Другие предметы \ Материаловедение

Новые материалы и экономика. Вольфрамовые нити. Порошковая и обычная ковка, страница 6


НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ЭКОНОМИКА                                                  11


110

СИСТЕМА 1

СИСТЕМА 2

100

с;

л-

90

О

о

о

80

ш

 70

60

50

            20               22               24               26               28                зо               32

фунты

ЛИНИИ РАВНОЙ «ПОЛЕЗНОСТИ» показывают различные сочетания стоимости материала и характеристик изготовления из него компонентов, которые могли бы быть перспективными для производителей пластмассовых бамперов (слева) и потребителей керамических вставок резцов (справа). Кривые получены методом многофакторного анализа полезности, примененным одним из авторов (Кларком). В рассматриваемых случаях, если стоимость и характеристики альтернативной системы таковы, что она оказывается ниже кривой, эта система будет более предпочтительной для потребителей; если же система оказывается выше кривой, она будет неконкурентоспособной. На левом графике, представляющем зависимость стоимости от характеристик (массы) материала, сравнивается

16

НИТРИД КРЕМНИЯ

КАРБИД

     ВОЛЬФРАМА            ОКСИД АЛЮМИНИЯ

С ПОКРЫТИЕМ               И КАРБИД ТИТАНА

КАРБИД

ВОЛЬФРАМА

14

12

10

о 8

6

4

                                                                                           1,5                               2,0

СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ, ТЫС. оЫМИН

«полезность» четырех различных вариантов бамперов. Два бампера, выпускаемые в настоящее время (системы 1 и 2), состоят из полиуретана, нанесенного на стальную опорную балку, но отличаются друг от друга энергопоглощающими механизмами. Третий бампер аналогичной конструкции имеет дополнительный энергопогпощающий механизм (система З), а четвертый сделан из другого полимера (система 4). Для резцовых вставок характеристика дана в зависимости от допустимой скорости резания (об!мин). Хотя нитрид кремния допускает более высокую скорость резания, керамические резцовые вставки не будут конкурентоспособны, пока их стоимость не снизится до 6 долл. за штуку (цветная надпись ).


Инженер-конструктор может, например, воспользоваться первым мегодом для того, чтобы выбрать материал и процесс изготовления бампера из нескольких возможных вариантов, удовлетворяющих требованиям технических стандартов, например федеральных стандартов на безопасность автотранспортных средств, регламентирующих ударную прочность автомобильного бампера. В данном случае выбор ограничен обычной сталью, алюминием и композиционным полимерным материалом. Анализ позволяет инженеру оценить «полезность» того или иного варианта бампера по зависимости между его установленной стоимостью и массой.

Такой анализ оказывается ценным и потому, что позволяет классифицировать альтернативные варианты.

Часто при такокл сравнительном анализе более важным оказывается выбор не материала, а процесса. Например, шаТУНЫ автомобильных двигателсй, соединяющие поршни с коленчат ым валом, изготавливаются преимущественно ковкой. Для того чтобы снизить стоимость формовочного процесса, некоторые части шатуна оставляют намного более массивными, чем это необходимо. Это приводит к тому, что при последующей обработке резанием значительная часть материала идет в отход. Сравнительно новый процесс, который можно назвать «ПОРОШКОВОЙ ковкой», позволяет избежать этого. Порошкообразный металл помешается в матрицу и подвергается действию чрезвычайно высоких температуры и давления. Так как форма матрицы близка к форме конечного изделия, отход материала оказывается минимальным; кроме того, этот проЦеСС сокращает трудовые затраты. С другой стороны, стоимость матриц высока. Таким образом, возникает проблема, решить которую позволяет автоматизированное проектирование и производство.

«КОНКУРЕНЦИЯ» между альтернативными формовочными процессами наиболее высока в

производстве авиационных двигате=

Скачать файл