چگونه صفحه کلاچ را برای کیفیت تست کنیم؟

تأیید یکپارچگی مواد و انطباق با گواهی‌ها

تأیید انطباق منبع تأمین مواد اولیه با استانداردهای IATF 16949 و ISO 9001:2015

قبل از شروع هرگونه تولید درپوش کلاچ، ضروری است که از رعایت واقعی استانداردهای IATF 16949 و ISO 9001:2015 توسط تأمین‌کنندگان از طریق مستندات مربوط به بازرسی مناسب اطمینان حاصل شود. این سیستم‌های مدیریت کیفیت نیازمند ردیابی کامل مواد از فلز خام تا قطعات نهایی هستند و همچنین کنترل‌های بسیار سختی را در مورد نحوه برخورد با مواد خودرویی در تمام مراحل تولید اعمال می‌کنند. هنگام بررسی گزارش‌های آزمون کارگاه، به ترکیب شیمیایی مواد توجه فراوان داشته باشید. در قطعات فولادی، میزان کربن باید بین ۰٫۲۰٪ تا ۰٫۴۰٪ باقی بماند، در حالی که چدن HT250 به حدود ۲٫۰٪ تا ۳٫۰٪ سیلیسیوم نیاز دارد. حتی تغییرات جزئی فراتر از ۵٪ به صورت مثبت یا منفی می‌تواند به طور قابل توجهی استحکام این قطعات را در طول زمان کاهش دهد. انجام ارزیابی مستقل از گواهی‌های مواد نیز مهم است، زیرا بر اساس تجربه صنعتی، اسناد جعلی مسئول حدود یک‌هشتمِ خرابی‌های قطعات خودرویی هستند.

تأیید تأییدیه OEM و ردیابی زیرلایه‌های فولاد آهنگین/چدن ریخته‌گری شده HT250

مدارک مربوط به مواد را با لیست تأمین‌کنندگان مورد تأیید سازندگان تجهیزات اصلی و مشخصات فنی آنها، از جمله هرگونه نیاز خاص به عملیات حرارتی، مقایسه کنید. هنگام کار با قطعات فولاد آهنگین، باید اطمینان حاصل کنیم که می‌توانیم هر قطعه را از طریق سوابق تولید آن با استفاده از شماره‌های منحصر به فرد ذوب که باید با سابقه آزمون التراسونیک ما مطابقت داشته باشد، ردیابی کنیم. باید هر قطعه‌ای که حفره‌های بزرگتر از ۱٫۵ میلی‌متر داشته باشد، رد شود. برای قطعات چدنی HT250، قطعاً باید حداقل استحکام کششی ۲۵۰ مگاپاسکال را داشته باشند و تشکیل ندول‌های گرافیتی مناسب را مطابق با استانداردهای نوع V یا VI از ISO 945 نشان دهند. همچنین قرار دادن بارکد روی هر محموله از مواد ورودی منطقی است، زیرا به ما دسترسی سریعی به تمام اسناد مهمی مانند سوابق عملیات کوره، گواهی ترکیب آلیاژ و اندازه‌گیری‌های دقیق انجام‌شده در حین بازرسی می‌دهد.

ارزیابی یکنواختی ساختار ریز و سختی (HRC 38–45) در مناطق صفحه فشار

انجام آنالیز متالورژیکی روی نمونه‌های پوشش کلاچ ماشین‌کاری شده:

• ریزساختار : برش صفحه فشار به مناطق شعاعی و اتچ کردن با محلول نیترال 2% به مدت 15 ثانیه. تحت بزرگ‌نمایی 200-برابر، نسبت پرلیت/فریت حدود 80:20 و عدم وجود عیوب سرد شدن را تأیید کنید.
• سختی : انجام آزمون‌های سختی روکول C در شش نقطه هم‌فاصله روی سطوح اصطکاکی. سختی هسته مورد نظر HRC 40±2 با تغییرات حدود 3 واحدی؛ قطعاتی که در مناطق حساس به سایش دارای سختی کمتر از HRC 38 باشند، حذف شوند. پس از قرارگیری در دمای بالا (300°C به مدت 2 ساعت)، سختی باید حدود HRC 36 باقی بماند. توزیع غیریکنواخت فازها یا کاهش سختی بیش از 10٪ نشانهٔ عملیات حرارتی نادرست است که یکی از دلایل اصلی لرزش کلاچ در استفادهٔ واقعی محسوب می‌شود.

بررسی دقت ابعادی و پرداخت سطحی پوشش کلاچ

اندازه‌گیری تخت‌بودن با استفاده از صفحه مرجع دقیق و کولیس فیلر (حدود 0.15 میلی‌متر TIR)

بررسی تراز کمک می‌کند تا فشار به‌طور یکنواخت در سطح پوشش کلاچ توزیع شود. برای انجام صحیح این کار، قطعه را ابتدا روی یک صفحه مرجع گرانیت با کیفیت بالا و درجه AA قرار دهید. سپس با استفاده از اندازه‌گیری‌های دقیق که همه در مورد آن‌ها صحبت می‌کنند، در هشت نقطه مختلف دور دایره برای هرگونه انحراف را بررسی کنید. میزان کل نشانه‌دهی خطا نباید از 0.15 میلی‌متر فراتر رود، زیرا هر مقدار بیشتر از این باعث ایجاد لرزش و سایش قطعات بیشتر از حد مطلوب می‌شود. وقتی پوشش‌ها تورفتگی پیدا می‌کنند، در واقع سطح تماس مؤثر با دیسک کلاچ کاهش می‌یابد. برخی آزمایش‌ها نشان می‌دهند که این کاهش در موارد حدی تا 40 درصد قابل دستیابی است، که به وضوح عمر کلاچ را کوتاه می‌کند. برای بهترین نتیجه، همیشه این اندازه‌گیری‌ها را در دمای اتاق، حدود 20 درجه سانتی‌گراد (با اختلاف دو درجه) انجام دهید. تغییرات دما در اینجا اهمیت دارند، زیرا هر تغییر پنج درجه‌ای دما به‌دلیل انبساط حرارتی باعث تغییر حدود 0.01 میلی‌متر در خواندن‌ها می‌شود.

نقشه‌یابی نقص‌های سطحی: عمق خراش، اندازه‌گیری شیار و آستانه‌های قابل قبول (≈0.3 میلی‌متر)

سنجش سطوح اصطکاکی با استفاده از دستگاه‌های پروفیلومتر دیجیتال به‌منظور تعیین هندسه نقص. حدود مجاز عبارتند از:

• عمق خراش : ≈0.3 میلی‌متر (اندازه‌گیری شده عمود بر سطح)
• عرض شیار : ≈1.5– عرض اسمی
• چگالی حفره‌ها : ≈3 نقص در هر 100 سانتی‌متر مربع

ناهمواری‌های سطحی فراتر از این آستانه‌ها، تنش موضعی را تا 70٪ افزایش داده و خطر ترک خستگی را بالا می‌برد (ASM International، 2023). برای زیرلایه‌های چدنی، پس از ماشین‌کاری، از بازرسی ذرات مغناطیسی برای شناسایی نقص‌های زیرسطحی که با روش‌های نوری دیده نمی‌شوند، استفاده کنید. قطعات دارای نقص در نزدیکی سوراخ‌های نصب یا جایگاه فنرهای دیافراگمی را حذف کنید.

تأیید عملکرد عملیاتی: نیروی گیربست و واکنش فنر دیافراگمی

کالیبره کردن نیروی گیربست استاتیک و دینامیک نسبت به مشخصات سازنده اصلی (OEM) (مثلاً ±5٪ در ورودی 200 نیوتن‌متر)

بدست آوردن اندازه‌گیری‌های دقیق از هر دو نیروی بستن استاتیک و دینامیک، برای انتقال صحیح گشتاور بدون هرگونه لغزش یا اثر جرّخ نامطبوع ضروری است. معمولاً تکنسین‌ها این آزمون‌ها را روی دستگاه‌های هیدرولیک کالیبره انجام می‌دهند و گشتاور ورودی استانداردی مانند ۲۰۰ نیوتن متر اعمال می‌کنند و در عین حال به مقدار خروجی نیز توجه می‌کنند. هنگامی که اندازه‌گیری‌ها خارج از مشخصات کارخانه قرار گیرند، که معمولاً حدود مثبت و منفی ۵ درصد است، این امر معمولاً نشانهٔ مشکلاتی در نحوه عملیات حرارتی قطعات یا شاید مشکلاتی در مواد اولیه است. یک مطالعه که سال گذشته توسط SAE منتشر شد، نشان داد که قطعاتی که از مرز تحمل ۷ درصد فراتر می‌روند، منجر به حدود ۳۴ درصد ارتعاش بیشتر در سیستم‌های انتقال قدرت وسایل نقلیه سنگین می‌شوند. برای بهترین نتایج، تمام داده‌های آزمون باید با منحنی‌های بار مشخصی که تولیدکنندگان در محدوده کامل عملکردی خود ارائه می‌دهند، مطابقت داشته باشند.

تحلیل منحنی‌های هیسترزیس فنر و بار-تغییر شکل برای تشخیص خستگی یا نشست

برای بررسی نحوه عملکرد یک فنر دیافراگمی، مهندسان منحنی‌های بار-تغییر شکل را هنگام فشرده‌سازی مکرر آن رسم می‌کنند. ناحیه هیسترزیس بین بارگذاری و بارزدایی نشان‌دهنده جایی است که انرژی اتلاف می‌شود، که معمولاً به معنای وجود اصطکاک داخلی یا تشکیل ترک‌های خیلی ریز درون ماده است. هنگامی که نشست مشاهده شود، یعنی تغییر شکل دائمی بیش از ۰٫۱ میلی‌متر پس از حدود ده هزار چرخه فشار، این مطلب معمولاً نشان می‌دهد که فنر مقاومت تسلیم کافی برای تحمل تنش‌های مکرر را ندارد. با بررسی این منحنی‌ها، تکنسین‌ها باید قله‌ها و دره‌های آن‌ها را با استانداردهای سازنده تجهیزات اصلی مقایسه کنند. اگر اختلاف بیش از ۱۵ درصد نسبت به اعداد پایه وجود داشته باشد، احتمال بالایی وجود دارد که کلاچ زودتر از موعد مقرر دچار خرابی شود. توزیع یکنواخت در طول منحنی نشان می‌دهد که عملیات تمپر به درستی انجام شده است، اما اگر یک سمت منحنی متفاوت از سمت دیگر به نظر برسد، این امر اغلب نشان‌دهنده تمرکز تنش (hotspots) در نواحی خاصی از انگشتان فنر است.

ارزیابی دوام بلندمدت از طریق آزمون تحمل حرارتی و حالت های خرابی

انجام آزمون دوام چرخه حرارتی (500+ سیکل در دمای 250°C) و ارزیابی تاب برداشتن پس از آزمون

آزمون درپوش کلاچ شامل انجام بیش از 500 چرخه در دمای حدود 250 درجه سانتی‌گراد است تا شرایط واقعی و حداکثری که در جاده رخ می‌دهد را شبیه‌سازی کند. کل این فرآیند مانند پیش‌پردازش زمان عمل می‌کند و مشکلات پنهانی را آشکار می‌سازد که ممکن است به خودی خود نمایان نشوند، مانند ایجاد ترک‌های ریز، تغییرات مواد درونی یا اکسیداسیون بین مرزدانه‌ها. پس از تمام این تنش‌ها، تکنسین‌ها میزان تاب برداشتن قطعات را بررسی می‌کنند. معمولاً از تجهیزات اسکن لیزری یا دستگاه‌های هماهنگ اندازه‌گیری (CMM) استفاده می‌شود. اگر مقدار تاب بیش از حدود 0.15 میلی‌متر باشد، نشانهٔ هشداردهندهٔ مشکلات ساختاری است. وقتی قطعات این آزمون‌ها را با موفقیت پشت سر بگذارند، به این معناست که می‌توانند شکل خود را حتی در معرض گرمای مداوم و طولانی‌مدت حفظ کنند. این موضوع اهمیت زیادی دارد، چرا که عملکرد ایمن سیستم ترانسمیسیون را تضمین می‌کند، عمر خدماتی را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و استانداردهای سختگیرانهٔ تولیدکنندگان تجهیزات اصلی (OEM) را برای عملکرد پایدار فراهم می‌کند.

سوالات متداول

استانداردهای IATF 16949 و ISO 9001:2015 چه هستند؟

این استانداردهای بین‌المللی مدیریت کیفیت هستند که تضمین می‌کنند کیفیت در فرآیندهای تولید به طور مداوم حفظ شود، از جمله ردیابی کامل مواد از فلز خام تا قطعات نهایی.

چرا تأیید مستقل گواهی‌های مواد مهم است؟

تأیید مستقل حیاتی است، زیرا اسناد گواهی جعلی می‌توانند منجر به خرابی مواد شوند و با توجه به دانش صنعتی، حدود یکی از هر هشت خرابی قطعه خودرو را سبب شوند.

پروفیلومترهای دیجیتال چگونه در اندازه‌گیری عیوب سطحی کمک می‌کنند؟

پروفیلومترهای دیجیتال سطح را اسکن می‌کنند تا هندسه عیوب را کمّی‌سازی کنند و اطمینان حاصل شود که خط‌و‌خش، شیارها و حفره‌ها از حد مجاز فراتر نروند؛ زیرا این موضوع می‌تواند تنش محلی و خطر خستگی را افزایش دهد.

چرا اندازه‌گیری تخت‌بودن پوشش کلاچ ضروری است؟

اندازه‌گیری تخت‌بودن سطح، توزیع یکنواخت فشار را در سطح درپوش کلاچ تضمین می‌کند تا از ارتعاشات و سایش زودرس جلوگیری کند و یکپارچگی عملیاتی و عمر کلاچ را حفظ کند.