De fabricage van een graafmachine giekarm — een essentieel structureel onderdeel dat zware belastingen en dynamische krachten draagt — volgt een rigoureus, meerfasig proces om duurzaamheid, precisie en veiligheid te garanderen. Hieronder volgt een gedetailleerde opsomming van de workflow, de belangrijkste bewerkingen en kwaliteitscontroles:
Deze fase legt de basis voor de prestaties van de giekarm, met de nadruk op structurele integriteit en operationele efficiëntie.
- Kernbewerkingen:
- Maak 3D-modellen van de giekarm (inclusief hoofdplaten, verstevigingsribben en scharnierinterfaces) met behulp van CAD-software.
- Voer FE-simulaties uit met CAE-tools om de spanningsverdeling, vermoeiingslevensduur en vervorming onder extreme werkomstandigheden te analyseren (bijv. het tillen van zware materialen, het graven in harde grond).
- Optimaliseer het ontwerp: Pas de plaatdikte aan, voeg ribben toe/verstevig ze, of wijzig de scharnierposities om het gewicht te verminderen en tegelijkertijd de draagkracht te behouden.
- Belangrijkste tools: CAD (SolidWorks, Creo), CAE (ANSYS, Abaqus), FE-analysesoftware.
- Kwaliteitseis: Zorg ervoor dat het ontwerp voldoet aan de industrienormen (bijv. ISO 10265) voor vermoeiingssterkte en weerstand tegen statische belasting; installatie-interfaces (bijv. scharniergaten) moeten overeenkomen met de armcilinder en de bak van de graafmachine.
De giekarm is afhankelijk van zeer sterke, slijtvaste materialen om bestand te zijn tegen zware werkomgevingen.
- Veelvoorkomende materialen: Hoogsterktelegering (HSLA) staal (bijv. Q345B/C, S355JR) of slijtvast staal (bijv. NM450) voor kritieke spanningsgebieden. Deze materialen brengen treksterkte (≥345 MPa) en taaiheid in evenwicht, waardoor broze breuk wordt voorkomen.
- Materiaalvoorbereiding: Inspecteer de onbewerkte stalen platen op defecten (bijv. scheuren, insluitsels) via ultrasoon testen; snijd platen op standaardmaten voor verdere verwerking.
Onbewerkte stalen platen worden in specifieke vormen gesneden (bijv. hoofdgiekgoten, ribplaten) op basis van 2D uitgevouwen tekeningen van het 3D-model.
- Kernbewerkingen: CNC (Computer Numerical Control) snijden om dimensionale nauwkeurigheid te garanderen.
- Belangrijkste tools:
- CNC-plasmastraalsnijmachine van het portaaltype (voor dunne tot middelzware platen, ≤20 mm; snel, lage thermische vervorming).
- CNC-vlam snijmachine (voor dikke platen, >20 mm; geschikt voor HSLA-staal).
- Kwaliteitseis: Dimensionale afwijking ≤ ±1 mm; geen bramen of slakken op de snijkanten (om lasfouten te voorkomen); thermische vervorming gecontroleerd via voorverwarming of koeling na het snijden.
Platte stalen platen worden gebogen of gerold om de box-type structuur van de giekarm (hoge stijfheid) en gebogen secties (voor lastverdeling) te creëren.
- Kernbewerkingen:
- Buigen: Gebruik hydraulische kantbanken om platen in hoeken te vouwen (bijv. 90° voor box-sectie wanden) of U-vormige groeven.
- Walsen: Gebruik plaatwalsmachines om gebogen oppervlakken te vormen (bijv. de boogvormige boven-/onderplaten van de giek) voor een betere spanningsverdeling.
- Kantvoorbereiding: Schuin afgesneden randen van platen (bijv. 30°–45° afschuiningen) om volledige penetratie tijdens het lassen te garanderen.
- Belangrijkste tools: Hydraulische kantbank, 4-rol plaatwalsmachine, afschuinmachine.
- Kwaliteitseis: Hoekafwijking ≤ ±0,5°; gebogen oppervlakken hebben een uniforme radius (geen rimpels of scheuren); afschuiningsafmetingen komen overeen met de lasspecificaties.
Lassen assembleert alle gevormde onderdelen tot de uiteindelijke giekarmstructuur — dit is de meest kritieke fase voor structurele sterkte.
- Kernbewerkingen:
- Hechtlassen: Bevestig tijdelijk onderdelen (bijv. hoofdplaten + verstevigingsribben) met kleine lassen om de uitlijning te behouden.
- Hoofdlassen: Gebruik efficiënte lasmethoden met weinig defecten voor verschillende verbindingen:
- Ondergedompeld booglassen (SAW): Voor lange, rechte verbindingen (bijv. hoofdplaatnaden); hoge afzettingssnelheid en gladde lassen.
- CO₂ Gas Metal Arc Welding (GMAW): Voor complexe verbindingen (bijv. rib-naar-hoofdplaatverbindingen); flexibel en geschikt voor aanpassingen ter plaatse.
- Robotlassen: Voor zeer precieze verbindingen (bijv. scharnierinterfaces); vermindert menselijke fouten en garandeert een consistente laskwaliteit.
- Warmtebehandeling na het lassen: Verwarm de giekarm tot 600–650°C (spanningsarm gloeien) om restlasspanning te elimineren (voorkomt scheuren tijdens gebruik).
- Belangrijkste tools: SAW-machine, CO₂ GMAW-lastoorts, robotlaswerkstation, warmtebehandelingsoven.
- Kwaliteitseis: Geen lasfouten (porositeit, scheuren, onvolledige fusie); lashoogte ≥ 70% van de dikte van de dunnere plaat; restspanning ≤ 150 MPa na warmtebehandeling.
Bewerking verfijnt kritieke interfaces (bijv. scharniergaten) om een soepele montage met de hydraulische cilinders en de bak van de graafmachine te garanderen.
- Kernbewerkingen:
- Opspannen: Bevestig de gelaste giekarm aan een speciale opspanning (om vervorming tijdens het bewerken te voorkomen).
- Boren: Gebruik CNC-boormachines om scharniergaten (voor pennen) op precieze afmetingen te bewerken.
- Frezen: Frees de eindvlakken van scharnierbossen om loodrechtheid met de gataxes te garanderen.
- Boren/tappen: Boor gaten voor hydraulische pijpleidingbeugels of boutverbindingen; tap interne schroefdraad waar nodig.
- Belangrijkste tools: Grote CNC-boor- en freesmachine, meerassig bewerkingscentrum, tapmachine.
- Kwaliteitseis: Gatdiameter afwijking ±0,05 mm; parallelheid/coaxialiteit van scharniergaten ≤ 0,5 mm (om een soepele penbeweging te garanderen); oppervlakteruwheid van gaten Ra ≤ 1,6μm.
Deze fase verbetert de corrosiebestendigheid en verbetert de hechting van de coating, cruciaal voor de levensduur van de giekarm in natte/stoffige omgevingen.
- Kernbewerkingen:
- Kogelstralen: Gebruik hogesnelheidsstalen kogels (0,8–1,2 mm) om het oppervlak van de giekarm te stralen, waarbij roest, aanslag en lasslak worden verwijderd.
- Fosfateren: Dompel de giekarm onder in een fosfateringsbad (zinkfosfaatoplossing) om een 5–10μm fosfaatfilm te vormen (verbetert de hechting van de primer).
-