ターボチャージャーシャフトとタービンホイールはどのように製造されていますか？

シャフトとホイールはどのように製造されていますか？

従来の溶接技術では満足のいくものではありませんでしたが、摩擦溶接の集中的な開発により、一貫性と信頼性の高いプロセスが実現しました。

プロセス中、回転部品と静止部品の間の摩擦により、2つの金属が真っ赤になり、その段階で圧力が加えられて部品が一緒に鍛造されます。

通常、シャフトの長さはプロセス中に3mm短縮されます。

品質は、プロセスパラメータ、特に速度と圧力を注意深く監視することによって制御されます。効果的なプロセス制御を確実にするために、結合されたタービン/シャフトコンポーネントのランダムサンプルが定期的に引張試験されて破壊されます。

驚くべきことに、表面積がわずか2cm sqの典型的な摩擦溶接継手は、破壊する前に10トンを超える引張荷重を受けます。

さらに、接合部は通常、母材よりも強力です。

溶接後、旋盤でシャフトの直径を回転させてから、最終公差まで精密研削します。

研削前に、シャフトのベアリング直径を高周波焼入れして、ジャーナルベアリングに必要な耐久性のある表面整合を提供します。

高周波焼入れにより、シャフトの深さ2mmまでの硬い表面が生成されますが、シャフトの内部コアは柔らかく保たれ、潜在的な衝撃荷重による破壊に対する強度が維持されます。

シャフト径の最終研削は、すべてのシャフト径で必要なサイズ、真直度、真円度の公差で動作できるCNC（コンピューター数値制御）研削盤で行われます。

すべての重要な寸法を同時に測定できる多機能電子ゲージを使用することにより、品質が保証されます。

統計的プロセス制御とプロセスの進行中の機能の計算が同時に提供されます。

シャフトの直径が仕上げ研磨された後、タービンホイールプロファイルを機械加工する必要があります。別の特殊なインコネル機械加工操作。

材料の硬度は、プロファイルを研磨する必要があることを意味します。

タービンホイールとそのハウジングの間の正確な一致を保証するために、プロセス中にサイズと同心度の公差を維持する必要があります。これにより、一貫して高いタービン効率が保証されます。

シャフトのハブのシールリングの溝は、回転または研磨することができます。

繰り返しになりますが、完成したターボチャージャーのオイル漏れ制御に影響を与えるため、寸法と表面品質には厳しい公差が不可欠です。

次に、ねじ山がシャフトのインペラ端に巻き付けられます。インペラを保持するには、強力な同心円状のねじ山が必要です。特に、ターボチャージャーの性能を向上させたいという顧客の要求に直面して、コンプレッサーのクリアランスが小さい大きなインペラが必要になります。

最終的な製造作業は、タービンホイールのバランスを取り、シャフトとホイールのアセンブリが、ベアリングシステム内で振動やシャフトの過度の動きなしに動作速度で動作できるようにすることです。

シャフトは2つの平面で動的にバランスが取れています。タービンホイールのノーズとバックフェースにあります。

これは、タービンホイールのバランスを測定する半自動または全自動の機械で行われ、同時に、タービンホイールの各平面から研磨してバランスをとるのに必要な材料の正確な量を計算します。

シャフトとホイールのほぼすべての寸法は、ターボチャージャーの性能と耐久性にとって重要です。

今日達成されている製造公差は、あらゆる大量生産プロセスで達成可能な最高のものに近いものです。