طريقة تصنيع فعالة للثقوب العميقة المعقدة!

أصبحت المعالجة المعقدة للثقوب العميقة صعبة بشكل متزايد. تتطلب الأجزاء في كثير من الأحيان ميزات إضافية، مثل التشطيبات ذات الفتحات الصغيرة جدًا، والغرف الداخلية، والتغييرات في الفتحة، والملامح، والأخاديد، والخيوط، وتغيير اتجاهات الفتحة. للحصول على مثل هذه الثقوب بكفاءة مع تفاوتات صغيرة، لا يتطلب الأمر خبرة واسعة وموارد بحث وتطوير فحسب، بل يتطلب أيضًا قدرات هندسية ومرافق تطبيق ومشاركة كبيرة من العملاء.
تصنيع الفتحات العميقة (DHM)
إنه نوع من مجالات التصنيع التي تهيمن عليها أدوات القطع المصممة خصيصًا للتطبيقات الموجودة. تشتمل العديد من الصناعات المختلفة على تصنيع الثقوب العميقة، ولكن الأكثر استخدامًا هي صناعات الطاقة والفضاء. في البداية، قد يبدو من المستحيل تشكيل ميزات معينة لأجزاء الحفرة العميقة، لكن حلول الأدوات غير القياسية التي صممها الخبراء لا تحل مشاكل العملية فحسب، بل تضمن أيضًا تنفيذها إلى حد ما بكفاءة عالية وميزات خالية من الأخطاء.
أدى الطلب المتزايد على الثقوب المعقدة والحاجة الملحة لتقصير وقت المعالجة إلى تعزيز تطوير تكنولوجيا معالجة الحفر العميقة الحديثة. لعقود من الزمن، كان الحفر العميق طريقة تصنيع فعالة باستخدام أدوات قطع السبائك الصلبة، ولكن عنق الزجاجة في ثقب الحفرة السفلية بدأ في الظهور.
في الوقت الحاضر، يعتمد النجاح في مجال التصنيع هذا عادةً على مزيج من مكونات الأدوات القياسية والمتخصصة، التي تتمتع بخبرة في تصميم أدوات تصنيع الثقب العميق المتخصصة. تم تجهيز هذه الأدوات بحوامل أدوات ممتدة عالية الدقة، ووظائف دعم، وموسعات ثقوب مدمجة، جنبًا إلى جنب مع أحدث مواد الأخدود والشفرة، بالإضافة إلى التحكم الفعال في سائل التبريد والرقاقة، لتحقيق النتائج عالية الجودة المطلوبة بأعلى مستوى. معدل الاختراق وسلامة المعالجة.

شكل 1
تتطلب الأجزاء التي توقف تصنيع الثقب العميق في الشكل 1 أولاً حفر ثقوب عميقة جدًا، ثم غالبًا ما تتضمن العديد من الآلات المعقدة. يعتمد نجاح تصنيع الثقب العميق عادة على مجموعة من معايير التطبيق ومكونات الأدوات المشتركة، التي تتمتع بخبرة في تصميم الأدوات غير القياسية. يعد هذا النوع من الأدوات غير القياسية المعتمدة على لقمة الحفر T-Max 424.10 جزءًا من تطبيق الأنبوب الفردي.
في الحفر العميق، يتم تشكيل الثقوب ذات القطر الصغير الذي يقل عن 1 مم باستخدام مثقاب مسدس من السبائك الصلبة. ومع ذلك، بالنسبة للثقوب مقاس 15 مم وما فوق، يتم استخدام مثاقب حافة اللحام بشكل عام، بينما بالنسبة للثقوب مقاس 25 مم وما فوق، يتم استخدام مثاقب الشفرة القابلة للتعديل للحفر عالي الكفاءة. كما توفر تقنية الشفرات الحديثة القابلة للفهرسة وأنظمة أنابيب الحفر إمكانيات جديدة لأدوات القطع المتخصصة لتصنيع الثقب العميق.
عندما يتجاوز عمق الثقب 10 أضعاف الفتحة، يعتبر الثقب المعالج عميقًا جدًا بشكل عام. عندما يصل عمق الحفرة إلى 300 ضعف القطر، تكون هناك حاجة إلى تقنيات متخصصة ويمكن استخدام أنظمة الأنابيب المفردة أو المزدوجة للحفر. في العملية الطويلة للتصنيع حتى الجزء السفلي من هذه الثقوب، يلزم وجود آليات حركة متخصصة، وتكوينات للأدوات، وحواف القطع الصحيحة لإكمال تصنيع الحجرة الداخلية، والأخاديد، والخيوط، والتجويفات. تعد تكنولوجيا الألواح الداعمة مجالًا مهمًا آخر، وهي أيضًا حاسمة في حفر الثقوب العميقة. الآن، كجزء من تكنولوجيا معالجة الحفرة العميقة، فقد حققت تقدمًا كبيرًا. يتضمن ذلك أدوات القطع المؤهلة والمناسبة لهذا المجال ويمكن أن توفر أداءً أعلى.

الشكل 2
في تصنيع الثقوب العميقة، يتم تصنيع الثقوب ذات القطر الصغير الذي يقل عن 1 مم باستخدام مثقاب مسدس من السبائك الصلبة. ومع ذلك، بالنسبة للثقوب مقاس 15 مم وما فوق، يتم استخدام مثاقب حافة اللحام بشكل شائع، بينما بالنسبة للثقوب مقاس 25 مم وما فوق، يتم استخدام مثاقب الشفرة القابلة للفهرسة لتنفيذ هذه العمليات بكفاءة في أنظمة الأنبوب الفردي والأنابيب المزدوجة القاذف. يمكن لمركز Sandvik Keleman العالمي لمعالجة الحفر العميقة توفير موارد التطوير والتصميم والاختبار لتطوير عمليات الأجزاء في الصناعة. بالإضافة إلى التطبيقات صغيرة الحجم، يتعاون المركز أيضًا بشكل وثيق مع العديد من الصناعات التي تتطلب إنتاج أجزاء أعلى وتلمس عددًا صغيرًا من الثقوب عالية الجودة، مثل المبادلات الحرارية وقضبان الفولاذ.
الفرص الحرفية
تتطلب متطلبات التصنيع الحالية حلاً لتصنيع الثقب العميق يختلف تمامًا عن حل الحفر العميق (والذي يتم إجراؤه عادةً على أدوات آلية أخرى لعمليات الحفر اللاحقة ذات الشفرة الواحدة). حتى في الأجهزة متعددة المهام، تكون هذه الطريقة مطلوبة لقط واحد. على سبيل المثال، عند معالجة ثقب بعمق عدة أمتار، تكون فتحته حوالي 100 مم، ويجب أن يكون لدى أحد طرفيه خيط، ويجب أن يكون للغرفة الداخلية التي تخترق الحفرة قطر أكبر. عادة، عند اكتمال الحفر، تتم إضافة هذه الميزات إلى الحفرة من خلال عملية الثقب بعد نقل الجزء إلى المخرطة. في الوقت الحاضر، تجمع المعالجة بالفتحة العميقة بين قدرة أداة القطع على تنفيذ العمليات اللاحقة، ولا توجد قيود على ضبط أداة الآلة. لقد أدت تقنية الأداة الجديدة هذه في الواقع إلى توسيع قدراتها التشغيلية، مما يسمح بمعالجة أكثر كفاءة لهذه الميزات الصعبة ضمن نطاق أصغر من القيود.
من الأمثلة على استخدام تقنية تصنيع الفتحات العميقة لتصنيع الميزات بكفاءة أجزاء التنقيب عن النفط. يبلغ طول هذا النوع من الأجزاء حوالي 2.5 مترًا ويحتوي على بعض الميزات المعقدة مع تفاوتات صغيرة. لتحقيق تفاوتات صغيرة وتشطيب ممتاز للسطح، يتضمن حل الأداة أولاً حفر ثقوب بقطر 90 مم، ومن ثم استخدام مخرطة عائمة للتصنيع الدقيق. ومن ثم، على عمق 1.5 متر، تم توسيع الثقب الذي يبلغ قطره 115 ملم وإعادة تسويته. ويدخل القسم الآخر إلى الفتحة في منتصف الطريق تقريبًا، ومن ثم يتم توسيعه وإعادة تهذيبه ومعالجته من خلال الشطب. أخيرًا، قم بإجراء الحفر والتوسيع لتشكيل حجرتين داخليتين بحواف مشطبة (يتم أيضًا توسيعهما حتى الحجم النهائي).
توفر أدوات تصنيع الفتحات العميقة الشائعة في المركز العالمي لتصنيع الفتحات العميقة حلول التخلص غير القياسية المناسبة للأجزاء في صناعة الطاقة هذه. تم تمديد وقت القطع من أكثر من 30 ساعة إلى 7 ساعات ونصف. يمكن لخطة التخلص من الأدوات غير القياسية أن توفر التسامح الصغير المطلوب وسطوع السطح في جميع أنحاء الثقب المعقد نسبيًا. تتضمن العملية حفر حفرة عميقة واحدة واستخدام مخرطة عائمة لإيقاف المعالجة الدقيقة. بعد ذلك، للوصول إلى عمق 1.5 متر، توقف عن التوسيع وقم بتوسيع الحفرة بقطر 115 ملم. بعد ذلك، توقف عن الحفر وقم بتوسيع الجزء الأقصر في حفرة عميقة أخرى، وقم بتشكيل شطب. أخيرًا، توقف عن الثقب والتوسيع لتكوين حجرتين داخليتين بحواف مشطوفتين (تم توسيعهما أيضًا إلى الحجم النهائي).
أثناء المعالجة الروتينية، يتجاوز الوقت اللازم لإكمال هذا الجزء على أداة الآلة 30 ساعة. يمكن لحل المعالجة بالفتحة العميقة المجهز بأدوات القطع المتخصصة تقصير الوقت إلى 7.5 ساعة.

تحسين كفاءة
يختلف تمامًا عن التثبيت متعدد العمليات، فإن استخدام تكنولوجيا المعالجة بفتحة عميقة يمكن أن يحقق أيضًا تحسين كفاءة الإنتاج بكميات كبيرة. ليس من المستغرب أن يتم تقليل وقت القطع بنسبة 80%. أحد الأمثلة التي يمكن أن تثبت القدرة هو أن التكنولوجيا الخاصة في تصميم الأدوات والشفرة يمكن أن تزيد من سلامة الأحمال المتطورة. إن موازنة التحميل وتحسين تأثيرات القطع على العدد الأمثل من الشفرات يمكن أن تسمح بمعدلات اختراق أعلى، وبالتالي تقليل وقت المعالجة. من حيث الدقة، فإن التفاوتات الصغيرة هي تخصص تصنيع الفتحات العميقة، حيث أن 70% من الثقوب لها أقطار داخلية متحدة المركز، وتسامح نموذجي يبلغ 0.2 مم، وتسامح قطر يبلغ 20 ميكرون.
فتحات عميقة تنحرف عن خط الوسط
مثال آخر على المتطلبات العالية لأدوات القطع والتكنولوجيا الخاصة أثناء حفر الثقب هو تصنيع الثقوب العميقة جدًا في عمود المولد بمحطة توليد الكهرباء. في هذه الحالة، يجب على خبير صناعة توليد الطاقة Generpro معالجة 90 طنًا من الأجزاء الفولاذية المطروقة بطريقة غير متماثلة مع فتحات يبلغ طولها حوالي 5.5 متر وأقطار تزيد قليلاً عن 100 ملم من الخط المركزي للعمود. يجب حفر هذا النوع من الحفر العميقة عند انحراف زاوية معين، ويجب أن يكون التسامح الموضعي في حدود 8 مم عند الخروج.
يعد اتجاه الحفر، وكسر الرقاقة وإزالتها، بالإضافة إلى الغياب المطلق للنفايات في العمود المُجهز مسبقًا، أمرًا بالغ الأهمية لهذا التطبيق. يشتمل حل الأداة على لقمة حفر مخصصة ونوع جديد من لوحة الدعم. قبل وضعه على العمود، يلزم إجراء اختبارات حفر، وتؤكد النتائج أنه أكثر كفاءة وموثوقية - ويكون موضع الخروج ضمن 2.5 ملم من الهدف.
في كثير من الحالات، يشير استخدام تكنولوجيا معالجة الثقوب الحديثة إلى انخفاض كبير في وقت المعالجة - من عدة ساعات إلى أقل من ساعة واحدة - ويجعل العديد من الميزات المعقدة قابلة للتصنيع.