Tätkontroll och tätkrav för gjutna artiklar inom
fordonsindustrin
MaskinteknikKonstruktionProduktutvecklingMotorerTungaFordonLastbilarRitningarTäthetTäthetskravTätkontrollLäckageLäckagekravGjutgodsGjutningPorositeter
Detta examensarbete utfördes som ett tvärfunktionellt projekt mellan Scanias motorutveckling och motormontering i Södertälje under sommaren och hösten 2007. Arbetet var mestadels förlagt till Scanias motormontering, by 150. Examensarbetet utgör den avslutande delen av civilingenjörsutbildningen i maskinteknik, inriktning maskinkonstruktion vid Luleå tekniska universitet. Projektet behandlar ritningskrav på täthet för gjutgods och metoder för att kontrollera tätkraven. Läckage är förutom prestanda den dominerande anledningen till att ca 10% av Scanias motorer inte godkänns efter provkörning i samband med monteringen. De underkända motorerna måste repareras och detta är väldigt kostsamt då det förlänger ledtiden för en motor avsevärt och bidrar till omfattande kassationer i motorverkstaden. Läckagen beror oftast på otäta förband eller porositeter i gjutgods. Porositeterna kan göra att en gjuten detalj läcker gas eller vätska rakt genom godsväggen. Gjutna aluminiumartiklar i motorns kylsystem dominerar starkt denna typ av läckage. Aluminiumartiklarna gjuts och bearbetas uteslutande av underleverantörer till Scania vilka även har till uppgift att utföra tätkontroll på varje enskild komponent före leverans till motorverkstaden. Denna tätkontroll är dock ofta bristfällig vilket tillsammans med traditionellt lågt satta tätkrav på ritningsunderlaget bidrar till mycket arbete med felande produkter. Detta projekt fokuserades på att tydliggöra ritningskraven för täthet hos gjutgods genom att standardisera kravsättningen samt förbättra kontrollmetoderna och handhavande av mätutrustningen ute hos Scanias leverantörer. En stor del av arbetet lades ner på utarbetandet av en provningsmetod med hjälp av vakuum för att kunna minska behovet av de stora klämkrafter som erfordras vid tryckmätande provning av större komponenter. Vakuummetoden implementerades hos några underleverantörer till Scania och är även inkluderad i en teknisk bestämmelse för tätkontroll av gjutgods som utarbetades under projektet. Bestämmelsen är tänkt att vara vägledande för främst underleverantören vid tätkontroll av gjutgods i samband med tillverkningsprocessen genom att ställa krav och ge rekommendationer för icke-förstörande provning. Ett underlag för konstruktören vid angivandet av tätkravet för gjutgods utarbetades även. Underlaget innehåller nya generella tätkrav samt en ny ritningsstandard för angivande av täthet hos gjutgods och ersätter således den gamla Scaniastandarden STD1885. Den nya ritningsstandarden skiljer sig framförallt på en viktig punkt från den tidigare genom att läckagespecifikationen anger hur det satta tätkravet skall kontrolleras genom att göra en återkoppling till den tekniska bestämmelsen. På detta sätt ökas betydelsen av tätkravet på ritningsunderlaget. Under projektet visades bl.a. att relativt enkla medel gör det möjligt att uppnå tillförlitliga mätresultat med tryckmätande utrustning ner till de nya tätkraven gällande för aluminiumartiklar i kylvätskesystemet även för större komponenter. En viktig slutsats av projektet är att kassationsnivån hos leverantörerna inte ökar vid skärpta tätkrav genom att en ökad kvalitet i tätkontrollen minskar onödiga kassationer, detta då täta artiklar ofta kasseras i onödan pga bakgrundsläckage i mätutrustningen.