[@Менеджер сайта]

Автор: Бобби Кимбро (Bobby Kimbrough)
Дата: 04 марта, 2020г.

Когда как гонки и рекорды скорости существовали до Второй мировой войны, эти скоростные виды деятельности расцвели после окончания войны. Рост автоспорта во многом можно объяснить опытом и технологическими достижениями, полученными в результате военных действий. Кроме того, образовался огромный избыток запчастей, поскольку военные стремились сократить свои запасы.


Крису Рашке из ARP (слева) требуется время, чтобы объяснить, как изготавливаются крепежные детали, во время экскурсии по цеху.

Практически мгновенно хот-роддеры и гонщики воспользовались преимуществами оборудования и запчастей, которые превосходили по надежности и прочности всё, что ранее использовалось в автомобильном мире. Крепежные изделия авиационного класса стали важным элементом. И не зря. Скорость на трассах и высохших озерах росла.


Коммерция или высокий уровень

Крепежные изделия, продаваемые для бытового и фермерского использования, обычно изготавливалось из низкоуглеродистой стали, они хорошо подходили для большинства бытовых нужд, включая, так называемый, "семейный добытчик продуктов". Когда американские производители автомобилей вернулись к производству автомобилей вместо танков и самолетов, то довоенные крепежные изделия оказались недостаточно хорошими для любителей скорости. Строители гоночных автомобилей искали крепёжные изделия, используемые в авиации, основываясь на мнении, что самое лучшее в дизайне, материалах и контроле качества, идет от авиационной промышленности.

Это правда, что крепежные изделия коммерческого класса из вашего местного хозяйственного магазина или розничного магазина автозапчастей не подходят для использования в авиации из-за более низкой прочности на растяжение. То же самое относится и к авиационным болтам, когда речь заходит о гоночных автомобилях высокого уровня. Если вы сталкивались с каким-либо мощным двигателем, вам, вероятно, знакомо название ARP (сокращение от Automotive Racing Products). По словам директора ARP по продажам и маркетингу Криса Рашке, "В гонках аэрокосмические крепежи совсем не идеал".

Большинство коммерческих крепежных изделий, продаваемых в сетевых магазинах, недороги и имеют низкую прочность на растяжение, обычно в диапазоне от 50 000 до 60 000 фунтов на квадратный дюйм. Они легко сгибаются и практически не защищены от коррозии. ARP использует материалы и процессы, позволяющие изготавливать болты и шпильки из коррозионностойкой стали с прочностью от 125 000 до 270 000 фунтов на квадратный дюйм. Используйте соответствующие крепежные изделия для высокоуровневых задач и оставьте коммерческие крепежные изделия для самоходной газонокосилки.


Политика ARP в области качества размещена по всему заводу, чтобы гарантировать, что все идут одним путем. Это предмет гордости для каждого члена команды.


О ARP и производственном процессе

Гэри Хольцапфель основал ARP в конце 60-х, чтобы восполнить потребность в коммерческих шпильках и болтах, которые соответствуют требованиям гонкам высокого уровня. Опыт Хольцапфеля в производстве аэрокосмических крепежных изделий помог в создании нового бизнеса, другими словами, он извлек выгоду из своей истории при создании нового магазина. Из тех скромных начинаний ARP теперь занимает несколько разных зданий в Санта-Пауле и Вентуре, Калифорния.

В то время как большинство энтузиастов хорошо знакомы с болтами шатунов и шпильками головки блока цилиндров ARP, ARP изготавливает крепеж практически для любой детали автомобиля. Компания поставляет специализированные крепежные изделия ведущим командам Formula 1, IndyCar, NASCAR и NHRA.

У нас вошло в привычку заходить в штаб-квартиру ARP и разговаривать с Рашке всякий раз, когда мы оказываемся в этом районе. Безусловно, нас всегда впечатляет то, как ARP изготавливает свои крепежные детали. Этот сложный процесс никогда не надоедает и не может надоесть в принципе.


Рецепт "шоколадного печенья" ARP начинается с сырья.


В чем отличие крепежных изделий ARP

Всякий раз когда возникает вопрос: "В чем отличие крепежных элементов ARP?" Рашке отвечает своей, часто повторяемой фразой о шоколадном печенье . "Все, что готовит ARP, делается по рецепту, и вы должны следовать этому рецепту. Если кто-то скажет: "Я могу сделать шатунный болт 8740 не хуже ARP"… вам нужно смотреть на это как на шоколадное печенье. Вы можете купить полуфабрикат с шоколадом низкого качества, и следовать инструкциям, и, возможно, в итоге у вас получится печенье. Но лучший способ - это приобрести лучшие ингредиенты, очень тщательно следовать рецепту, и тогда у вас получится вкусное шоколадное печенье".

По словам Рашке, ARP контролирует все аспекты производственного процесса от начала до конца, и все это под общей крышей ARP в Южной Калифорнии. Очевидно, что это ограничивает любое внешнее влияние на готовый продукт и облегчает выявление проблем до того, как они станут серьезными.

ARP заказывает сырье, многое из которого представляют собой запатентованные смеси сплавов, на одном из ведущих литейных заводов мира. "Carpenter Technology Corporation в Рединге, штат Пенсильвания, является первоклассной компанией", - сказал Рашке. Компания Carpenter Technology является признанным лидером в области применения высокоэффективных материалов на основе специальных сплавов в аэрокосмической, оборонной, энергетической и промышленной отраслях.


Заготовки хранится на стеллаже до тех пор, пока из них не получится новый крепеж.

В качестве примера высококачественных материалов Рашке использовал популярную хромомолибденовую сталь 8740, чтобы проиллюстрировать это. "Завод предлагает четыре сорта этого материала", — сказал он. Первым является коммерческое качество, за которым следует материал "авиационного качества". По словам Рашке, "ARP использует только два лучших сорта", а именно SDF и CHQ.

Марки SDF и CHQ стоят в два раза дороже, но обеспечивают бездефектный крепеж. Эти марки материалов предлагаются в виде прутков и больших бухт. Прутки используется для изготовления шпилек, а бухты - для изготовления болтов.


Склад ARP площадью 9000 квадратных футов заполнен сырьем, используемым для изготовления крепежных изделий. От бухт с проволокой до отдельных прутков.


С чего начинается процесс

Сырье хранится на складе площадью 9000 квадратных футов рядом с заводом-изготовителем. Изготовление из этих бухт проволоки или стальных прутков крепежных изделий начинается с подачи материала на завод, а затем начинается процесс горячей и холодной ковки. Именно здесь материалу придается грубая форма болта с головкой и хвостовиком.


Бухта загружается в машину для холодной ковки, где проволока выпрямляется и обрезается до нужной длины. Затем формируется головка под интенсивным давлением высокоскоростного пресса.

Для достижения этой цели сырье загружается в формовочные машины, которые выпрямляют стальную проволоку, которая затем подается в другие формовочные машины либо в холодном виде (холодная ковка), либо с подогревом методом индукционного нагрева (горячая ковка). Мощные промышленные машины формуют материал под огромным давлением.


Ранние стадии изготовления болта.




Термообработка, Полировка и Шлифование

После того, как базовая форма крепежа завершена, заготовки подвергают процессу термообработки. Крепежные изделия загружается на стеллаж и помещается в печь — точнее, в печь с герметичной внутренней камерой, — где оператор нагревает изделия до заданной температуры в течение определенного времени. Время, которое материал проводит в печи, является частью рецепта "шоколадного печенья", о котором Рашке упоминал ранее.


Материал загружается в лотки перед отправкой в специализированную печь для термообработки.

После того, как крепежные изделия были нагреты в течение предписанного времени, детали промываются и перемещаются в протяжную печь, где устанавливается твердость крепежного элемента. Для разных уровней прочности, в зависимости от предполагаемого применения крепежного элемента, требуются разные уровни твердости по Роквеллу.

Крепежные изделия доставляются в шумную и изолированную часть завода, где они полируются в больших вибрационных барабанах, наполненных различными абразивными средами. Эти "массажеры" удаляют заусенцы с необработанных поверхностей и полируют крепежные изделия из нержавеющей стали.


Работа одной из печей с герметичной внутренней камерой.

Крепежные изделия, предназначенные для использования в качестве шпилек, отправляются в шлифовальный цех, где они подвергаются бесцентровой шлифовке для обеспечения идеальной концентричности. Это трудоемкий и деликатный процесс, который может занять до десяти операций обработки, чтобы достичь надлежащего уровня концентричности. ARP имеет несколько станков, установленных в зоне бесцентрового шлифования, чтобы достичь высочайшего уровня точности для множества различных типов шпилек, предлагаемых компанией.


Большие круглые вибраторы, загруженные различными наполнителями, используются для удаления заусенцев с поверхностей или полировки крепежных изделий из нержавеющей стали.


Накатка резьбы

Болты и шпильки перемещаются на другую станцию, где происходит операция накатки резьбы. Накатка резьбы делается специально после термической обработки для сохранения прочности материала. Крепежные изделия, нарезанные до термообработки, испытывают потерю усталостной прочности — до десяти раз по сравнению с резьбовыми соединениями, нарезанными после термообработки. Из-за различных размеров, шагов резьбы и типов резьбы ARP имеет несколько различных типов станков для накатки резьбы в зависимости от типа крепежа.


Искусство накатки резьбы - это сложный танец оператора станка с оборудованием.


Резбонакатка против резьбонарезки

Нарезание резьбы с помощью штампа или на токарном станке обходится дороже из-за трудозатрат. Казалось бы, нарезать резьбу было бы лучше из-за ее стоимости, однако это неправда. Накатанная резьба прочнее, потому что линии зерен подвергшегося накатке материала непрерывны во всех направлениях и повторяют контур заготовки.

Кроме того, накатанная резьба более гладкая, чем нарезанная, что обеспечивает более точный процесс закручивания. Крепежную деталь с накатанной резьбой ни в коем случае нельзя повторно нарезать с помощью плашки. Это может повлиять на термообработку, металлизацию или покрытие. Повторное нарезание резьбы уменьшает количество материала на хвостовике крепежного элемента, что может привести к потере прочности.


Изготовление гайки

Другая половина крепежа немного отличается. Когда дело доходит до изготовления гаек, производственный цикл ARP представляет собой еще один многоступенчатый процесс. Сырье загружается в огромную формовочную машину, которая изготавливает заготовки из 6-гранных и 12-гранных гаек.


"Чтобы сделать гайку, требуется много усилий", — объяснил Рашке.

Как только заготовки сформированы, они проходят через очень сложный автоматический резьбонарезной станок, который нарезает каждую гайку с точностью 0,001 дюйма, что в пять раз превышает аэрокосмические стандарты. Помните, Рашке сказал, что аэрокосмический крепеж "совсем не идеал"?

После нарезания резьбы гайки поступают на металлическую обработку, либо для нанесения черного оксидного покрытия на хроммолибденовые сплавы, либо на полировочную станцию для гаек из нержавеющей стали. Наблюдая за процессом, стало очевидно, что сделать гайку гораздо сложнее, чем шпильку или болт.


Рашке демонстрирует высокоточное измерительное оборудование, используемое в процессе контроля качества.


Нанесение покрытий и Контроль качества

Ржавчина никогда не дремлет, а сталь подвержена коррозии. Ржавчина – другое название оксида железа, который образуется, когда железо или сплав, содержащий железо, подобный стали, подвергается воздействию кислорода и влаги. В конечном счете кислород соединяется с металлом и образует новое соединение оксид. Это соединение ослабляет металл.


Здесь происходит процесс нанесения покрытия на крепежные изделия.

Чтобы отсрочить начало этого окисления, ARP покрывает свои крепежные изделия черным оксидом, который помогает противостоять дальнейшему окислению. Рашке утверждает, что это покрытие является элементом внешнего вида. Поскольку нержавеющая сталь по своей природе устойчива к коррозии, крепежные изделия, изготовленные компанией ARP из нержавеющей стали, полируются до блеска.


Отдел контроля качества проводит плановые испытания на разрушение случайных крепежных изделий, отобранных случайным образом с конвейера. У компании есть помещение, полное оборудования, которое испытывает и измеряет прочность крепежных изделий на растяжение. "В этой комнате, - сказал Рашке, - мы только и делаем, что разрываем все на части".

Крепежные изделия на заключительном этапе проходят серию проверок качества с помощью специальных контрольных устройств, которые гарантируют, что они находятся в пределах допусков. Контроль резьбы на шпильках, болтах и гайках является наиболее важной задачей отдела контроля качества. Для каждого размера резьбы имеется контрольное устройство и несколько этапов проверки качества.


Вот как это делается

Крепежные изделия ARP, как правило, стоят дороже, чем большинство болтов произведенных в офшорах, и на это есть веские причины. Теперь, когда вы понимаете, какой сложный процесс использует ARP для изготовления своей продукции премиум-класса, все становится совершенно понятным. Вы получаете то, за что платите.

Это лишь малая часть того, что ARP делает ежедневно. В компании также имеется очень плодовитый отдел исследований и разработок, который активно занимается поиском новых крепежных деталей, инструментов, смазки и приспособлений для затяжки, чтобы усовершенствовать процесс механического соединения двух объектов вместе. Для доставки всех этих продуктов по всему миру требуется еще один полноценный отдел, сосредоточенный на этой единственной задаче.



Мы не можем отвечать за остальную индустрию, но когда мы тратим наши кровно заработанные деньги, мы хотим получить лучшее шоколадное печенье, которое только можно купить за деньги. Кстати, о печенье. На территории ARP также работает превосходный ресторан. Гриль-бар Hozy's стал излюбленным местом "гурманов" со всей страны. Поездка на автомобиле к объекту ARP стоит потраченного времени.

Источник Enginelabs.