Изготовление плунжеров

Описание

Стоимость

Примеры работ

Исполнители

Оборудование

ГОСТЫ

Описание
Стоимость
Примеры работ
Исполнители
Оборудование
ГОСТЫ

Разместить заказ

Выбрать исполнителя

Плунжер: что это такое,
материалы, изготовление и применение

Плунжер – шток или поршень цилиндрической формы, выполняющий возвратно-поступательные движения в гидравлических, топливных, насосных и иных механизмах. Основная задача плунжера – преобразование давления жидкости или газа в механическую работу (или наоборот, передачи движения на рабочую жидкость). Области применения плунжеров:

гидравлические системы – гидроцилиндры, прессы, подъёмники;
топливная аппаратура – топливные насосы высокого давления в двигателях внутреннего сгорания;
насосное оборудование – плунжерные насосы для перекачки вязких или агрессивных жидкостей;
пневматические системы – пневмоцилиндры, пневмопоршни.

От надёжности и точности изготовления плунжера во многом зависит эффективность, долговечность и герметичность работы оборудования. Нередко к плунжерам предъявляются строгие требования по шероховатости и геометрической точности.

Основные материалы для изготовления плунжеров

Для производства плунжеров используют материалы с высокой износостойкостью и прочностью. Также важно обеспечить хорошую сопротивляемость коррозии и усталостным нагрузкам. Наиболее распространённые варианты:

углеродистые и легированные стали. Например, сталь 40Х, 45, 38ХН3М. Отличаются хорошими механическими характеристиками, допускают закалку и последующую термообработку;
нержавеющие стали. AISI 304, 316, 420 и аналогичные марки, применяются там, где требуется повышенная коррозионная стойкость (морская вода, агрессивные среды);
инструментальные стали. Применяются в особо нагруженных, высокоточных механизмах (топливные насосы высокого давления). Позволяют достигать высоких значений твёрдости при правильной термообработке;
сплавы на основе меди, алюминия и титана. Используются реже, в специфических задачах с учётом требований по весу, теплопроводности и прочности.

Выбор материала зависит от условий эксплуатации, давления, требуемого ресурса и экономической целесообразности.

Технологический процесс изготовления плунжеров

Процесс изготовления плунжера можно условно разделить на несколько ключевых этапов. К предварительным относятся:

проектирование и подготовка технической документации. Расчёт конструкции: определение диаметра плунжера, длины рабочего хода и запаса прочности. Учёт условий эксплуатации: рабочая температура, давление, характер нагрузки;
выбор материала с учётом коррозионной стойкости, твёрдости и возможности термообработки;
разработка чертежей и 3D-моделей. Создание технической документации с указанием допусков, шероховатости и видов покрытий;
выбор заготовки. Используются круглый прокат, поковки или прутки. Диаметр и длина заготовки должны обеспечивать минимальный припуск на обработку;
подготовительные операции. Резка заготовок на нужную длину. Возможна черновая токарная обработка для удаления лишнего материала и получения приблизительной формы.

Чистовая механическая обработка включает:

токарную обработку. Создание основного цилиндрического тела, обработка торцов, проточка канавок, формирование посадочных мест под уплотнительные элементы;
фрезерную обработку (при необходимости) - при сложной геометрии плунжера (например, шпоночный паз или технологические отверстия);
шлифование для достижения высокой степени точности по диаметру и минимальной шероховатости поверхности;
хонингование или суперфиниш. Применяется в тех случаях, когда требуется особо точное соответствие по диаметру и низкие показатели шероховатости (Ra ≤ 0,2 мкм).

Термическая или химико-термическая обработка

Закалка и отпуск применяются для сталей (например, 40Х, 38ХН3М) для повышения твёрдости, износостойкости и выносливости. Нитроцементация, азотирование, цементация - химико-термические процессы, повышающие поверхностную твёрдость без значительного увеличения хрупкости. При работе с агрессивными средами или в условиях высоких нагрузок могут дополнительно наноситься упрочняющие покрытия (например, хромирование, DLC-покрытие и др.).

Финальная обработка и контроль качества

Сверхточное шлифование, полирование для получения окончательных параметров поверхности;
контроль геометрии - измерение диаметра, длины, проверка соосности, отсутствие эллипсности;
контроль шероховатости с использованием профилометра или других методов неразрушающего контроля;
контроль твёрдости. Замеры по шкалам HRC, HV или другим стандартам для подтверждения заданных характеристик.

Ключевые факторы качества

Плунжер должен иметь строгие допуски по диаметру, торцевому биению, соосности и форме. Любые отклонения могут привести к утечкам рабочей жидкости и быстрому износу. В зоне уплотнений критически важна шероховатость. Чем она ниже, тем выше герметичность и меньше трение. Твёрдость и износостойкость достигаются грамотным выбором стали, правильным проведением закалки, отпуска и возможного химико-термического упрочнения. Коррозионная стойкость рекомендуется в условиях влажной или агрессивной среды. Для этого используют специальные марки сталей или защитные покрытия.

Перед монтажом плунжер должен быть очищен от технологических загрязнений, следов СОЖ и металлической пыли. При хранении – защищён от коррозии специальной смазкой или маслом.

Производство в условиях серийного и единичного изготовления

Особенности серийного производства - автоматизация процессов (ЧПУ-станки, роботизированные участки), оптимизация технологических операций и использование конвейерных линий, упор на минимизацию себестоимости при сохранении качества. Единичного и мелкосерийного - индивидуальный подход к каждому заказу, гибкость выбора материалов и процессов, возможность быстрой корректировки конструкции и технологии по требованиям заказчика, а также более высокие затраты на единицу продукции. Но точность и уникальность работы в этом случае выше.

Современные тенденции и перспективы

Использование 3D-печати металлом. Пока не слишком распространено для изготовления плунжеров, однако перспективно для производства сложных форм или при необходимости быстрой замены деталей;
нанесение инновационных покрытий - DLC (алмазоподобное углеродное покрытие), PVD (физическое осаждение из газовой фазы) и другие методы, обеспечивающие крайне высокую износостойкость и антифрикционные свойства;
автоматизация измерений и контроля. Внедрение систем машинного зрения, высокоточных координатно-измерительных машин (CMM) для быстрой и точной проверки параметров;
использование улучшенных сталей. Специально разработанные сорта с оптимальным сочетанием твёрдости, коррозионной стойкости и обрабатываемости.

Изготовление плунжеров – многоэтапный технологический процесс, требующий высокой квалификации специалистов и строгого соблюдения стандартов качества. Правильный выбор материала, точная мехобработка, грамотная термообработка и контроль на каждом этапе позволяют добиться требуемой геометрической точности, износостойкости и герметичности.

При разработке плунжеров важно учитывать условия эксплуатации и характер нагрузки, чтобы обеспечить оптимальный запас прочности и длительный срок службы детали. Развитие технологий – от современной металлургии до автоматизации производственных процессов – открывает новые возможности в создании плунжеров с улучшенными характеристиками для самых сложных задач в металлургической, нефтегазовой, автомобильной и других отраслях промышленности.

Если требуется изготовить партию плунжеров или разработать индивидуальные решения для особых условий работы, стоит обратиться к профессионалам, располагающим современным оборудованием и опытом производства высокоточных деталей.

Тип плунжера			Стоимость, руб.
Стандартный цилиндрический			от 500
С канавками			от 800
С резьбой			от 1000
С отверстиями			от 1200
Нестандартный			от 1500
С закалкой			от 1800
С полировкой (шлифовкой)			от 2000
С покрытием			от 2200
Мини-плунжер			от 3000