ວັດສະດຸ ແລະ ການອອກແບບໃດທີ່ປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຊິ້ນສ່ວນເຄື່ອງຈັກ

ຄວາມໝັ້ນຄົງໃນອຸດສາຫະກຳຍານພາຫະນະ ສ່ວນປະກອບຂອງຖົງ ກຳນົດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຍານພາຫະນະ, ຄວາມປອດໄພໃນການໃຊ້ງານ, ແລະ ຕົ້ນທຶນການບໍາຮັກສາໃນຍານພາຫະນະສຳລັບຜູ້ໂດຍສານ, ລົດບັນທຸກເພື່ອການຄ້າ, ແລະ ຍານພາຫະນະທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ວິສະວະກອນ ແລະ ຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານການຈັດຊື້ເປັນຕົ້ນຕໍຕ້ອງເປີດເຜີຍຄວາມກົດດັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອຮັກສາດຸດຍອດລະຫວ່າງຕົ້ນທຶນວັດສະດຸ, ປະສິດທິພາບໃນການຜະລິດ, ແລະ ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງເມື່ອເລືອກຊິ້ນສ່ວນເຄື່ອງຈັກທີ່ສາມາດຕ້ານທານວັฏຈັກຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນແຕ່ລະມື້, ການກັດກິນຈາກສິ່ງແວດລ້ອມ, ແລະ ສະພາບການໃຊ້ງານທີ່ຮຸນແຮງ. ການເຂົ້າໃຈວ່າວັດສະດຸ ແລະ ວິທີການອອກແບບໃດທີ່ໃຫ້ຜົນດີຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງຢ່າງວັດແທກໄດ້ ຈະຊ່ວຍໃຫ້ການຕັດສິນໃຈດ້ານການກຳນົດຂໍ້ກຳນົດທີ່ດີຂຶ້ນ, ຫຼຸດຈຳນວນການຮ້ອງຂໍໃນການຮັບປະກັນ, ແລະ ຮັບປະກັນການໃຊ້ງານທີ່ສອດຄ່ອງກັນໄປຕະຫຼອດໄລຍະເວລາໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ.

ລະບົບເຄື່ອງໃຕ້ຖັງລົດທີ່ທັນສະໄໝປະກອບດ້ວຍ ອາວະກາດຄວບຄຸມ (control arms), ຈຸດເຊື່ອມບານ (ball joints), ຊຸດທາງນໍາພາ (tie rods), ຊຸດເຊື່ອມແຖວຕ້ານການເຄື່ອນໄຫວ (sway bar links), ແລະ ຊຸດເຄື່ອງໃຕ້ຖັງ (subframe assemblies) ທີ່ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອຄວບຄຸມຮູບຮ່າງຂອງລະບົບເຄື່ອງໃຕ້ຖັງ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະບົບທາງນໍາພາ, ແລະ ການຈັດສົ່ງແຮງທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນເວລາເລີ່ມເຄື່ອນ, ເຮັດຈັກ, ແລະ ຫັນເຂົ້າມຸມ. ແຕ່ລະຊິ້ນສ່ວນຈະຖືກສັ່ງໃຫ້ຮັບແຮງທາງກົາຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ—ແຮງດຶງ (tensile loads) ໃນອາວະກາດຄວບຄຸມເວລາທີ່ຖືກກົດ, ແຮງບິດ (torsional stress) ໃນຊຸດເຊື່ອມແຖວຕ້ານການເຄື່ອນໄຫວເວລາທີ່ໂຕເຮືອນເຄື່ອນໄຫວ, ແລະ ແຮງດັດແປງຢ່າງຮຸນແຮງ (impact forces) ໃນຈຸດເຊື່ອມບານເວລາທີ່ລົດເດີນທາງຜ່ານບ່ອນທີ່ມີຮູເປີດໃນທາງ. ການເລືອກວັດຖຸແລະການອອກແບບຮູບຮ່າງມີອິດທິພົນໂດຍກົງຕໍ່ປະສິດທິພາບໃນການຕ້ານການເສື່ອມສະຫຼາຍຈາກການເຮັດວຽກຊ້ຳໆ (fatigue failure), ການເບື່ອນຕົວຢ່າງຢືດຫຸ່ນ (elastic deformation), ແລະ ການເສື່ອມສະຫຼາຍຈາກສິ່ງແວດລ້ອມ (environmental degradation) ໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານ. ການວິເຄາະນີ້ສຶກສາຄຸນສົມບັດຂອງວັດຖຸ, ລັກສະນະການອອກແບບ, ແລະ ວິທີການຜະລິດທີ່ເປັນປະຈັກສະຫຼາດເພື່ອປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຊິ້ນສ່ວນເຄື່ອງໃຕ້ຖັງຢ່າງມີປະລິມານທີ່ວັດແທກໄດ້ ໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກການດ້ານວິສະວະກຳ ແລະ ຂໍ້ມູນຈາກການທົດສອບໃນສະພາບການຈິງ.

ເຫຼື້ອງພື້ນຖານດ້ານການເລືອກວັດຖຸສຳລັບຄວາມຍືນຍົງຂອງຊິ້ນສ່ວນເຄື່ອງໃຕ້ຖັງ

ສະເລີດທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເຫຼື່ອຍ

ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງແຕ່ມີອະລອຍຕ່ຳ (HSLA) ຍັງຄົງເປັນວັດຖຸທີ່ນິຍົມໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດສຳລັບຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງເນື່ອງຈາກອັດຕາສ່ວນຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ນ້ຳໜັກທີ່ດີເລີດ, ຄວາມຄຸ້ມຄ່າໃນການຜະລິດ, ແລະ ພຶດຕິກຳການເກີດຄວາມເຫຼື່ອຍທີ່ຄາດການໄດ້ຢ່າງດີເລີດເມື່ອຖືກຮັບພາລະເປັນວັฏຈັກ. ເຫຼັກ HSLA ທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງທີ່ຈະເລີ່ມເກີດການເຄື່ອນຕົວ (yield strength) ລະຫວ່າງ 350-550 MPa ສາມາດຮັບປະກັນຄວາມສາມາດໃນການຮັບພາລະທາງໂຄງສ້າງໄດ້ຢ່າງເພີຍພໍ ແລະ ຍັງຮັກສາຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ຈຳເປັນສຳລັບການດູດຊຶມພະລັງງານຈາກການເຄື່ອນທີ່ຢ່າງຮຸນແຮງ. ວິທີຈັດຮຽງຂອງຈຸລິນຍາກ (microstructure) ຂອງເຫຼັກອະລອຍເຫຼົ່ານີ້—ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນປະກອບດ້ວຍເຟີຣີດ-ເປີລິດ (ferrite-pearlite) ຫຼື ບາຍນິຕິກ (bainitic) — ມີຜົນຕໍ່ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດແຕກເລີ່ມຕົ້ນຂອງແຕກ (crack initiation resistance) ແລະ ອັດຕາການແຜ່ຂະຫຍາຍຂອງແຕກ (crack propagation rates) ໃນເວລາທີ່ເກີດຄວາມເຫຼື່ອຍ. ຊິ້ນສ່ວນຄອນທຣອລແອມ (control arms) ທີ່ຜະລິດຈາກເຫຼັກ HSLA ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ເຖິງ 150,000 ໄມລ໌ ຫຼື ເກີນໄປ ເມື່ອອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມ, ເທືອບທຽບກັບເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງຕ່ຳ (mild steel) ທີ່ອາດຈະເກີດແຕກໃນໄລຍະ 80,000-100,000 ໄມລ໌ ໃຕ້ສະພາບການຮັບພາລະທີ່ເທົ່າກັນ.

ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງຂັ້ນສູງ ທີ່ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຈຸລະພາກເຊັ່ນ: ວານາເດີ້ມ, ນິໂອເບີ້ມ, ແລະ ຕິຕາເນີ້ມ ສາມາດບັນລຸຄວາມແຂງແຮງໃນການຍືດຕົວ (yield strength) ຂ້າງເທິງ 600 MPa ໂດຍຍັງຮັກສາຄຸນສົມບັດໃນການເຊື່ອມແລະການຂຶ້ນຮູບໄດ້ດີ ເພື່ອໃຊ້ໃນຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວຖັງລົດທີ່ມີຮູບຮ່າງສັບສົນ. ຊະນິດເຫຼັກທີ່ເຂັ້ມແຂງຈາກການປະກອບຕົວຢູ່ໃນຮູບແບບເມັດ (precipitation-strengthened grades) ໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດຫຼຸດນ້ຳໜັກຂອງຊິ້ນສ່ວນລົງໄດ້ 15-25% ໂດຍຍັງຮັກສາປະສິດທິພາບດ້ານໂຄງສ້າງໃຫ້ຄືເກົ່າ, ໂດຍເປັນປະໂຫຍດຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ສ່ວນຄອນທຣອລແອີມ (control arms) ແລະ ສ່ວນຂອງຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງລົດ (subframe members) ໂດຍການຫຼຸດນ້ຳໜັກຂອງສ່ວນທີ່ບໍ່ຖືກສົ່ງຜ່ານສິ່ງກີດຂວາງ (unsprung weight) ຈະປັບປຸງຄຸນນະພາບການຂັບຂີ່. ຄ່າຂອບເຂດຄວາມຕ້ານທານ (endurance limit) — ຄື ຄ່າຄວາມເຄັ່ນທີ່ຕ່ຳກວ່າທີ່ຈະເກີດອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ບໍ່ຈຳກັດ (infinite fatigue life) — ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນສັດສ່ວນກັບຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງ (tensile strength) ໃນເຫຼັກທີ່ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຕ່າງໆ (steel alloys), ເຮັດໃຫ້ AHSS ມີປະສິດທິຜົນຢ່າງເດັ່ນຊັດໃນ ສ່ວນປະກອບຂອງຖົງ ທີ່ຖືກສັ່ນສະເທືອນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນເວລາຂັບຂີ່ໃນທາງດ່ວນ.

ການນຳໃຊ້ອະລູມິເນຽມແລະການປ້ອງກັນການກັດກິນ

ອະລູມິເນີ້ມ ແທງທີ່ປະກອບດ້ວຍສານເຄມີຕ່າງໆ ມີຂໍ້ດີທີ່ນ่าສົນໃຈໃນສ່ວນປະກອບຂອງຊື້ນລົດ (chassis) ທີ່ຕ້ອງການຫຼຸດນ້ຳໜັກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມແໜ່ນຂອງໂຄງສ້າງຫຼຸດລົງ ໂດຍເປັນພິເສດໃນລົດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ລົດໄຟຟ້າ (electric platforms) ເຊິ່ງການເຮັດໃຫ້ມວນນ້ຳໜັກມີປະສິດທິພາບສູງຂຶ້ນຈະສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ໄລຍະທາງທີ່ລົດສາມາດຂັບໄດ້ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການບັງຄັບບັງຄອບ. ອະລູມິເນີ້ມຊຸດ 6000 ໂດຍເປັນພິເສດແມ່ນ 6061-T6 ແລະ 6082-T6 ມີຄວາມແໜ່ນທີ່ຈະເກີດການເຮັດໃຫ້ເກີດການເຄື່ອນຍ້າຍ (yield strength) ເຖິງປະມານ 275 MPa ແລະ ມີຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດໃນການອັດຮູບ (extrusion) ສຳລັບສ່ວນປະກອບຄອງທິດທາງ (control arms) ແລະ ໂຄງສ້າງເບື້ອງລຸ່ມ (subframe structures). ຊັ້ນອັກຊີໄດ (oxide layer) ທີ່ເກີດຂື້ນຕາມທຳມະຊາດຂອງມັນໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນທີ່ດີເລີດກວ່າເຫຼັກທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກປູກຊັ້ນປ້ອງກັນ (uncoated steel) ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຫຼາຍໃນເຂດທີ່ໃຊ້ເກືອທາງ (road salt) ໃນເວລາໆໜຶ່ງຂອງປີ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (elastic modulus) ຂອງອະລູມິເນີ້ມຕ່ຳກວ່າເຫຼັກ ຈຶ່ງຕ້ອງການຮູບຮ່າງທີ່ມີຂະໜາດຂ້າງ (cross-sectional geometries) ໃຫຍ່ຂື້ນເພື່ອບັນລຸຄວາມແໜ່ນທີ່ເທົ່າກັບເຫຼັກ ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນຜົນປະໂຫຍດດ້ານການຫຼຸດນ້ຳໜັກເລັກນ້ອຍ.

ສ່ວນປະກອບຂອງໂຄງສ້າງຕົວຖັງທີ່ເຮັດຈາກ ອາລູມິ ເນີ້ມທີ່ຜ່ານການຕີຂຶ້ນຮູບ (Forged aluminum) ມີລັກສະນະການຈັດຮຽງຂອງເສັ້ນໃຍ (grain flow) ທີ່ຕາມຮູບຮ່າງຂອງຊິ້ນສ່ວນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການເກີດຄວາມເຄີຍ (fatigue strength) ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງມີນັກໃນບໍລິເວນທີ່ມີຄວາມເຄັ່ນເຄືອນສູງ (critical stress concentration areas) ເຊັ່ນ: ຈຸດທີ່ຕິດຕັ້ງ bushing ຂອງ control arm ແລະ ສ່ວນທີ່ເປັນບ່ອນຕິດຕັ້ງ ball joint. ຄວາມແຂງແຮງທີ່ມີທິດທາງດັ່ງກ່າວເຮັດໃຫ້ອາລູມິ ເນີ້ມຊຸດ 7000 (7000-series aluminum alloys) ສາມາດບັນລຸຄວາມສາມາດຕໍ່ການເກີດຄວາມເຄີຍທີ່ເທົ່າທຽບໄດ້ກັບເຫຼັກ HSLA (HSLA steel) ແຕ່ມີນ້ຳໜັກໜັກກວ່າ 40%. ການປິ່ນປົວໜ້າພ້ອມ (surface treatments) ເຊັ່ນ: anodizing ແລະ conversion coating ຍັງຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນ (corrosion resistance) ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຈັບຕິດຂອງສີ (paint adhesion) ເພີ່ມເວລາໃຊ້ງານ (service life) ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ. ຂໍ້ຈຳກັດຫຼັກໆແມ່ນການເກີດການກັດກິນແບບ galvanic corrosion ເມື່ອສ່ວນປະກອບຂອງໂຄງສ້າງຕົວຖັງທີ່ເຮັດຈາກອາລູມິ ເນີ້ມມາສຳຜັດກັບສ່ວນປະກອບທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກ (steel fasteners) ຫຼື ສ່ວນປະກອບອື່ນໆທີ່ຢູ່ຕິດກັນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຕ້ອງມີການປ້ອງກັນດ້ວຍການເຄືອບດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ບໍ່ນຳໄຟຟ້າ (non-conductive coatings) ຫຼື ວັດສະດຸກັ້ນ (barrier materials) ເພື່ອປ້ອງກັນການເສື່ອມສະພາບທາງເຄມີ-ໄຟຟ້າ (electrochemical degradation) ທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ.

ວັດສະດຸປະກອບ (Composite Materials) ແລະ ວິທີການກໍ່ສ້າງລະບົບປະສົມ (Hybrid Construction Methods)

ວັດສະດຸປະກອບຂັ້ນສູງ ລວມທັງ ວັດສະດຸທີ່ເຮັດຈາກພັນທະບັດທີ່ເສີມດ້ວຍເສັ້ນໄຍຄາບອນ (CFRP) ແລະ ວັດສະດຸທີ່ເຮັດຈາກເສັ້ນໄຍແກ້ວ ໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ນ້ຳໜັກ (specific strength) ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເຄີຍ (fatigue resistance) ທີ່ດີເລີດ ສຳລັບຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງລົດ (chassis components) ທີ່ໃຊ້ໃນການແຂ່ງລົດ ແລະ ລົດຢືນຢືນຄຸນນະພາບສູງ. ຊິ້ນສ່ວນຄອນທຣອລແອີມ (control arms) ທີ່ເຮັດຈາກ CFRP ມີການຫຼຸດລົງຂອງມວນສານ (mass) ເຖິງ 60% ເມື່ອທຽບກັບຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກ ແຕ່ຍັງຮັກສາຄວາມແຂງ (stiffness) ເທົ່າເດີມ ແລະ ມີຄຸນສົມບັດໃນການດູດຊຶມການສັ່ນສະເທືອນ (vibration damping) ທີ່ດີກວ່າ. ຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕາມທິດທາງ (anisotropic nature) ຂອງວັດສະດຸປະກອບທີ່ເສີມດ້ວຍເສັ້ນໄຍ ໃຫ້ວິສວະກອນສາມາດປັບແຕ່ງທິດທາງຂອງເສັ້ນໄຍໃຫ້ສອດຄ່ອງກັບເສັ້ນທາງທີ່ຮັບພາລະຫຼັກ (primary load paths) ໂດຍການເນັ້ນການຈັດສົ່ງຄວາມແຂງແຮງຂອງວັດສະດຸໄປຍັງບ່ອນທີ່ການວິເຄາະຄວາມເຄັ່ນ (stress analysis) ບອກວ່າມີຄວາມຕ້ອງການສູງສຸດ. ຄວາມສາມາດໃນການອອກແບບຕາມທິດທາງນີ້ ມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງຕໍ່ຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງ (chassis components) ທີ່ຕ້ອງຮັບພາລະທີ່ສັບສົນ ແລະ ມີຫຼາຍທິດທາງ (multi-axial loading) ໃນເວລາທີ່ມີການເຮັດວຽກຮ່ວມກັນລະຫວ່າງການເຮັດວຽກຂອງລະບົບເບີກ (braking) ແລະ ການເລີ່ມຕົ້ນເຂົ້າສູ່ການຫຼີ້ນ (cornering).

ວິທີການກໍ່ສ້າງລະບົບປະສົມທີ່ປະກອບດ້ວຍຫຼັກໂຄງສ້າງເຫຼັກ ຫຼື ອະລູມິເນີ້ມ ຮ່ວມກັບຊັ້ນຫຸ້ມດ້ວຍວັດສະດຸປະສົມ ແມ່ນເປັນຍຸດທະສາດໃໝ່ທີ່ກຳລັງເກີດຂຶ້ນສຳລັບຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງຕົວຖັງທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ການອອກແບບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດປະໂຫຍດຈາກຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນການຮັບແຮງທີ່ສູງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍຂອງວັດສະດຸທີ່ເປັນເມທາລ໌ ເພື່ອໃຊ້ໃນບ່ອນທີ່ມີການຕິດຕັ້ງແລະຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ ໃນຂະນະທີ່ໃຊ້ສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກວັດສະດຸປະສົມໃນສ່ວນທີ່ເປັນໂຄງສ້າງເພື່ອເພີ່ມອັດຕາສ່ວນຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ນ້ຳໜັກໃຫ້ສູງທີ່ສຸດ. ຄວາມສັບສົນໃນການຜະລິດ ແລະ ຕົ້ນທຶນວັດສະດຸ ຍັງຈຳກັດການນຳໃຊ້ວັດສະດຸປະສົມໃນຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງໃຫ້ຢູ່ໃນການນຳໃຊ້ທີ່ເປັນພິເສດເທົ່ານັ້ນ, ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ ເຕັກນິກການຈັດແຈງເສັ້ນໄຍອັດຕະໂນມັດ (automated fiber placement) ແລະ ວິທີການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍການຖ່າຍເທ ຢາເລືອງ (resin transfer molding) ຍັງຄືງເຮັດໃຫ້ຕົ້ນທຶນການຜະລິດຫຼຸດລົງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ການທີ່ວັດສະດຸປະສົມທີ່ມີເມທຣິກເປັນໂປລີເມີ (polymer matrix composites) ບໍ່ເກີດການກັດກິນ ໄດ້ກຳຈັດເຫດຜົນທີ່ເຮັດໃຫ້ຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກເມທາລ໌ເສື່ອມສະຫຼາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີເກືອ (ເກືອທະເລ) ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເບື້ອງຕົ້ນທີ່ສູງຂຶ້ນມີຄວາມຄຸ້ມຄ່າ ໂດຍຜ່ານການຍືດເວລາຫຼາຍຂຶ້ນກ່ອນຈະຕ້ອງປ່ຽນຊິ້ນສ່ວນ.

ຫຼັກການຮູບຮ່າງການອອກແບບທີ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງດີຂຶ້ນ

ການຫຼຸດຜ່ອນການລວມຕົວຂອງຄວາມເຄັ່ນຕຶງຜ່ານການປັບປຸງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເໝາະສົມ

ຈຸດທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶດທາງເລຂາຄະນິດສາດເປັນຈຸດທີ່ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວເປັນອັນດັບທຳອິດໃນຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງຕົວຖັງ, ເກີດຂຶ້ນທີ່ການປ່ຽນແປງຂອງພື້ນທີ່ຂ້າມ, ຮິມຂອງຮູ, ແລະ ຈຸດທີ່ປ່ຽນແປງຈາກເສັ້ນປ້ອມ (fillet) ໂດຍທີ່ຄວາມຕໍ່ເນື້ອວັດຖຸຖືກຂັດຂວາງ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶດທ້ອງຖິ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ. ສາຍແຕກຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶດ (fatigue cracks) ࡒ ມັກເລີ່ມຕົ້ນທີ່ເຂດທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶດສູງເຫຼົ່ານີ້ຫຼັງຈາກໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຄື່ອນທີ່ຊ້ຳຄືນເປັນເວລາຫຼາຍພັນຄັ້ງ. ການປັບປຸງການອອກແບບຢ່າງມີເປົ້າໝາຍ ເຊັ່ນ: ການໃຊ້ລັດສະມີຂອງເສັ້ນປ້ອມທີ່ໃຫຍ່ຂຶ້ນ, ການປ່ຽນແປງຢ່າງຊ້າໆ ແລະ ການເພີ່ມສ່ວນທີ່ເຮັດໃຫ້ແຂງແຮງຂຶ້ນເທິງຮູທີ່ໃຊ້ເພື່ອຕິດຕັ້ງສະກຣູ ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນປັດໄຈຄວາມເຄັ່ງຕຶດຈາກຄ່າທີ່ເກີນ 3.0 ໃນຈຸດທີ່ປ່ຽນແປງຢ່າງແຮງ ໃຫ້ຫຼຸດລົງເຖິງຕ່ຳກວ່າ 1.5 ໃນຮູບຮ່າງທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມ. ຊິ້ນສ່ວນທີ່ເປັນກົງຄວບຄຸມ (control arms) ທີ່ມີການປ່ຽນແປງຈາກເສັ້ນປ້ອມທີ່ເລືອນໄປຢ່າງລຽບເລືອນລະຫວ່າງທໍ່ທີ່ໃຊ້ຕິດຕັ້ງ bushing ແລະ ສ່ວນຂອງກົງທີ່ເປັນໂຄງສ້າງ ສາມາດຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶດໄດ້ 40-60% ຫຼາຍກວ່າການອອກແບບທີ່ມີການປ່ຽນແປງຂອງພື້ນທີ່ຂ້າມຢ່າງທັນທີ.

ການວິເຄາະອົງປະກອບຈຳກັດຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດເບິ່ງເຫັນການແຈກຢາຍຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງທົ່ວທັງອົງປະກອບຂອງໂຄງສ້າງພາຍໃຕ້ສະພາບການຮັບແຮງທີ່ເປັນຕົວແທນ ແລະ ສາມາດປະກົດຈຸດທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶງສູງເພື່ອປັບປຸງຮູບຮ່າງໃຫ້ເໝາະສົມ. ອັລກົຣິດທຶມການເລືອກຮູບຮ່າງທີ່ທັນສະໄໝສາມາດສ້າງຮູບແບບການຈັດສັນວັດສະດຸອັດຕະໂນມັດ ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃຫ້ຕ່ຳສຸດ ໃນເວລາທີ່ບັນລຸເງື່ອນໄຂດ້ານຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດດ້ານການຈັດຕັ້ງພາຍໃນ ໂດຍຜະລິດຮູບຮ່າງທີ່ເປັນອິນິນທີ່ວິທີການອອກແບບແບບດັ້ງເດີມອາດຈະບໍ່ສັງເກດເຫັນ. ວິທີການຄຳນວນເຫຼົ່ານີ້ເປັນທີ່ມີຄຸນຄ່າຢ່າງເປັນພິເສດສຳລັບອົງປະກອບຂອງໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນເຊັ່ນ: ອາວະກາດການເຊື່ອມຕໍ່ຫຼາຍຈຸດ (multi-link suspension arms) ທີ່ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງ, ຄວາມກົດ, ການງໍ, ແລະ ການບີບຕື່ນເປັນເວລາດຽວກັນໃນເວລາທີ່ລົດກຳລັງເຄື່ອນທີ່. ການນຳໃຊ້ຮູບຮ່າງທີ່ຖືກອອກແບບດ້ວຍ FEA ໃນການຜະລິດອາວະກາດການຄວບຄຸມ (control arms) ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອາຍຸການໃຊ້ງານກ່ອນຈະເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຮັດວຽກຊົ້າໆ (fatigue life) ເພີ່ມຂື້ນຫຼາຍກວ່າ 100% ເມື່ອທຽບກັບອາວະກາດທີ່ມີຮູບສີ່ເຫຼີ່ຍມຸມສີ່ແຈທຳມະດາ ໂດຍໃຊ້ມວນສານທີ່ມີນ້ຳໜັກເທົ່າກັນ.

ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງມອດູລຸດສ່ວນຕັດ (Section Modulus) ແລະ ວິສາະການການຈັດເສັ້ນທາງແຮງ (Load Path Engineering)

ມືອນສ່ວນຕັດ—ຄຸນສົມບັດທາງເລຂາຄະນິດທີ່ວັດແທກຄວາມຕ້ານທານຂອງຊິ້ນສ່ວນຕໍ່ຄວາມເຄັ່ນເວົ້າ—ມີຜົນຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງພາຍໃຕ້ສະພາບການຮັບແຮງງອດ. ຮູບຮ່າງທໍ່ແລະຮູບຮ່າງກ່ອງໃຫ້ຄຸນສົມບັດມືອນສ່ວນຕັດທີ່ດີກວ່າຮູບຮ່າງທີ່ເປັນຂອງແທ້ (solid sections) ໃນນ້ຳໜັກທີ່ເທົ່າກັນ, ຈຶ່ງອธິບາຍໄດ້ວ່າເປັນຫຍັງຮູບຮ່າງເຫຼົ່ານີ້ຈຶ່ງຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນແຂງຄວບຄຸມ (control arms) ແລະ ແຂງດ້ານຂ້າງ (lateral links). ທໍ່ກົມທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງດ້ານນອກ 40 ມີລີແມັດ ແລະ ຄວາມໜາ 3 ມີລີແມັດ ສາມາດບັນລຸຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການງອດ (bending stiffness) ໃນປະມານສີ່ເທົ່າຂອງແຖບທີ່ເປັນຂອງແທ້ທີ່ມີເນື້ອທີ່ຂ້າມທີ່ເທົ່າກັນ. ປະສິດທິພາບທາງເລຂາຄະນິດນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດອອກແບບຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງທີ່ຕ້ານການເปลີ່ນຮູບຢືດ (elastic deformation) ໃນເວລາໃຊ້ງານປົກກະຕິ ໂດຍຍັງຮັກສາຄວາມໜາຂອງວັດສະດຸໃຫ້ພໍເທົ່າທີ່ຈຳເປັນເພື່ອຕ້ານການເສື່ອມສະຫຼາຍຈາກການເຄື່ອນໄຫວຊົ້າ (fatigue resistance) ຢູ່ບ່ອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ສຳຄັນ.

ການວິສະວະກຳເສັ້ນທາງຂອງແຮງທີ່ເຄື່ອນຍ້າຍ (Load path engineering) ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຈັດລຽງວັດສະດຸໃຫ້ສອດຄ່ອງກັບເສັ້ນທາງຂອງແຮງຕຶ້ງຫຼັກ (principal stress trajectories) ເພື່ອໃຫ້ແຮງໄຫຼຜ່ານໂຄງສ້າງຂອງຊິ້ນສ່ວນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ໂດຍມີການລວມຕົວຂອງແຮງ (stress concentration) ຫຼື ການສ້າງແຮງບິດ (bending moment) ໃນລະດັບຕ່ຳສຸດ. ສ່ວນປະກອບຂອງໂຄງສ້າງລົດ (chassis components) ທີ່ຖືກອອກແບບດ້ວຍເສັ້ນທາງຂອງແຮງທີ່ຊັດເຈນຈາກຈຸດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ໄປຫາຈຸດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຈກຢາຍແຮງທີ່ເປັນເອກະພາບຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ຄ່າແຮງສູງສຸດ (peak stress values) ຕ່ຳລົງເມື່ອທຽບກັບຮູບຮ່າງທີ່ແຮງຕ້ອງໄຫຼຜ່ານເສັ້ນທາງທີ່ບໍ່ຊັດເຈນ ເຊິ່ງມີການປ່ຽນທິດທາງຫຼາຍຄັ້ງ. ການສ້າງທໍ່ດ້ວຍວິທີການ hydroforming ສາມາດຜະລິດຮູບຮ່າງສາມມິຕິທີ່ສັບສົນ ເຊິ່ງຕາມເສັ້ນທາງຂອງແຮງທີ່ດີທີ່ສຸດ ໂດຍຍັງຮັກສາປະສິດທິພາບຂອງໂຄງສ້າງທີ່ເປັນຮູບປິດ (closed-section structural efficiency) ໄວ້. ອາວະກາດການຄວບຄຸມ (control arms) ທີ່ຜະລິດດ້ວຍວິທີ hydroforming ມີຄວາມແໜ້ນຂອງການບິດ (torsional rigidity) ດີຂຶ້ນ 30% ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເສື່ອມສະຫຼາຍ (fatigue performance) ດີຂຶ້ນ 25% ເມື່ອທຽບກັບອາວະກາດທີ່ຜະລິດດ້ວຍວິທີ stamped and welded; ອີງຕາມຕົ້ນທຶນຂອງເຄື່ອງມື (tooling costs) ວິທີ hydroforming ເໝາະສົມກັບການຜະລິດໃນປະລິມານຫຼາຍ (high production volumes) ທີ່ເກີນ 50,000 ໜ່ວຍຕໍ່ປີ.

ການອອກແບບຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຂອງ bushing ແລະ ການປັບປຸງຄວາມສອດຄ່ອງ (Compliance Optimization)

ສ່ວນຕໍ່ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວຖັງລົດ ແລະ ຊິ້ນສ່ວນຢືດຫຍຸ່ນ (elastomeric bushings) ມີຜົນກະທົບຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ທັງຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການໃຊ້ງານ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດໜ້າທີ່; ເນື່ອງຈາກການອອກແບບການຈັບຈຸ່ມຊິ້ນສ່ວນຢືດຫຍຸ່ນທີ່ບໍ່ເໝາະສົມຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສຶກສາ (fretting wear), ການລວມຕົວຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງ (stress concentration), ແລະ ການເສື່ອມສະພາບຂອງຊິ້ນສ່ວນກ່ອນເວລາ. ຕູ້ທີ່ໃຊ້ຕິດຕັ້ງຊິ້ນສ່ວນຢືດຫຍຸ່ນຕ້ອງມີຄວາມໜາຂອງຜະນັງທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະຮັກສາຮູບຮ່າງໄວ້ ແລະ ພື້ນທີ່ພ້ອມທີ່ເລືອກໃຊ້ເພື່ອປ້ອງກັນການເปลີ່ນຮູບແບບທີ່ເກີດຈາກການຕິດຕັ້ງແບບກົດ (press-fit) ແລະ ພາລະບານທີ່ເກີດຈາກການໃຊ້ງານໃນທິດທາງລຶ່ງ-ເທິງ (radial loads). ຄວາມແຂງແຮງທີ່ບໍ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະຮັກສາຮູບຮ່າງຂອງຕູ້ຈະເຮັດໃຫ້ຊິ້ນສ່ວນຢືດຫຍຸ່ນເລື່ອນທີ່ ແລະ ການເคลື່ອນທີ່ນ້ອຍໆ (micro-movement) ທີ່ເຮັດໃຫ້ການສຶກສາເລີງໄວ້ ແລະ ເກີດສຽງ. ມາດຕະຖານຂອງອຸດສາຫະກຳໄດ້ກຳນົດອັດຕາສ່ວນຄວາມໜາຂອງຜະນັງຕ່ຳສຸດທີ່ 0.08–0.12 ເທົ່າຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຕູ້ ສຳລັບແຂງຄວບຄຸມທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກ, ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າຕູ້ທີ່ໃຊ້ຕິດຕັ້ງຈະຮັກສາຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຂະໜາດໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຊິ້ນສ່ວນ.

ລັກສະນະຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ຖືກອອກແບບເຂົ້າໄປໃນຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວຖັງລົດຜ່ານການເລືອກເອົາບູຊິງ ແລະ ທິດທາງຂອງຮູບຮ່າງການຕິດຕັ້ງ ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມທົນທານ ໂດຍການຄວບຄຸມເສັ້ນທາງການເຄື່ອນທີ່ ແລະ ຈຳກັດການພັດທະນາຂອງຄວາມເຄັ່ນເຄີຍໃນເວລາທີ່ລະບົບການລະງັບເຄື່ອນທີ່. ບູຊິງທີ່ຖືກຈັດວາງຢ່າງມີເປົ້າໝາຍ ແລະ ມີຄຸນສົມບັດຄວາມແຂງແຮງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕາມທິດທາງ ສາມາດອະນຸຍາດໃຫ້ເກີດການເບື່ອງຕົວຢ່າງຄວບຄຸມໄດ້ໃນແຕ່ລະລະນາບ ໃນເວລາທີ່ຈຳກັດການເຄື່ອນທີ່ໃນລະນາບອື່ນໆ ເພື່ອປ້ອງກັນການເກີດແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການຕິດຂັດກັນ (binding forces) ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ນເຄີຍທີ່ເກີນຄວາມຈຳເປັນໃນໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກລາຍເລືອດທີ່ແຂງແຮງ. ຄວາມສອດຄ່ອງນີ້ຍັງຊ່ວຍປ້ອງກັນຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວຖັງລົດຈາກການສັ່ນໄຫວທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ ທີ່ຖືກຖ່າຍໂອນຜ່ານບໍລິເວນທີ່ລ້ອດສຳຜັດກັບເສັ້ນທາງ ເຊິ່ງເກີດຈາກຄວາມບໍ່ສະເໝີພາບຂອງເສັ້ນທາງ ເຮັດໃຫ້ຈຳນວນວຟຟິກຄວາມເຄັ່ນເຄີຍທີ່ເກີດຂຶ້ນຫຼຸດລົງ ແລະ ຍືດເວລາອາຍຸການໃຊ້ງານຈົນເຖິງຈຸດທີ່ເກີດຄວາມເສື່ອມສະພາບ. ການອອກແບບບູຊິງທີ່ທັນສະໄໝ ໂດຍມີອົງປະກອບການຫຼຸດທອນການສັ່ນໄຫວດ້ວຍນ້ຳມັນ (hydraulic damping elements) ຍັງຊ່ວຍຫຼຸດທອນພາບການເຄື່ອນທີ່ແບບໄດນາມິກ ແລະ ປ້ອງກັນຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວຖັງລົດຈາກຄວາມເຄັ່ນເຄີຍທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງທັນທີທັນໃດເມື່ອເກີດການເຈີະເຂົ້າໄປໃນບໍ່ເລິກ (pothole) ຫຼື ໃນເວລາຂັບຂີ່ທີ່ມີຄວາມຮຸນແຮງ.

ເຕັກໂນໂລຊີການປິ່ນປົວແລະການປ້ອງກັນເນື້ອໜົ້າ

ການປ້ອງກັນການກັດກິນໂດຍລະບົບການຫຸ້ມຫໍ່

ການກັດກິນຈາກສິ່ງແວດລ້ອມເປັນອັນຕະລາຍຫຼັກຕໍ່ຄວາມທົນທານຂອງຊິ້ນສ່ວນເຟຣມທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກ ໂດຍເປັນພິເສດໃນເຂດທີ່ມີການໃຊ້ເກືອບນ້ຳເກີນໄປ ການສົ່ງຜ່ານເກືອບທາງທະເລ ຫຼື ມົນລະພິດທາງອຸດສາຫະກຳໃນບໍລິເວນອາກາດ ຊຶ່ງເຮັດໃຫ້ຂະບວນການເກີດເຫຼັກເປື່ອຍເລີກໄດ້ໄວຂຶ້ນ. ພື້ນທີ່ເຫຼັກທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປ້ອງກັນຈະເກີດເຫຼັກເປື່ອຍ ອັນເຮັດໃຫ້ເນື້ອທີ່ຂ້າມທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເກີດຈຸດທີ່ມີຄວາມເຄັ່ນຕຶກສູງຢູ່ທີ່ເສັ້ນແດນຂອງບ່ອນທີ່ເກີດການກັດກິນ ແລະ ລົດຖູກຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງໃນໄລຍະເວລາການໃຊ້ງານຫຼາຍປີ. ລະບົບສີປູກິ່ນທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າ (Electrocoat primer systems) ສາມາດຄຸມຄຸມໄດ້ຢ່າງທົ່ວເຖິງ ລວມທັງບ່ອນທີ່ເຂົ້າເຖິງຍາກ ແລະ ຊ່ອງທາງພາຍໃນທີ່ສີທີ່ໃຊ້ວິທີການພົ່ນທຳມະດາບໍ່ສາມາດຄຸມຄຸມໄດ້ຢ່າງເຕັມທີ່. ຂະບວນການການຕັ້ງສີດ້ວຍໄຟຟ້າທາງລົບ (cathodic electrodeposition) ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຊັ້ນສີທີ່ມີຄວາມໜາທີ່ເທົ່າທຽມກັນລະຫວ່າງ 15-25 ມິກໂຣນ ເຊິ່ງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນອຸປະກອນກັນນ້ຳ ແລະ ຕົວຢືດຢຸ້ນການກັດກິນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ເຊິ່ງຊ່ວຍຍືດເວລາອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຊິ້ນສ່ວນເຟຣມໄດ້ 5-8 ປີ ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການສຳຜັດກັບເກືອບຢ່າງຮຸນແຮງ.

ເຕັກໂນໂລຢີການເຄືອບທີ່ອີງໃສ່ທາດເຫຼັກລວມທັງ galvanizing ຮ້ອນ, electrogalvanizing, ແລະ zinc-rich primers ໃຫ້ການປ້ອງກັນການ corrosion ທີ່ເສຍສະຫຼະບ່ອນທີ່ທາດເຫຼັກມັກ oxidizes ແທນທີ່ຈະເປັນພື້ນຖານເຫຼັກ. ສ່ວນປະກອບຂອງ chassis galvanized ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການ corrosion ພຽງພໍສໍາລັບອາຍຸຂອງລົດ 12-15 ປີໃນເຂດດິນຟ້າອາກາດທີ່ມີຄວາມປານກາງໂດຍບໍ່ມີການສ້າງ rust ທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້. ຄວາມ ຫນາ ຂອງການເຄືອບແມ່ນສອດຄ່ອງໂດຍກົງກັບໄລຍະເວລາການປົກປ້ອງ ການເຄືອບ galvanizing ຮ້ອນ 50-80 micron ຊັ້ນທາດເຫຼັກທີ່ໃຫ້ການປົກປ້ອງທີ່ຍາວກວ່າຮູບເງົາ 5-10 micron ຂອງ electrogalvanizing, ເຖິງແມ່ນວ່າການເຄືອບ electrodeposited ທີ່ອ່ອນກວ່າຈະສະ ຫນອງ ການເຄືອບຝຸ່ນຊັ້ນເທິງທີ່ ນໍາ ໃຊ້ໃສ່ຊັ້ນ zinc primer ສ້າງລະບົບປ້ອງກັນຫຼາຍອຸປະສັກເຊິ່ງປະສົມປະສານກັບກົນໄກການຕ້ານ corrosion ທີ່ເສຍສະຫຼະແລະອຸປະສັກ.

ການ ສ່ອງ ສ່ອງ ເພື່ອ ປັບ ປຸງ ຊີວິດ ຈາກ ຄວາມ ອຶດ ຫິວ

ການປຸ່ງແຕ່ງດ້ວຍການທຸບດ້ວຍລູກເບິ່ງ (Shot peening) ເປັນການນຳເອົາຄວາມເຄັ່ງຕຶດທີ່ເປັນປະໂຫຍດເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນພື້ນຜິວຂອງຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງລົດ ໂດຍການທຸບຢ່າງຄວບຄຸມດ້ວຍສື່ຮູບກົມທີ່ມີຄວາມໄວສູງຕໍ່ພື້ນຜິວຂອງລາຍການ. ຄວາມເຄັ່ງຕຶດທີ່ເກີດຂື້ນນີ້ ໂດຍທົ່ວໄປຈະມີຄ່າຢູ່ທີ່ 400-600 MPa ໃນບໍລິເວນທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບພື້ນຜິວ ເຊິ່ງຈະຕໍ່ຕ້ານຄວາມເຄັ່ງຕຶດທີ່ເກີດຈາກການເຮັດວຽກປົກກະຕິ ແລະ ຂັດຂວາງການເກີດແລະການແຜ່ຂະຫຍາຍຂອງແຕກຫັກທີ່ເກີດຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶດ. ຊັ້ນຄວາມເຄັ່ງຕຶດທີ່ເກີດຈາກການທຸບນີ້ຈະຢູ່ລຶ່ມຈາກພື້ນຜິວລົງໄປ 0.1-0.3 ມີລີເມີເຕີ ເຊິ່ງເປັນຄວາມເລິກທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະປ້ອງກັນການແຕກຫັກທີ່ເກີດຂື້ນເທິງພື້ນຜິວທີ່ເລິກໆ ເຊິ່ງເປັນສາເຫດຫຼັກຂອງການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶດໃນຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງລົດ. ຊິ້ນສ່ວນຄອນໂທລ໌ແອີມ (control arms) ແລະ ຊິ້ນສ່ວນເຊື່ອມຕໍ່ລະບົບຊອກ (suspension links) ທີ່ໄດ້ຮັບການປຸ່ງແຕ່ງດ້ວຍວິທີທຸບດ້ວຍລູກເບິ່ງ ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເຄັ່ງຕຶດທີ່ເພີ່ມຂື້ນ 50-80% ເມື່ອທຽບກັບຊິ້ນສ່ວນທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປຸ່ງແຕ່ງດ້ວຍວິທີດັ່ງກ່າວ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດຍືດເວລາການໃຊ້ງານໄດ້ນານຂື້ນ ຫຼື ລົດລາຍຄວາມປອດໄພໃນການຄຳນວນດ້ານໂຄງສ້າງໄດ້.

ປະສິດທິຜົນຂອງການຕີດ້ວຍເມັດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຂຶ້ນ (shot peening) ຂື້ນກັບປັດໄຈຂອງຂະບວນການ ເຊິ່ງລວມເຖິງ ຂະໜາດຂອງສື່ (media size), ຄວາມໄວໃນການຕີ (impact velocity), ອັດຕາການຄຸມເຄືອ (coverage percentage), ແລະ ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຕີ (peening intensity) ທີ່ວັດແທກດ້ວຍການເບື່ອງຂອງແຜ່ນ Almen. ການຕີເກີນໄປ (Over-peening) ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຂັ້ນຂາດທີ່ເກີດຂື້ນເທິງພື້ນຜິວ (surface roughness) ແລະ ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍໃນສ່ວນທີ່ຢູ່ເບື້ອງລຸ່ມຂອງພື້ນຜິວ (subsurface damage) ທີ່ເຮັດໃຫ້ສູນເສຍປະໂຫຍດດ້ານຄວາມທົນທານ, ໃນຂະນະທີ່ການຕີທີ່ບໍ່ພຽງພໍ (insufficient peening intensity) ບໍ່ສາມາດສ້າງຄວາມເຄັ່ນທີ່ມີຄວາມເລິກພໍເທົ່າທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດປະໂຫຍດດ້ານຄວາມທົນທານ. ໃນບໍລິເວນທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ຈຸດທີ່ມີການປ່ຽນຮູບຮ່າງຢ່າງລະອອງ (fillet transitions), ເສັ້ນຕາມຮູ (hole edges), ແລະ ຈຸດທີ່ມີການປ່ຽນຮູບຮ່າງທີ່ບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ (geometric discontinuities) ຈະໄດ້ຮັບການຕີຢ່າງເປົ້າໝາຍເພື່ອຈັດການກັບບໍລິເວນທີ່ມີຄວາມເຄັ່ນສູງ (high-stress concentration zones) ທີ່ຖືກກຳນົດດ້ວຍການວິເຄາະດ້ວຍວິທີ finite element analysis. ການປິ່ນປົວຮ່ວມ (Combination treatments) ທີ່ປະກອບດ້ວຍການຕີດ້ວຍເມັດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຂຶ້ນ ແລ້ວຕາມດ້ວຍການປູກຊັ້ນປ້ອງກັນເທິງໜ້າ (surface coating application) ຈະໃຫ້ປະໂຫຍດດ້ານຄວາມທົນທານທີ່ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນ (synergistic durability enhancement) — ຊັ້ນຄວາມເຄັ່ນທີ່ເກີດຂື້ນຈະຊ່ວຍຫ້າມການກໍ່ຕົ້ນຂອງແຕກ (inhibits crack formation) ໃນຂະນະທີ່ຊັ້ນປ້ອງກັນເທິງໜ້າຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນການເລີ່ມຕົ້ນຂອງການກັດກິນ (prevents corrosion initiation), ຮ່ວມກັນເຮັດໃຫ້ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງ (chassis component) ຍາວຂື້ນກວ່າທີ່ຈະໄດ້ຮັບຈາກການປິ່ນປົວແຕ່ລະຢ່າງເທົ່ານັ້ນ.

ການປັບປຸງການປີ່ນຮ້ອນເພື່ອຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ

ຂະບວນການປຸງແຕ່ງດ້ວຍຄວາມຮ້ອນປ່ຽນແປງພື້ນຖານຂອງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ ແລະ ຄຸນສົມບັດເຊີງກົກທີ່ຂອງຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງເຫຼັກ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດປັບປຸງຄວາມແຂງແຮງ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຮັດວຽກຢ້ຳໆ ໃຫ້ເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ທີ່ເປັນເອກະລັກ. ການປຸງແຕ່ງດ້ວຍຄວາມຮ້ອນແບບການດັບເຢັນ (quenching) ແລະ ການເຮັດໃຫ້ເປັນເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (tempering) ທີ່ນຳໃຊ້ກັບຊິ້ນສ່ວນແຂວງຄວບຄຸມທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກກາກບໍ່ຫຼາຍ (medium-carbon steel) ສາມາດສ້າງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ປະກອບດ້ວຍ martensite ແລະ tempered martensite ເຊິ່ງບັນລຸຄວາມແຂງແຮງທີ່ເລີ່ມຕົ້ນ (yield strength) ລະຫວ່າງ 600-900 MPa ໂດຍຍັງຮັກສາຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະເຮັດໄດ້ເພື່ອດູດຊຶມພະລັງງານຈາກການຕີກະທົບ. ຂະບວນການດັບເຢັນຢ່າງໄວວ່າຫຼັງຈາກການປ່ຽນເປັນ austenite ຈະສ້າງເປັນເຟສ martensitic ທີ່ແຂງ, ໃນຂະນະທີ່ການເຮັດໃຫ້ເປັນເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (tempering) ຕາມມາຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປືອຍ (brittleness) ແລະ ປັບສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການແຕກຫັກ (toughness) ໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງການນຳໃຊ້. ຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງທີ່ໄດ້ຮັບການປຸງແຕ່ງດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຢ່າງຖືກຕ້ອງຈະສາມາດຕ້ານການເກີດການເຮັດໃຫ້ເກີດຮູບຮ່າງທີ່ບໍ່ສາມາດກັບຄືນໄດ້ (permanent deformation) ໃຕ້ສະພາບການທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ເກີນຂອບເຂດ (overload conditions) ແລະ ຍັງສາມາດຮັບເອົາຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຂື້ນໃນຂະບວນການຜະລິດ (manufacturing stresses) ໃນເວລາທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍວິທີການກົດເຂົ້າ (press-fitting operations) ໂດຍບໍ່ເກີດການແຕກຫັກ.

ການໃຊ້ຄວາມຮ້ອນເພື່ອປັບປຸງຄຸນສົມບັດ (Induction hardening) ຈະເຮັດໃຫ້ບໍລິເວນທີ່ກຳນົດໄວ້ຂອງຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງມີຄວາມແຂງແຮງຂຶ້ນຢ່າງເລືອກເອົາ ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການສຶກສາ (wear resistance) ຫຼື ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຄື່ອນໄຫວຊ້ຳໆ (fatigue performance) ໂດຍບໍ່ສົ່ງຜົນຕໍ່ຄຸນສົມບັດທັງໝົດຂອງວັດສະດຸ. ສ່ວນທີ່ເປັນບ່ອນຕິດຕັ້ງຂອງບານຈອຍ (ball joint mounting bosses) ແລະ ພື້ນທີ່ທີ່ໃຊ້ຈັບກັ້ບິງ (bushing retention surfaces) ຈະໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຈາກເຂດທີ່ຖືກປັບປຸງຄຸນສົມບັດດ້ວຍວິທີ induction-hardened ເຊິ່ງຊ່ວຍຕ້ານການສຶກສາຈາກການເຄື່ອນໄຫວເລືອກ (fretting wear) ແລະ ຮັກສາຄວາມສະຖຽນຕົນຂອງຂະໜາດ (dimensional stability) ໃຕ້ການເຄື່ອນໄຫວຊ້ຳໆ (cyclic loading). ຄວາມເລິກຂອງການປັບປຸງຄຸນສົມບັດທີ່ເລືອກ (shallow hardening depth) ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວຢູ່ທີ່ 2-5 ມີລີເມີເຕີ ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງເກີດຂຶ້ນຢູ່ບ່ອນທີ່ຕ້ອງການເທົ່ານັ້ນ ໂດຍຍັງຮັກສາຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (ductility) ຂອງສ່ວນກາງ (core) ເພື່ອປ້ອງກັນການແຕກຫັກຢ່າງບໍ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (brittle fracture) ໃຕ້ການຮັບນ້ຳໜັກທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງທັນທີ (impact loading). ການປັບປຸງຄຸນສົມບັດຂອງຊັ້ນນອກ (Case hardening) ຜ່ານຂະບວນການ carburizing ຫຼື nitriding ກໍຈະເຮັດໃຫ້ຄຸນສົມບັດຂອງຊັ້ນນອກດີຂຶ້ນຄືກັນ ແຕ່ຍັງຮັກສາຄວາມແຂງແຮງຂອງສ່ວນກາງ (tough cores) ໄວ້; ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ ວິທີການທີ່ອີງໃສ່ການແຜ່ຂະຫາຍ (diffusion-based treatments) ເຫຼົ່ານີ້ຈະຕ້ອງໃຊ້ເວລາໃນການປຸງແປງທີ່ດົນກວ່າ ແລະ ອຸນຫະພູມທີ່ສູງກວ່າ ເມື່ອທຽບກັບວິທີ induction. ການເລືອກໃຊ້ວິທີການປັບປຸງຄຸນສົມບັດດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຈະຕ້ອງພິຈາລະນາຢ່າງລະອຽດເຖິງຄວາມຕ້ອງການດ້ານປະສິດທິພາບ, ຮູບຮ່າງຂອງຊິ້ນສ່ວນ, ຄວາມເປັນເອກະສານດ້ານເສດຖະກິດຂອງປະລິມານການຜະລິດ, ແລະ ຄວາມຕ້ອງການໃນການຄວບຄຸມການເບິ່ງເຄີຍ (distortion control) ສຳລັບຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ.

ຜົນກະທົບຂອງຂະບວນການຜະລິດຕໍ່ຄວາມທົນທານຂອງຊິ້ນສ່ວນ

ການພິຈາລະນາຄຸນນະພາບຂອງການຕີຂຶ້ນຮູບ ແລະ ການຫຼໍ່

ຂະບວນການຕີຂຶ້ນຮູບຜະລິດຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງລົດທີ່ມີຄຸນສົມບັດເຊີງກົນຈັກ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງທີ່ດີກວ່າເທື່ອລະດຽວກັບຊິ້ນສ່ວນທີ່ຫຼໍ່ ເນື່ອງຈາກການປັບປຸງທິດທາງຂອງເສັ້ນໃຍ, ການຂັບອອກຂອງຮູບເລື່ອງ (porosity) ແລະ ຜົນກະທົບຈາກການເຮັດໃຫ້ແຂງຂື້ນຈາກການປຸງແຕ່ງ (work hardening). ການເຄື່ອນທີ່ເຂົ້າຫາຂອງວັດສະດຸໃນຂະນະທີ່ຕີຂຶ້ນຮູບຈະທຳລາຍໂຄງສ້າງເສັ້ນໃຍທີ່ເກີດຂື້ນຈາກການຫຼໍ່ (dendritic structure) ແລະ ສ້າງເສັ້ນໃຍທີ່ຍືດຍາວອອກຕາມຮູບຮ່າງຂອງຊິ້ນສ່ວນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງເນັ້ນຢູ່ໃນເສັ້ນທາງທີ່ຮັບແຮງຫຼັກ. ຊິ້ນສ່ວນຄອນທຣອລແອມ (control arms) ທີ່ຜະລິດດ້ວຍວິທີຕີຂຶ້ນຮູບຈະມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເຄື່ອນໄຫວເຖິງ 20-35% ສູງກວ່າຊິ້ນສ່ວນທີ່ຫຼໍ່ທີ່ມີຮູບຮ່າງ ແລະ ປະກອບທີ່ຄ້າຍຄືກັນ ເນື່ອງຈາກການຕີຂຶ້ນຮູບຈະຂັບອອກຮູບເລື່ອງຈຸລະພາກ (microshrinkage porosity) ແລະ ອົງປະກອບທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ (inclusion content) ທີ່ເກີດຂື້ນໃນຂະບວນການເຢັນຕົວຂອງວັດສະດຸເວລາຫຼໍ່. ການບໍ່ມີຮູບເລື່ອງພາຍໃນຈະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດຈຸດເລີ່ມຕົ້ນຂອງແຕກຫັກ ແລະ ຮັບປະກັນວ່າຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸຈະເປັນເອກະພາບທົ່ວທັງທົ່ວທຸກຈຸດຂອງຂ້າມສ່ວນຂອງຊິ້ນສ່ວນ.

ເຕັກນິກການຕີຂຶ້ນຮູບທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ ລວມທັງການຕີຂຶ້ນຮູບດ້ວຍແບບປິດ (closed-die) ແລະ ການຕີຂຶ້ນຮູບທີ່ອຸນຫະພູມຄົງທີ່ (isothermal forging) ສາມາດຜະລິດຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງລົດ (chassis components) ທີ່ມີຮູບຮ່າງເກືອບຄືກັບຮູບຮ່າງສຸດທ້າຍ (near-net-shape) ເຊິ່ງຕ້ອງການການກັດເຈາະຫຼາຍນ້ອຍ, ຈຶ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ ແລະ ຍັງຮັກສາເງື່ອນໄຂທີ່ດີຂອງໜ້າເນື້ອພ້ອມທັງຄວາມເຄັ່ງຕົວທີ່ເກີດຂື້ນໃນຂະນະການຂຶ້ນຮູບ. ເຕັກນິກການຕີຂຶ້ນຮູບທີ່ທັນສະໄໝເຫຼົ່ານີ້ສາມາດບັນລຸຄວາມຖືກຕ້ອງດ້ານມິຕິພາຍໃນ ±0.5mm ສຳລັບລາຍລະອຽດທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຮູ່ບຸຊຊິງ (bushing bore diameters) ແລະ ສ່ວນທີ່ເປັນຮູບກະລາຍເຄື່ອງຈັກ (taper seats) ຂອງຂໍ້ຕໍ່ບານ (ball joint) ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງກັດເຈາະຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ທີ່ຈະເອົາຊັ້ນໜ້າເນື້ອທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ແຂງຂື້ນຈາກການປຸງແຕ່ງອອກໄປ. ການຫຼໍ່ຮູບແບບການລົງທຶນ (investment casting) ແລະ ການຫຼໍ່ຮູບແບບແມ່ພິມຖາວອນທີ່ມີຄວາມກົດດັນຕ່ຳ (low-pressure permanent mold casting) ມີຄຸນນະພາບທີ່ຍອມຮັບໄດ້ສຳລັບຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງລົດບາງຊິ້ນ ເມື່ອຄວາມສັບສົນຂອງການອອກແບບ ຫຼື ເສດຖະກິດຈາກປະລິມານການຜະລິດເຮັດໃຫ້ການຫຼໍ່ຮູບເປັນທາງເລືອກທີ່ດີກວ່າການຕີຂຶ້ນຮູບ. ຊອບແວສຳລັບການຈຳລອງການຫຼໍ່ຮູບທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນຊ່ວຍຫຼຸດບັນຫາຮູບເປົ່າ (porosity) ຜ່ານການອອກແບບລະບົບການຫຼໍ່ (gating) ແລະ ລະບົບການເຕີມວັດຖຸຫຼໍ່ (riser design) ທີ່ເໝາະສົມ, ໃນຂະນະທີ່ການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ (heat treatment) ແລະ ການກົດດັນແບບຮ້ອນແບບອີກທີ່ເທົ່າທຽງທຸກທິດທາງ (hot isostatic pressing) ຈະເຮັດໃຫ້ຊິ້ນສ່ວນທີ່ຫຼໍ່ຮູບມີຄວາມໜາແໜ້ນຫຼາຍຂື້ນ ເພື່ອເຂົ້າໃກ້ຄຽງກັບຄຸນສົມບັດຂອງວັດຖຸທີ່ຜ່ານການປຸງແຕ່ງດ້ວຍການຕີ (wrought material properties).

ຄຸນນະພາບຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ແລະ ຫຼັກການການອອກແບບຂໍ້ຕໍ່

ຂໍ້ຕໍ່ທີ່ຖືກເຊື່ອມໂດຍການເຊື່ອມໃນສ່ວນປະກອບຂອງໂຄງສ້າງຕົວຖັງ (chassis) ທີ່ຜະລິດຂຶ້ນຈະເປັນຈຸດທີ່ອາດເກີດຄວາມອ່ອນແອ ໂດຍບ່ອນທີ່ຄວາມເສຍຫາຍຈາກການໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່เนື່ອງມັກຈະເກີດຂຶ້ນເປັນພິເສດ ຖ້າຂະບວນການເຊື່ອມບໍ່ຖືກຕ້ອງ ການອອກແບບຂໍ້ຕໍ່ບໍ່ເໝາະສົມ ຫຼື ມີຂໍ້ບົກເບີ່ນໃນການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງເສຍຫາຍ. ໃນເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (Heat-Affected Zone - HAZ) ຢູ່ຕິດກັບຂໍ້ຕໍ່ທີ່ຖືກເຊື່ອມດ້ວຍການລະລາຍ (fusion welds) ຈະເກີດການປ່ຽນແປງຂອງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ ແລະ ການກໍ່ຕັ້ງຄວາມເຄັ່ງຕົວທີ່ເຫຼືອຄ້າງ (residual stress) ເຊິ່ງຈະຫຼຸດທ້າຍຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຄື່ອນໄຫວຊ້ຳໆ (fatigue resistance) ໃນທ້ອງຖິ່ນ ເມື່ອທຽບກັບຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸເດີມ (base material). ຂໍ້ຕໍ່ທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍວິທີການເຊື່ອມແບບ groove welds ທີ່ມີການເຊື່ອມທົ້ວທັງໝົດ (full-penetration) ພ້ອມກັບການກຽມຂໍ້ຕໍ່ທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ການຄວບຄຸມປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂົ້າມາໃນຂະບວນການເຊື່ອມຢ່າງເຂັ້ມງວດ ຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເສື່ອມຄຸນນະພາບຂອງເຂດ HAZ ແລະ ສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຂໍ້ຕໍ່ໃຫ້ເຂົ້າໃກ້ຄຽງກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງວັດສະດຸເດີມ. ສ່ວນປະກອບຂອງໂຄງສ້າງຕົວຖັງ (chassis components) ທີ່ໃຊ້ເຕັກນິກການເຊື່ອມດ້ວຍ MIG ຫຼື ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ (laser welding) ດ້ວຍຫຸ່ນຍົນ (robotic) ພ້ອມກັບລະບົບການຕິດຕາມຄຸນນະພາບໃນເວລາຈິງ (real-time quality monitoring) ຈະສາມາດບັນລຸຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄຸນສົມບັດຂອງຂໍ້ຕໍ່ທີ່ເຊື່ອມ ແລະ ຂໍ້ຕໍ່ທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ບົກເບີ່ນ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ໂດຍເປັນພິເສດໃນການນຳໃຊ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມປອດໄພ ເຊັ່ນ: ລະບົບການຊັກສະເໜີ (suspension).

ຮูບຮ່າງຂອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງສ່ວນປະກອບຕົວຖັງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍການເຊື່ອມ ຜ່ານປະສິດທິພາບໃນການຖ່າຍໂອນແຮງ ແລະ ການຈັດການຈຸດທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶດສູງ. ການເຊື່ອມຕໍ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ໄດ້ເຮັດຕາມຄວາມຍາວທັງໝົດຂອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຈະແຈກຢາຍແຮງໄດ້ຢ່າງເທົ່າທຽມກວ່າການເຊື່ອມຕໍ່ແບບເປັນຈຸດ (stitch welds) ທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶດສູງທີ່ຈຸດສິ້ນສຸດຂອງການເຊື່ອມ. ຮູບແບບຂອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຊື່ອມຕໍ່ເທິງກັນ (overlapping joint configurations) ມັກຈະໃຫ້ປະສິດທິພາບດ້ານຄວາມເຄື່ອນໄຫວ (fatigue performance) ດີກວ່າຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ແບບຕັດຕັ້ງ (butt joints) ເນື່ອງຈາກການຖ່າຍໂອນແຮງເກີດຂື້ນຜ່ານການຮັບແຮງ (bearing) ແທນທີ່ຈະອີງຕັ້ງແຕ່ຄວາມແຂງແຮງຂອງສ່ວນທີ່ເຊື່ອມ (weld throat strength) ເທົ່ານັ້ນ. ການປິ່ນປົວຫຼັງການເຊື່ອມ ເຊັ່ນ: ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເພື່ອປະລົງຄວາມເຄັ່ງຕຶດ (stress relief annealing), ການຂັດສ່ວນທີ່ເຊື່ອມ (weld toe grinding) ເພື່ອກຳຈັດຈຸດທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶດສູງຈາກຮູບຮ່າງ, ແລະ ການຕີສ່ວນທີ່ເຊື່ອມ (peening of weld toes) ສາມາດເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເຄື່ອນໄຫວຂອງສ່ວນປະກອບຕົວຖັງທີ່ເຊື່ອມດີຂື້ນ. ສ່ວນປະກອບຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ຕີນຄວບຄຸມ (control arms) ແລະ ແຖບພື້ນ (subframe structures) ທີ່ນຳໃຊ້ມາດຕະການປັບປຸງຄຸນນະພາບການເຊື່ອມດັ່ງກ່າວ ສາມາດສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການໃຊ້ງານຈິງທີ່ເທົ່າທຽມກັບສ່ວນປະກອບທີ່ຜະລິດຈາກການຕີຂື້ນ (forged) ໃນຮູບແບບຊິ້ນດຽວ ແຕ່ໃນເວລາດຽວກັນກໍຍັງໃຫ້ຄວາມຫຼວງຫຼາຍໃນການອອກແບບ ແລະ ຂໍ້ດີດ້ານເສດຖະກິດສຳລັບຮູບຮ່າງທີ່ສັບສົນ ຫຼື ສຳລັບປະລິມານການຜະລິດທີ່ຕ່ຳ.

ວິທີການການຕັດແລະຄວາມເປັນຢູ່ຂອງພື້ນຜິວ

ການດຳເນີນການຕັດທີ່ສ້າງລາຍລະອຽດທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງໃນຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງລົດ—ລວມທັງຮູທີ່ໃຊ້ຕິດຕັ້ງ bushing, ສ່ວນທີ່ເປັນຮູບກະຈຸກຂອງ ball joint, ແລະ ຮູທີ່ໃຊ້ສຳລັບສະກູ້ວ—ຈຳເປັນຕ້ອງຮັກສາຄວາມເປັນຢູ່ຂອງພື້ນຜິວເພື່ອປ້ອງກັນການເສື່ອມສະຫຼາຍກ່ອນເວລາອັນຄວບຄຸມເຊິ່ງເລີ່ມຕົ້ນຈາກຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ເກີດຈາກການຕັດ. ປັດໄຈການຕັດ ເຊັ່ນ: ອັດຕາການປ້ອນ (feed rate), ຄວາມໄວໃນການຕັດ (cutting speed), ແລະ ຮູບຮ່າງຂອງເຄື່ອງມືຕັດ ມີຜົນຕໍ່ຄວາມເຄັ່ງເຄັດທີ່ເຫຼືອຄ້າງຢູ່ໃນຊັ້ນພື້ນຜິວທີ່ຖືກຕັດ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ. ການຕັດທີ່ຮຸນແຮງດ້ວຍເຄື່ອງມືທີ່ເສື່ອມສະຫຼາຍຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງເຄັດທີ່ເຫຼືອຄ້າງໃນທິດທາງດຶງ (tensile residual stresses) ແລະ ຊັ້ນພື້ນຜິວທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ແຂງຂຶ້ນຈາກການເຮັດວຽກ (work-hardened surface layers) ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຕ່ຳລົງ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການເກີດແຕກເລີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວ. ວິທີການຕັດທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ດີ ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມືທີ່ແ sharp, ນ້ຳມັນຕັດທີ່ເໝາະສົມ, ແລະ ປັບຄ່າປັດໄຈການຕັດໃຫ້ເໝາະສົມ ຈະສ້າງຄວາມເຄັ່ງເຄັດທີ່ເຫຼືອຄ້າງໃນທິດທາງກົດ (compressive residual stress states) ທີ່ຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເສື່ອມສະຫຼາຍຂອງລາຍລະອຽດທີ່ຖືກຕັດ.

ຂໍ້ກຳນົດການສຳລັບຜິວໜ້າຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບໂຄງສ້າງພື້ນຖານ (chassis) ຕ້ອງຮັກສາດຸນດີລະຫວ່າງຄວາມຕ້ອງການດ້ານການໃຊ້ງານ ແລະ ຄວາມຄິດເຖິງດ້ານຕົ້ນທຶນ; ເນື່ອງຈາກວ່າການກຳນົດຄວາມແທ້ຈິງທີ່ເຂັ້ມງວດເກີນໄປຈະເຮັດໃຫ້ຕົ້ນທຶນການຜະລິດເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີປະໂຫຍດດ້ານຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ເທົ່າທຽບກັນ. ສ່ວນຂອງຮູທີ່ໃຊ້ເພື່ອຕິດຕັ້ງ bushing ໂດຍທົ່ວໄປຈະກຳນົດຄ່າຄວາມຂຸ່ນຂອງຜິວໜ້າຢູ່ໃນຊ່ວງ 1.6-3.2 ໄມໂຄຣເມີດເຕີ (micrometers) Ra ເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມເປັນໄດ້ຂອງການເກີດຄວາມຕ້ານທາງ (friction) ທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການຕິດຕັ້ງແບບກົດ (press-fit) ແລະ ຍັງອະນຸຍາດໃຫ້ການຕິດຕັ້ງ bushing ເກີດຂຶ້ນໄດ້ຢ່າງຄວບຄຸມໄດ້ໂດຍບໍ່ເກີດການເສຍຫາຍຈາກການເສີດ (galling). ສ່ວນຂອງທີ່ນັ່ງທີ່ເປັນຮູບເຄີບ (taper seats) ຂອງ ball joint ຕ້ອງມີຄວາມເລີຍທີ່ດີຂື້ນ (finer finishes) ໃນຊ່ວງປະມານ 0.8-1.6 ໄມໂຄຣເມີດເຕີ Ra ເພື່ອຮັບປະກັນການແຈກຢາຍຄວາມກົດ (contact pressure) ຢ່າງເທົ່າທຽບກັນ ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການກັດເຄື່ອງ (fretting corrosion) ຢູ່ບ່ອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່. ການປັບປຸງຜິວໜ້າດ້ວຍວິທີ honing ແລະ burnishing ຫຼັງຈາກການຕັດແຕ່ງເບື້ອງຕົ້ນ (initial machining) ຈະຊ່ວຍປັບປຸງຄຸນນະພາບຜິວໜ້າ ແລະ ຍັງເພີ່ມຄວາມເຄັ່ນທີ່ເປັນປະໂຫຍດ (compressive residual stresses) ອີກດ້ວຍ. ວິທີການເພີ່ມເຕີມເຫຼົ່ານີ້ຈະເພີ່ມຕົ້ນທຶນການຜະລິດ ແຕ່ກໍຈະໃຫ້ຜົນດີທີ່ວັດແທກໄດ້ດ້ານຄວາມໝັ້ນຄົງສຳລັບຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງພື້ນຖານ (chassis components) ທີ່ຖືກເຄັ່ນຫຼາຍ (highly stressed) ໂດຍເฉພາະໃນບ່ອນທີ່ການເສື່ອມສະພາບຈາກການເຄື່ອນໄຫວຊ້ຳໆ (fatigue failures) ມັກເລີ່ມຕົ້ນ.

ວິທີການທົດສອບການຢືນຢັນ ແລະ ການຢືນຢັນປະສິດທິພາບ

ຂະບວນການທົດສອບຄວາມໝັ້ນຄົງແບບເຮັດໃຫ້ໄວຂຶ້ນ

ການທົດສອບຄວາມໝັ້ນຄົງໃນຫ້ອງທົດສອບຈະນຳເອົາຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວຖັງລົດໄປຢູ່ໃຕ້ວຟັງການໂຫຼດທີ່ເຮັດໃຫ້ໄວຂຶ້ນ ເຊິ່ງຈະຈຳລອງສະພາບການໃຊ້ງານຈິງເປັນເວລາຫຼາຍປີ ໃນໄລຍະເວລາທີ່ຫຼຸດລົງຢ່າງມີນັກ; ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຢືນຢັນການອອກແບບກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມການຜະລິດ. ອຸປະກອນທົດສອບທີ່ມີຫຼາຍແກນຈະນຳໃຊ້ການປະກອບກັນຂອງແຮງທີ່ເໝາະສົມ ເຊັ່ນ: ແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ລ້ອດເຄື່ອນຕາມແນວຕັ້ງ, ແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ລ້ອດເຄື່ອນຕາມແນວຍາວ (ແຮງຫຼຸດລັບ), ແລະ ແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ລ້ອດເຄື່ອນຕາມແນວຂ້າງ (ແຮງເວລາເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ່ມເລີ......) ໂດຍມີການປ່ຽນແປງໄປຕາມສະເພກຕຣັມຂອງການໂຫຼດທີ່ໄດ້ຈາກການວັດແທກດ້ວຍເຄື່ອງມືທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນລົດທີ່ທຳການທົດສອບຢູ່ເຂດທົດສອບ. ອາຍຸການທົດສອບເປົ້າໝາຍທຳມະດາຈະກຳນົດໄວ້ທີ່ 1-3 ລ້ານຄັ້ງຂອງການໂຫຼດ ທີ່ສອດຄ່ອງກັບອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງລົດ 10-15 ປີ ໃນສະພາບການໃຊ້ງານປົກກະຕິ. ການອອກແບບຊິ້ນສ່ວນທີ່ສາມາດຜ່ານການທົດສອບແບບເຮັດໃຫ້ໄວຂຶ້ນໄດ້ຢ່າງສຳເລັດ ໂດຍບໍ່ມີການເກີດແຕກຫຼືການເບິ່ງເຄີຍທີ່ຖາວອນ ຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໄປໃຊ້ງານໃນການຜະລິດ.

ການຢືນຢັນຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນໃຊ້ການທົດສອບດ້ວຍຝົງເກືອດທາງເຄມີຕາມມາດຕະຖານ ASTM B117, ໂດຍສຳຫຼັບຊີ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງທີ່ຖືກປູກແລ້ວໄວ້ໃນຝົງເກືອດ sodium chloride 5% ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ອຸນຫະພູມ 35°C ໃນໄລຍະ 240-1000 ຊົ່ວໂມງ ຂຶ້ນກັບລະດັບຄວາມຮຸນແຮງຂອງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຈະໃຊ້ງານ. ລະບົບການປູກຕ້ອງສາມາດສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການກັດກິນຂອງວັດສະດຸພື້ນຖານຢູ່ໃນລະດັບຕ່ຳທີ່ສຸດ ແລະ ການແຕກຫັກຂອງຊັ້ນປູກຈາກເສັ້ນຂີດ (scribe marks) ນ້ອຍກວ່າ 5 ມີລີແມັດ ເພື່ອຈະໄດ້ຮັບການອະນຸມັດໃຫ້ນຳໃຊ້ໃນການຜະລິດ. ການທົດສອບຮ່ວມກັນລະຫວ່າງການກັດກິນແລະການເຄື່ອນໄຫວເຊິ່ງເກີດຈາກການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເປັນໄປໄດ້ (corrosion-fatigue testing) ແມ່ນເຮັດກັບຊີ້ນສ່ວນຂອງໂຄງສ້າງໂດຍການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳຫຼັບການສຳ...... (ການທົດສອບຮ່ວມກັນນີ້ຈະເປີດເຜີຍຈຸດອ່ອນຂອງລະບົບການປູກທີ່ການທົດສອບດ້ານການກັດກິນ ຫຼື ການທົດສອບດ້ານການເຄື່ອນໄຫວເຊິ່ງເກີດຈາກການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເປັນໄປໄດ້ຢ່າງເດີ່ยวໆອາດຈະບໍ່ສາມາດເປີດເຜີຍໄດ້, ເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມໝັ້ນໃຈຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່ກັບຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການໃຊ້ງານຈິງ.)

ການຕິດຕາມປະສິດທິພາບໃນສະຖານທີ່ຈິງ ແລະ ການວິເຄາະເຫດຜົນຂອງຄວາມລົ້ມເຫຼວ

ການວິເຄາະການຄືນຄືນໃນບໍລິການຮັບປະກັນ ແລະ ການສືບສວນການລົ້ມເຫຼວໃນທີ່ຕັ້ງ ໃຫ້ຂໍ້ມູນປ້ອນກັບຄືນທີ່ຈຳເປັນສຳລັບການປັບປຸງການອອກແບບຊິ້ນສ່ວນຂອງໂຄງຖານລົດ ແລະ ການຢືນຢັນການເລືອກວັດຖຸ. ການສືບສວນຢ່າງເປັນລະບົບຕໍ່ຊິ້ນສ່ວນທີ່ລົ້ມເຫຼວ ຊ່ວຍໃຫ້ເຫັນຮູບແບບການລົ້ມເຫຼວ—ເຊັ່ນ: ການແ cracks ເນື່ອງຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງ, ການເຈາະເພີ່ງຈາກການກັດກຣ່ອນ, ການສຶກຫຼຸດ, ຫຼື ການເບິ່ງເບື້ອງທີ່ເກີດຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງເກີນໄປ—ແລະ ຊ່ວຍໃນການກຳນົດຈຸດເລີ່ມຕົ້ນຂອງການລົ້ມເຫຼວ ເຊິ່ງເປັນສັນຍານຂອງຈຸດອ່ອນໃນການອອກແບບ ຫຼື ຂໍ້ບົກຜ່ອງໃນຂະບວນການຜະລິດ. ການວິເຄາະດ້ານເມທາລູກີ (metallurgical analysis) ລວມທັງການວິເຄາະຮູບແບບຂອງເສັ້ນແ crack (fractography), ການສັງເກດໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ (microstructural examination), ແລະ ການທົດສອບຄຸນສົມບັດທາງກົນ (mechanical property testing) ຈະຊ່ວຍກຳນົດວ່າ ການລົ້ມເຫຼວເກີດຈາກຄວາມບົກລ່ອມຂອງວັດຖຸ, ການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ຫຼື ສະພາບຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີນຄວາມຄາດຫວັງໃນການອອກແບບ. ຂໍ້ມູນຈາກການວິເຄາະການລົ້ມເຫຼວນີ້ ຈະນຳໃຊ້ໂດຍກົງໃນການປັບປຸງການອອກແບບ ເຊັ່ນ: ການຍົກລະດັບວັດຖຸ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຮູບຮ່າງ, ຫຼື ການປັບປຸງຂະບວນການຜະລິດ ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການລົ້ມເຫຼວຊື້າອີກໃນການຜະລິດລຸ້ນຕໍ່ໄປ.

ຍານພາຫະນະທີ່ຖືກຕິດຕັ້ງອຸປະກອນເພື່ອການວັດແທກ ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກຄວາມເຄັ່ນ (strain gauges), ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມເລີກ (accelerometers), ແລະ ລະບົບການເກັບຂໍ້ມູນ (data acquisition systems) ໄດ້ບັນທຶກຂໍ້ມູນການໃຊ້ງານຈິງ ແລະ ຮູບແບບການໃຊ້ງານທີ່ເກີດຂຶ້ນຈິງ ເຊິ່ງຈະຢືນຢັນ ຫຼື ປະຕິເສດຄວາມຄາດຫວັງທາງວິສະວະກຳທີ່ຖືກນຳໃຊ້ໃນຂະບວນການອອກແບບເບື້ອງຕົ້ນຂອງຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງພື້ນຖານ. ຂໍ້ມູນການເຄື່ອນໄຫວຈິງມັກຈະເປີດເຜີຍເງື່ອນໄຂການໃຊ້ງານທີ່ຮຸນແຮງກວ່າທີ່ມາດຕະຖານການທົດສອບທົ່ວໄປຈະຄາດຄະເນໄວ້ ໂດຍເປີດເຜີຍເປັນພິເສດສຳລັບຍານພາຫະນະທີ່ຖືກນຳໃຊ້ໃນສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງ, ສະພາບທາງທີ່ບໍ່ດີ, ຫຼື ການນຳໃຊ້ເພື່ອການຄ້າທີ່ຕ້ອງການຄວາມເຂັ້ມງວດສູງ. ການເປີຽບທຽບລະຫວ່າງລະດັບຄວາມເຄັ່ນທີ່ຄາດໄວ້ ແລະ ລະດັບຄວາມເຄັ່ນທີ່ວັດແທກໄດ້ຈະຊ່ວຍເປີດເຜີຍເຂດທີ່ຄວາມປອດໄພໃນການອອກແບບນັ້ນບໍ່ພຽງພໍ ຫຼື ເກີນຄວາມຈຳເປັນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດຈັດສັນວັດຖຸໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ເພື່ອປັບປຸງຄວາມທົນທານໂດຍບໍ່ຕ້ອງເພີ່ມນ້ຳໜັກ ຫຼື ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ບໍ່ຈຳເປັນ. ການຕິດຕາມການປະຕິບັດງານໃນສະພາບແວດລ້ອມຈິງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ຮ່ວມກັບການວິເຄາະການລົ້ມເຫຼວຢ່າງເປັນລະບົບ ຈະສ້າງລູບການປ້ອນຂໍ້ມູນກັບຄືນ (feedback loops) ທີ່ຈະປັບປຸງການອອກແບບຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງພື້ນຖານຢ່າງຄ່ອຍເປັນຄ່ອຍໄປ ຜ່ານຫຼາຍເວີຊັ່ນຂອງຜະລິດຕະພັນ.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ອາຍຸການໃຊ້ງານປົກກະຕິຂອງຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງພື້ນຖານໃນປັດຈຸບັນແມ່ນເທົ່າໃດ?

ສ່ວນປະກອບຂອງຕົວຖັງທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ຖືກອອກແບບດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ຄຸນນະພາບໃນການຜະລິດ ມັກຈະມີອາຍຸການໃຊ້ງານລະຫວ່າງ 100,000-150,000 ໄມລ໌ ໃນການນຳໃຊ້ກັບລົດນີ້ທີ່ໃຊ້ສຳລັບບຸກຄົນ ໃຕ້ສະພາບການຂັບຂີ່ປົກກະຕິ. ສ່ວນປະກອບທີ່ຄວບຄຸມການເຄື່ອນທີ່ (control arms) ແລະ ສ່ວນປະກອບທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ລະບົບການລະງັບ (suspension links) ທີ່ຜະລິດຈາກເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງ ພ້ອມດ້ວຍການປ້ອງກັນການກັດກິນທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ຮູບຮ່າງທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງດີ ມັກຈະໃຊ້ງານໄດ້ເກີນ 10 ປີ ກ່ອນທີ່ຈະຕ້ອງປ່ຽນໃໝ່. ລົດທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ ທີ່ໃຊ້ສ່ວນປະກອບທີ່ຜະລິດຈາກອະລູມິເນີ້ມທີ່ຖືກຕີຂຶ້ນ (forged aluminum) ອາດຈະມີອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານຂຶ້ນເຖິງ 200,000 ໄມລ໌ ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງ (fatigue resistance) ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນທີ່ດີເລີດ. ສ່ວນປະກອບຂອງຕົວຖັງທີ່ໃຊ້ໃນລົດເພື່ອການຄ້າ (commercial vehicle) ມີອາຍຸການໃຊ້ງານສັ້ນກວ່າ ເນື່ອງຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ມັກຈະຕ້ອງປ່ຽນໃໝ່ທີ່ 80,000-100,000 ໄມລ໌. ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ແທ້ຈິງແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼາຍ ຂື້ນກັບຄວາມຮຸນແຮງຂອງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ໃຊ້ງານ ວິທີການບຳລຸງຮັກສາ ແລະ ລັກສະນະການຂັບຂີ່ຂອງບຸກຄົນ ເຊິ່ງສົ່ງຜົນຕໍ່ການສຳເນົາຄວາມເຄັ່ງຕຶງທັງໝົດ.

ວິສະວະກອນ ກຳນົດການເລືອກວັດຖຸທີ່ເໝາະສົມສຳລັບຊິ້ນສ່ວນຕ່າງໆຂອງໂຄງສ້າງພາຫະນະໄດ້ແນວໃດ?

ການເລືອກວັດຖຸສຳລັບຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວຖັງລົດ ຕາມການວິເຄາະວິສະວະກຳທີ່ເປັນລະບົບ ໂດຍພິຈາລະນາເງື່ອນໄຂການຮັບແຮງ, ຄວາມແຂງແຮງທີ່ຕ້ອງການ, ຂອບເຂດມວນສານ, ການສຳຜັດຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ, ແລະ ເປົ້າໝາຍດ້ານລາຄາ. ຊິ້ນສ່ວນຄອນໂທລ໌ແອີຣ໌ (control arms) ທີ່ຮັບແຮງຫຼັກໆ ແມ່ນແຮງດຶງ-ແຮງກົດ ແລະ ມີການສຳຜັດຕໍ່ການກັດກິນໃນລະດັບປານກາງ ມັກຈະໃຊ້ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງ ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມສົມດຸນທີ່ດີທີ່ສຸດລະຫວ່າງລາຄາ ແລະ ຄວາມປະສິດທິຜົນ. ຊິ້ນສ່ວນທີ່ຕ້ອງການການຫຼຸດນ້ຳໜັກໃຫ້ໆຕ່ຳທີ່ສຸດ ເຊັ່ນ: ຊິ້ນສ່ວນຄອນໂທລ໌ແອີຣ໌ດ້ານເທິງ (upper control arms) ໃນລົດທີ່ມີປະສິດທິຜົນສູງ ອາດຈະໃຊ້ອະລູມິເນຽມ (aluminum alloys) ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີລາຄາວັດຖຸສູງກວ່າ. ສ່ວນເຄືອບຂອງບອລ໌ຈອຍ (ball joint housings) ທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງກົດທີ່ສູງ ແລະ ຮັບການດົດແທງ (impact loading) ໂດຍທົ່ວໄປຈະໃຊ້ເຫຼັກທີ່ຜ່ານຂະບວນການຕີຂຶ້ນ (forged steel) ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມແຂງແຮງທີ່ດີເລີດ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍ. ວິສະວະກອນຈະປະເມີນວັດຖຸທີ່ເປັນເປົ້າໝາຍດ້ວຍການວິເຄາະອົງປະກອບຈຳກັດ (finite element analysis) ເພື່ອທຳนายການແຈກຢາຍຂອງແຮງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຈຶ່ງປຽບທຽບຄ່າແຮງສູງສຸດທີ່ທຳนายໄດ້ກັບຂອບເຂດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຮັດວຽກຊ້ຳ (fatigue limits) ຂອງວັດຖຸ ໂດຍມີປັດໄຈຄວາມປອດໄພທີ່ເໝາະສົມ. ຂະບວນການເລືອກວັດຖຸຈະຕ້ອງສົມດຸນລະຫວ່າງເກນຫຼາຍດ້ານ ເຊັ່ນ: ອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ນ້ຳໜັກ, ຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການຜະລິດ, ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນ, ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງໝົດໃນວົฏຈັກຊີວິດ (total lifecycle costs) ລວມທັງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ ແລະ ຄວາມສ່ຽງດ້ານການຮັບປະກັນ.

ການປັບປຸງອອກແບບສ່ວນປະກອບຂອງຕົວຖັງເຮືອບ່ອນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາສຽງແລະການສັ່ນໄຫວຂອງຍານພາຫະນະໄດ້ຫຼືບໍ?

ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການອອກແບບຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວຖັງລົດມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄຸນລັກສະນະດ້ານສຽງ ການສັ່ນ ແລະ ຄວາມຮຸນແຮງ (NVH) ຂອງລົດ ໂດຍຜ່ານກົນໄກຫຼາຍດ້ານ ເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມຄວາມແຂງແຮງຂອງໂຄງສ້າງ ການແຍກການສັ່ນ ແລະ ການຈັດການຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນສະເທືອນ. ການເພີ່ມຄ່າມອດູລັດຂອງສ່ວນຕັດຂອງແຖບຄວບຄຸມ (control arm) ແລະ ການອອກແບບຮູບຮ່າງທີ່ເໝາະສົມ ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການເບື່ອງຢ່າງຍືດຫຍຸ່ນໃນເວລາທີ່ມີການຮັບແຮງເຄື່ອນທີ່ (dynamic loading) ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນການຖ່າຍໂອນການສັ່ນທີ່ເກີດຈາກໂຄງສ້າງໄປຫາຕົວຖັງລົດ. ການປັບຄ່າຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງບຸຊຊິງ (bushing) ໃນທີ່ຕັ້ງທີ່ເໝາະສົມ ສາມາດແຍກການປ້ອນສຽງຈາກທາງລົດທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ ໃນຂະນະທີ່ຍັງຮັກສາການຄວບຄຸມຮູບຮ່າງຂອງລະບົບການລົ້ນ (suspension geometry) ໄດ້ຢ່າງເໝາະສົມໃນເວລາຂັບຂີ່. ການເລືອກວັດຖຸສຳລັບການຜະລິດມີຜົນຕໍ່ການຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນ: ອະລູມິເນີ້ມ (aluminum alloys) ແລະ ວັດຖຸປະສົມ (composite materials) ມີຄຸນສົມບັດໃນການຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນພາຍໃນດີກວ່າເຫຼັກ (steel) ແລະ ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຮງຂອງການສັ່ນໄດ້ດີຂຶ້ນ. ວິສະວະກອນນຳໃຊ້ການວິເຄາະອີງໃສ່ເທັກນິກ finite element analysis ເພື່ອທຳนายຄວາມຖີ່ທຳມະຊາດຂອງຊິ້ນສ່ວນ ແລະ ຮັບປະກັນວ່າຄວາມຖີ່ດັ່ງກ່າວຈະບໍ່ເກີດການຊ້ຳກັບຄວາມຖີ່ຂອງສັນຍານທີ່ເກີດຈາກຄວາມບໍ່ເປັນເອກະພາບຂອງລ້ອດ (tire non-uniformity) ການເວົ້າຂອງລະບົບຂັບເຄື່ອນ (driveline rotation) ແລະ ສັນຍານຈາກເສັ້ນທາງ (road surface inputs). ຊິ້ນສ່ວນຂອງຕົວຖັງລົດທີ່ອອກແບບດ້ວຍການພິຈາລະນາດ້ານ NVH ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມສະດວກສະບາຍເວລາຂັບຂີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ລະດັບສຽງພາຍໃນລົດຕ່ຳລົງລົງ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມແຂງແຮງຂອງໂຄງສ້າງ ຫຼື ຄຸນສົມບັດດ້ານການຂັບຂີ່ເສື່ອມຄຸນນະພາບ.

ວິທີການກວດສອບຄຸນນະພາບໃດທີ່ຢືນຢັນຄວາມເປັນເອກະລາດຂອງການຜະລິດຊິ້ນສ່ວນຕົວຖັງ?

ການຢືນຢັນຄຸນນະພາບໃນການຜະລິດສ່ວນປະກອບຂອງຕົວຖັງລົດໃຊ້ເຕັກນິກການກວດສອບຫຼາຍຮູບແບບເພື່ອຮັບປະກັນວ່າຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຂະໜາດ, ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ, ແລະ ສະພາບຜິວໆ ສອດຄ່ອງກັບຂໍ້ກຳນົດທາງດ້ານວິສະວະກຳ. ເຄື່ອງວັດແທກທີ່ມີການປັບຈູນໃຫ້ເປັນລະບົບເປັນສ່ວນກາງ (CMM) ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອຢືນຢັນຂະໜາດທີ່ສຳຄັນ ເຊັ່ນ: ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຮູທີ່ຕິດຕັ້ງບຸຊຊິງ, ມຸມເຄີຍຂອງຂໍ້ຕໍ່ບານ, ແລະ ຕຳແໜ່ງຂອງຮູທີ່ໃຊ້ເພື່ອຕິດຕັ້ງ ໂດຍມີຄວາມບໍ່ແນ່ນອນໃນການວັດແທກຕ່ຳກວ່າ 0.01 ມີລີເມີຕີ. ການທົດສອບດ້ວຍຄລື່ນສຽງຄວາມຖີ່ສູງ (Ultrasonic testing) ຊ່ວຍຄົ້ນພົບຂໍ້ບົກບ່ອນທີ່ຢູ່ພາຍໃນ ເຊັ່ນ: ຊ່ອງຫວ່າງທີ່ເກີດຈາກການຫຼໍ່ (porosity) ໃນສ່ວນປະກອບທີ່ຫຼໍ່, ຫຼື ການເຊື່ອມທີ່ບໍ່ລຶກລົງເຖິງຊັ້ນໃນຂອງສ່ວນປະກອບທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ. ການທົດສອບດ້ວຍເຄື່ອງມືທີ່ໃຊ້ເລືອກເອົາສ່ວນທີ່ເປັນເຫລັກ (Magnetic particle) ຫຼື ການທົດສອບດ້ວຍສີທີ່ເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນແຕກ (Dye penetrant inspection) ຊ່ວຍເປີດເຜີຍເສັ້ນແຕກທີ່ຢູ່ເທື່ອງຜິວ ແລະ ຄວາມບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງຂອງວັດສະດຸ ເຊິ່ງບໍ່ສາມາດເຫັນໄດ້ດ້ວຍຕາເປົ່າ. ການທົດສອບຄວາມແຂງ (Hardness testing) ຢືນຢັນປະສິດທິຜົນຂອງການປັບປຸງດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການສອດຄ່ອງກັບຄວາມແຂງທີ່ກຳນົດໄວ້. ການຄວບຄຸມຂະບວນການດ້ວຍວິທີທາງສະຖິຕິ (Statistical process control) ຕິດຕາມແນວໂນ້ມຂອງຄວາມປ່ຽນແປງຂອງຂະໜາດ ແລະ ເປີດເຜີຍການດຳເນີນການທີ່ຈຳເປັນເພື່ອປັບປຸງເມື່ອຂະບວນການຜະລິດເລີ່ມຫຼຸດຕໍ່ຄ່າຂອງຂອບເຂດທີ່ກຳນົດໄວ້. ການທົດສອບທີ່ເຮັດໃຫ້ເສື້ອມສະຫຼາຍ (Destructive testing) ຕໍ່ຕົວຢ່າງຂອງສ່ວນປະກອບຈາກແຕ່ລະລຸ້ນການຜະລິດ ຖືກດຳເນີນເພື່ອຢືນຢັນຄຸນສົມບັດທາງກົງເຄື່ອງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເຮັດວຽກຢ້ຳໆ (fatigue performance) ຜ່ານການທົດສອບໃນຫ້ອງທົດລອງ. ລະບົບຄຸນນະພາບທີ່ຄົບຖ້ວນນີ້ຮັບປະກັນວ່າສ່ວນປະກອບຂອງຕົວຖັງລົດຈະบรรລຸຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ຄວາມປອດໄພຕາມທີ່ອອກແບບໄວ້ ໃນທັງໝົດຂອງຂະບວນການຜະລິດທີ່ມີຈຳນວນຫຼາຍລ້ານຊິ້ນ.