เหตุใดการ "เตรียมผิวก่อนทำให้แข็ง" ที่ดูเหมือนเรียบง่าย จึงมีบทบาทสำคัญต่ออายุการใช้งานของเฟือง?
ในอุตสาหกรรมการผลิตเฟือง มีความจริงที่ยอมรับกันอย่างแพร่หลายว่า "ความสำเร็จของการทำให้แข็งด้วยการซึมคาร์บอนครึ่งหนึ่งขึ้นอยู่กับการเตรียมพื้นผิวล่วงหน้า" ปัญหาคุณภาพในการซึมคาร์บอนที่เกิดขึ้นจริง เช่น จุดอ่อนเฉพาะที่ ความลึกของผิวแข็งที่ไม่สม่ำเสมอ การแตกร้าวแบบเป็นหลุม (pitting) ก่อนกำหนด หรืออายุการรับแรงกระแทกจากการสัมผัสลดลงอย่างฉับพลัน มักไม่ได้เกิดจากความผิดพลาดของเตา หรือสูตรทางเคมีที่บกพร่อง แต่กลับเกิดจากข้อผิดพลาดในขั้นตอนการเตรียมชิ้นงานก่อนซึมคาร์บอน
ความลึกของผิวแข็งที่ไม่สม่ำเสมอถือเป็นอันตรายแฝงที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งสำหรับเฟือง ผลกระทบนั้นไกลเกินกว่าความไม่สม่ำเสมอของความแข็งเพียงอย่างเดียว:
- จุดอ่อนเฉพาะที่ → เสี่ยงต่อการเกิดการแตกร้าวแบบเป็นหลุม (pitting) ก่อนกำหนดได้สูง
- ความลึกของผิวแข็งที่ไม่สม่ำเสมอ → การกระจายแรงสัมผัสที่ไม่สมดุล
- ความลึกของผิวแข็งไม่เพียงพอที่โคนฟันเฟือง → อายุการรับแรงกระแทกจากการโค้งงอ (bending fatigue life) ลดลง
- โครงสร้างผิวที่ไม่สม่ำเสมอ → เพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิด "ชั้นสีขาว" หรือพื้นผิวไหม้ระหว่างขั้นตอนการเจียรเฟืองในภายหลัง
- เสียงดังผิดปกติและการเข้าฟันที่ไม่เสถียร → สมรรถนะ NVH (Noise, Vibration, Harshness) เสื่อมลง
สรุปสั้นๆ: ความลึกของเปลือกที่ไม่สม่ำเสมอคือระเบิดเวลาที่อาจทำให้เฟืองเสียหายได้ในระยะเริ่มต้น
การกำจัดไขมันเป็นกระบวนการที่ช่วยขจัดคราบน้ำมัน คราบสารหล่อเย็น คราบเหงื่อมือ คราบสารหล่อลื่นจากการตัด และสิ่งสกปรกอื่นๆ การกำจัดไขมันไม่เพียงพอจะนำไปสู่:
- ฟิล์มน้ำมันที่ปิดกั้นการแพร่ของศักยภาพคาร์บอน
- อัตราการคาร์บูไรซ์ในพื้นที่เฉพาะลดลง
- ความลึกของเปลือกตื้น หรือแม้กระทั่งเกิด "จุดขาว" และ "จุดอ่อน"
พื้นที่ที่มีปัญหานี้โดยเฉพาะมีแนวโน้มที่จะเกิดการสึกเป็นหลุม (pitting) ในงานที่มีแรงกระทำสูง เช่น กล่องเกียร์แบบวงโคจร
หม้อกลองที่ทําจากหม้อกลองมีสกัดออกไซด์หนา ซึ่งถ้าไม่ถูกกําจัดทั้งหมด จะทําให้เกิด
- โซนที่ปิดคาร์บอน แม้ในกระบวนการการคาร์บิวเรซิ่งแบบว่าง
- การลดความลึกของคดี 20%~50%
- องค์ประกอบเล็กๆ ของพื้นผิวที่ไม่เรียบ
- "การคาร์บิวเรชั่นกลับ" (การอุดมคาร์บอนในชั้นลึก ๆ พร้อมกับการลดคาร์บอนบนพื้นผิว)
เกียร์ที่มีอาการผิดปกตินี้มีความเปราะบางต่อการบดหลังการบด ความแข็งผิวที่ไม่เพียงพอรวมกับความแข็งภายในสร้างความเข้มข้นอันตราย
การ เติม เตา เตา เตา เตา เตา เตา เตา เตา เตา เตา เตา เตา มันมีอิทธิพลตรงต่อ
- รูปแบบการหมุนเวียนของก๊าซเตา
- พื้นที่สัมผัสแก๊สเตา
- ความเหมือนกันของการเผชิญหน้ากับภาวะคาร์บอนในความเป็นไปได้ในพื้นผิวของเครื่องมือทั้งหมด
การบรรทุกที่ไม่ถูกต้อง ส่งผลให้เกิด:
- พื้นที่ที่ตายในท้องถิ่น → ความลึกของกรอบที่ไม่ลึก
- การทับทับหรือป้องกันระหว่างเกียร์ → จุดอ่อนคล้ายแผ่น
- ความอึดอัด → การสกัดการไหลของแก๊สเตา
- การบรรทุกผสมของเครื่องยนต์ขนาดเล็กและขนาดใหญ่ → ความไม่สม่ําเสมอของอุณหภูมิเนื่องจากความจุทางความร้อนที่แตกต่างกัน
ปัญหาเหล่านี้เกิดขึ้นในสถานที่บ่อยกว่าที่คาด
หลักการหลักของการคาร์บิวไรเซอร์คือ:อะตอมคาร์บอน → กระจายไปในพื้นผิวเหล็ก → ประสบความเข้มข้นและความเข้มเป้าหมาย
เมื่อการถอนไขมัน, การถอนเกลียว, หรือการแบ่งความขาดทุน ลดความสามารถของพื้นผิวในการดูดซึมคาร์บอน:
- การแพร่ของคาร์บอนช้าลง
- ปฏิกิริยาศักย์คาร์บอนถูกรบกวน
- เกิดโซนที่ขาดคาร์บอนในพื้นที่เฉพาะ
- ปริมาณมาร์เทนไซต์บนผิวลดลง
- ความแข็งลดลง 50–150 HV
- ความลึกของเนื้อผิวไม่เพียงพอ 0.1–0.3 มม.
- ความเค้นอัดตกค้างบนผิวลดลง
ในท้ายที่สุด ฟันเฟืองจะแสดงอาการเสียหายในระยะเริ่มต้น ได้แก่:
- การเจาะ
- การลอกเป็นแผ่น (Spalling)
- ไมโครคราคส์ (Microcracks)
- เสียงรบกวนจากการขบกันเพิ่มขึ้น
- อายุการใช้งานก่อนเกิดความล้าลดลงอย่างมาก (โดยทั่วไปสั้นลง 30–60%)
- การแตกร้าวเป็นหลุมรวมตัวอยู่ในบริเวณพื้นผิวฟันเฟืองเฉพาะจุด (ไม่กระจายแบบสุ่ม)
- ความแข็งที่ไม่สม่ำเสมออย่างชัดเจน (เช่น HRC 60 เทียบกับ HRC 54)
- ความแตกต่างของความลึกของการชุบผิวอย่างมีนัยสำคัญระหว่างพื้นผิวด้านซ้ายและด้านขวาของฟันเฟือง
- โปรไฟล์ความลึกของการชุบผิวเปลี่ยนแปลงแบบขั้นบันไดหรือเปลี่ยนอย่างฉับพลัน
- การวิเคราะห์โครงสร้างโลหะแสดงให้เห็นถึงปริมาณเฟอร์ไรต์ที่ผิวเพิ่มขึ้น
- การกระจายของความแข็งไม่มีความชันแบบค่อยเป็นค่อยไป (แสดงการกระโดดหรือทรุดตัวอย่างฉับพลัน)
อาการเหล่านี้ทั้งหมดชี้ไปที่ปัญหาหลักเดียวกัน: การเตรียมผิวก่อนชุบไม่เพียงพอ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการคาร์บูไรซ์ไม่สม่ำเสมอ
- การทดสอบความเข้มข้นของสารทำความสะอาดเป็นประจำ
- การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิก (แนะนำเป็นอย่างยิ่ง)
- การล้างด้วยน้ำร้อนตามข้อบังคับ
- ควบคุมอุณหภูมิในการอบแห้ง
- การทดสอบ "คราบน้ำ" เพื่อยืนยันความสะอาดของพื้นผิว
ใช้วิธีการที่เหมาะสม:
- การพ่นทราย (แนะนำตามมาตรฐาน SA2.5)
- การกัดกรดต่อเนื่อง + การทำให้เป็นกลาง
- การขัดด้วยเครื่องจักร
- การกำจัดสนิมด้วยเลเซอร์ (วิธีการระดับสูง)
เป้าหมาย: ได้พื้นผิวโลหะทั้งหมดโดยไม่มีคราบออกไซด์ลึกเหลืออยู่
พัฒนาขั้นตอนปฏิบัติมาตรฐานเฉพาะขององค์กร (SOP):
- สูงสุด X ชิ้นต่อชั้น
- ห้ามสัมผัสกันโดยตรงระหว่างฟันกับฟัน
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าก๊าซในเตาไหลเวียนได้อย่างไม่มีอุปสรรค
- แยกการบรรจุเฟืองขนาดเล็กและขนาดใหญ่
- ใช้อุปกรณ์ยึดจับมาตรฐาน
คําแนะนํา:
- แท่งทดสอบมาตรฐาน (Ø20×20 มม.)
- การบรรจุเตาแบบพร้อมกันกับเฟืองที่ผลิตจริง
- การเปรียบเทียบค่าความแข็งและโครงสร้างโลหะวิทยา
- การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโดยอาศัยข้อมูล
การคาร์บูไรซ์เป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตเฟืองที่สำคัญที่สุด แต่ 'ขั้นตอนเล็กๆ ที่มองข้ามได้ง่าย' ก่อนหน้านี้ คือสิ่งที่กำหนดคุณภาพของผิวชั้นแข็งอย่างแท้จริง: หยดเดียวของน้ำมันตกค้าง เศษออกไซด์เพียงเล็กน้อย จุดอุดตันเพียงจุดเดียว หรือมุมการวางชิ้นงานที่ผิดพลาด—สิ่งเหล่านี้เพียงอย่างใดอย่างหนึ่งสามารถทำให้อายุการใช้งานของเฟืองในล็อตหนึ่งลดลงครึ่งหนึ่งได้
จำไว้เสมอ: คุณภาพการคาร์บูไรซ์ไม่ได้เริ่มต้นเมื่อเตาทำงาน แต่เริ่มต้นตั้งแต่ขั้นตอนการเตรียมพื้นผิว การลงทุนในการเตรียมพื้นผิวที่เหมาะสมคือการวางรากฐานสำหรับความน่าเชื่อถือและการทำงานที่ยาวนานของเฟือง
EN
AR
FI
NL
DA
CS
PT
PL
NO
KO
JA
IT
HI
EL
FR
DE
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
SK
UK
VI
HU
TH
FA
MS
HA
KM
LO
NE
PA
YO
MY
KK
SI
KY
