26316919:_____/24:N0000028 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Prototyp naboridovaného a indukčně zakaleného žebra

Original language description

Prototyp naboridovaného a indukčně zakaleného žebra z oceli C45 o tloušťce 6 mm, určeného pro zemědělské stroje, je zpracováno třemi optimalizovanými technologickými kroky: tryskání, lokální boridací a indukčním kalením. Tryskání slouží k odstranění otřepů, korozních nečistot a oxidačních vrstev. Lokální boridace zahrnuje automatizované nanášení boridovací pasty, řízené sušení a tepelnou aktivaci při 940 °C v ochranné atmosféře dusíku, čímž se vytváří vrstva o tloušťce cca 0,07±0,02 mm s tvrdosti 1320±150 HV1. Boridace je prováděna pouze lokálně v oblasti 4 až 6 mm od funkční hrany dílce. Indukční kalení využívá vysoko-frekvenční zdroj o výkonu 25 kW k dosažení povrchové tvrdosti v rozmezí 680–800 HV1 s hloubkou zakalení minimálně 2,5 mm od hrany dílce, přičemž jádro zůstává nezakalené od hloubky 6 mm. Tento postup poskytuje výjimečnou odolnost proti opotřebení, minimální deformace a dlouhou životnost. Pokročilá automatizace navíc zajišťuje vysokou opakovatelnost výsledků a přináší výrazné ekonomické výhody pro sériovou výrobu.

Czech name

Prototyp naboridovaného a indukčně zakaleného žebra

Czech description

—

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20501 - Materials engineering

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2024

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

VGP2400001

Numerical identification

—

Technical parameters

Prototyp představuje zemědělskou strojní součást v podobě žebra z oceli C45 o tloušťce 6 mm s výškou 38 mm a délkou 336 mm. Výrobní proces zahrnuje tři klíčové procesy: tryskání, lokální boridaci a indukční kalení. Tryskání slouží k odstranění otřepů, korozních vrstev a k sjednocení povrchové kvality dílce. Lokální boridace probíhá na automatizované lince, která zajišťuje přesné nanášení boridovací pasty. Pasta je poté sušena pomocí infra-záření, kdy dochází k vysušení pasty v řádu několika minut, následuje tepelná aktivace vysušeného boridovacího média při 940 °C s výdrží 4 hodiny v ochranné atmosféře dusíku, což vytváří vrstvu o tloušťce cca 0,07±0,02 mm a tvrdosti 1320±150 HV1. Boridace je prováděna pouze lokálně v oblasti 4 až 6 mm od funkční hrany dílce. Indukční kalení využívá vysoko-frekvenční zdroj o výkonu 25 kW k dosažení povrchové tvrdosti 680–800 HV1 a hloubky zakalení minimálně 2,5 mm, přičemž jádro zůstává nezakalené od hloubky 6 mm. Proces zakončuje rychlé ochlazení vodní sprchou s obsahem polymerní složky, minimalizující riziko vzniku korozních nečistot, prasklin či deformací. Prototyp se vyznačuje vysokou odolnost proti opotřebení, dlouhou životnosti. Proces je díky automatizaci ekonomicky únosný a vyhovující požadavkům sériové výroby. Z ekonomického pohledu je proces zpracování žeber určených pro zemědělské stroje optimalizován pro maximální efektivitu a minimální jednotkové náklady při sériové výrobě, která dosahuje desítek tisíc dílců ročně. Pecní zpracování až 1100 dílců v jedné vsázce umožňuje efektivní rozložení fixních nákladů na velký objem produkce, což významně snižuje jednotkové náklady. Automatizace klíčových operací, jako je tryskání, nanášení boridovací pasty a indukční kalení, výrazně redukuje mzdové náklady, minimalizuje prostojové časy a zkracuje výrobní cyklus.

Economical parameters

Výraznou položkou je samotná boridovací pasta, která je využívána v řádu stovek kg ročně, díky velkému množství používané pasty klesla původní cena již o cca 25% oproti ceně na trhu. Významnou úsporu přinesla interní výroba a návrh výrobních linek vlastními pracovníky, což minimalizovalo počáteční investiční náklady. Indukční kalení s vysokofrekvenčním zdrojem o výkonu 25 kW je navrženo pro vysokou životnost zařízení, což snižuje dlouhodobé kapitálové výdaje. Kombinace vysoké produktivity, nízkých variabilních nákladů a rychlé návratnosti investic zajišťuje konkurenceschopnost procesu, který poskytuje vysokou přidanou hodnotu při zachování kvality a spolehlivosti produktu.

Application category by cost

—

Owner IČO

26316919

Owner name

COMTES FHT a.s.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—