軸受冷凍組立箱のプロセスフローは主に前期準備、冷凍処理、昇温処理、取り出しと検査の4つのステップを含み、以下は詳細に紹介する:
前準備
清掃作業:軸受、軸受座孔及び関連部品を清掃し、油汚れ、さび、バリなどの不純物を除去し、組立表面の清掃度を確保し、不純物が組立精度と軸受性能に影響を与えないようにする。
寸法検査:軸受内径、外径及び軸受座孔の寸法を測定し、嵌合公差が要求に合致するかどうかを検査し、軸の丸みと表面粗さを確認し、後続の組み立てに正確な寸法根拠を提供する。
工具と材料の準備:液体窒素、冷凍箱、温度センサー、ヒーター(昇温段階に用い、霜や凍結を防止する)、温度制御計器、ロボットまたは自動化設備(軸受の設置と取り出しに用いる)、保温材料(綿など、液体窒素の揮発を減らすために用いる)などを用意する。また、軸受の寸法や形状によっては、専用の冷却ドラム、カバー、ノズル、スリーブなどのツールを作成する必要がある場合があります。
れいとうしょり
軸受の配置:きれいに洗浄された軸受を冷凍チャンバ内のホルダまたはトレイに配置し、軸受の配置が安定して位置が適切であることを確保し、液体窒素に直接接触しないようにして、冷却の均一性を保証する。冷却ドラムなどの補助工具を使用する場合は、設計要求に従って軸受を冷却ドラム内に正しく置き、カバープレートをしっかりと覆う必要があります。
液体窒素注入:液体窒素注入システムにより液体窒素を処理チャンバに正確に導入する。液体窒素は、噴霧、ガス流、または直接注入の形態で深冷タンクに入ることができる。例えば、噴霧式冷却では、液体窒素がノズルを通じてキャビティに噴霧され、軸受の周囲に冷却ミストが形成され、軸受温度を急速に低下させる、気体流冷却は液体窒素が蒸発した後に冷気流を形成し、軸受表面を覆い、冷却作用は比較的に均一である、直接注入は液体窒素が冷凍チャンバに直接注入され、液体窒素の蒸発吸熱作用により、軸受の温度を急速に低下させる。
温度制御:冷凍箱には高精度温度制御システムがあり、温度センサ、加熱器と温度制御計器から構成される。温度センサーはキャビティ内部の温度をリアルタイムで監視し、ヒーターは温度が低すぎると冷凍設備の霜や凍結を防止し、温度を均一に保つために使用され、温度制御計器は温度センサーのフィードバックに基づいて冷凍箱内部の温度をリアルタイムに調節し、軸受の冷凍過程における温度の安定性を確保し、軸受を予想される冷却温度(通常-150℃から-196℃の間)に到達させる。
冷却時間制御:軸受の材質と寸法に基づいて、正確に冷却時間を制御して、軸受が低温環境の中で一定の時間(通常は数時間)を維持することを確保して、理想的な冷却効果を達成して、軸受材料の物理特性を変化させて、例えば残留応力と内部応力が解放されて、結晶構造が改善されて、それによって軸受の硬度、耐摩耗性と疲労抵抗性を高めます。
しょうおんしょり
緩慢昇温:冷凍処理が完了した後、軸受は徐々に常温に昇温する必要がある。昇温プロセスは、熱応力及びクラックの発生を防止するために、通常、毎時10〜20℃の速度で制御するために、ゆっくりと行う必要がある。自然昇温やヒータを用いて昇温を補助することができるが、昇温速度は厳格に制御しなければならない。
温度モニタリング:昇温過程において、引き続き温度センサーを用いて軸受の温度変化をモニタリングし、昇温過程の安定性、均一性を確保し、温度の急激な変化が軸受に損傷を与えることを避ける。
取り出しと検査
軸受取出し:軸受を常温まで昇温した後、ロボットハンドまたは人工により軸受を取出すことができる。取り出し中は取り扱いが柔らかく、ベアリングに衝突や損傷を与えないように注意しなければならない。
性能検査:取り出した軸受に対して必要な検査とテストを行い、例えば外観検査を行い、軸受に亀裂、変形などの欠陥があるかどうかを調べる、寸法検査を行い、軸受の寸法が冷凍処理により変化するかどうかを確認する、硬度試験、耐摩耗性試験などの性能試験は、その性能が期待される効果を達成しているかどうかを確認する。