In Windkraftanlagen beeinflussen Wellenschmieden als zentrale Übertragungskomponenten direkt die Betriebszuverlässigkeit und Lebensdauer der Windturbinen. Eine Windkraftmaschinenfabrik in Shangrao, Jiangxi (im Folgenden als "die Fabrik" bezeichnet), stieß bei der Massenproduktion von Wellenschmieden auf mehrere technische Herausforderungen. Um die Produktqualität und Produktionsstabilität zu verbessern, arbeitete die Fabrik mit Jianing Forging zusammen, um gemeinsam die Fertigungslösungen für Wellenschmieden zu optimieren.

Kunden-Schmerzpunkte

Die Fabrik sah sich in den frühen Produktionsphasen mit drei großen Engpässen konfrontiert:

• Schwankungen in der Materialleistung: Einige Chargen von Schmiedeteilungen weisen eine instabile Ermüdungsfestigkeit und Zähigkeit auf, was bei Labortests zu frühzeitigem Versagen der fertigen Produkte führt.
• Unzureichende Maßgenauigkeit: Bei traditionellen Schmiedeverfahren weisen Wellentypen große Koaxial- und Rundheitsabweichungen auf, was die Kontrolle nachfolgender Finish-Genehmigungen erschwert, was die Fehlerraten und Verarbeitungskosten erhöht.
• Enge Lieferzyklen: Das Bestellvolumen des Kraftwerks wächst weiter, aber die ursprünglichen Schmiedelieferanten haben Kapazitätsbeschränkungen und fehlen spezialisierte Prozessunterstützung für die Windkraftindustrie, was es schwierig macht, die Anforderungen an schnelle Lieferung und gleichbleibende Qualität zu erfüllen.

Produktvorteile

Um diese Problempunkte zu lösen, bietet Jianing Forging eine maßgeschneiderte Gesamt-Schmiedelösung für die Welle an:

• Materialauswahl und Validierung: Legierungs-Strukturstahl, der den Normen der Windkraftindustrie entspricht (wie 34CrNiMo6), wird ausgewählt. Jede Charge wird einer chemischen Zusammensetzungsanalyse und Mikrostrukturtests mit geringer Vergrößerung unterzogen, um die Reinheit und Gleichmäßigkeit der Rohstoffe sicherzustellen.
• Multidirektionaler Schmiedeprozess: Verwendet mehrere Hitzen und Hochdruckschmiede, um die Gussstruktur effektiv zu brechen, Körner zu verfeinern und die innere Dichte sowie Isotropie der Schmiedeteile zu verbessern. Durch die Steuerung der Schmiedetemperatur und -verformung wird die Produktleistung stabil den Kundenanforderungen an Zugfestigkeit und Widerstandsfestigkeit bei niedrigen Temperaturen erfüllt.
• Feinformsteuerung und Wärmebehandlung: Ausgestattet mit CNC-Ringschleifmaschinen und spezialisierten Formen ermöglicht es effizientes Formen von Wellenschmiedestücken, wobei die Maßentoleranzen innerhalb von ±1,5 mm gesteuert werden. Eine anschließende Abschreck- und Anlassbehandlung (Abschrecken + Hochtemperaturanlassung) wird verwendet, ausgestattet mit einem Echtzeit-Temperaturüberwachungssystem, das die Härtegleichmäßigkeitsabweichung unterhalb von 3HRC unterstützt.
• Vollprozess-Inspektionssystem: Jedes Schmiedestück wird ultraschall-Tests (UT) und magnetische Partikeltests (MT) unterzogen, wobei mechanische Eigenschafts-Nachprüfungen in Schlüsselbereichen hinzugefügt werden. Inspektionsdaten werden archiviert und nachverfolgbar, sodass Kunden vollständige Qualitätsberichte erhalten.

Durch diese Verbesserungen ist die Erstdurchgangsrate für Wellenschmieden auf über 99 % gestiegen, die Bearbeitungszulage ist um 30 % gesunken und der gesamte Produktionszyklus wurde um 15 % verkürzt. Seit ihrer Zusammenarbeit wurden insgesamt mehr als 2.000 Wellenschmieden geliefert, ohne dass eine Rückmeldung zur Chargenqualität vorliegt.