Prototyp naboridovaného a indukčně zakaleného žebra

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Prototyp naboridovaného a indukčně zakaleného žebra

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

Prototype of a borided and induction-hardened rib

Popis výsledku anglicky

Prototype of a borided and induction-hardened rib made of C45 steel, with a thickness of 6 mm, designed for agricultural machinery, is processed using three optimised technological steps: blasting, local boriding, and induction hardening. Blasting removes burrs, corrosion impurities, and oxide layers. Local boriding involves automated application of boriding paste, controlled drying, and thermal activation at 940 °C in a nitrogen protective atmosphere, creating a layer approximately 0.07 ± 0.02 mm thick with a hardness of 1320 ± 150 HV1. Boriding is performed exclusively in the area 4 to 6 mm from the functional edge of the component. Induction hardening utilises a high-frequency source with 25 kW power to achieve surface hardness in the range of 680–800 HV1, with a hardening depth of at least 2.5 mm from the edge of the component, while the core remains unhardened from a depth of 6 mm. This process provides exceptional wear resistance, minimal deformation, and extended service life. Advanced automation ensures high repeatability of results and offers significant economic benefits for serial production.

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

VGP2400001

Číselná identifikace

—

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

26316919

Název vlastníka

COMTES FHT a.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

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

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—