Завод по производству свечей зажигания в Энгельсе после ухода концерна Bosch из России и смены собственника весной 2023 года в начале прошлой осени объявил о возобновлении выпуска продукции под новым премиальным брендом METEOR. В конце сентября первая партия свечей была отгружена с производства и поступила в розничную продажу. Обозреватель «Движка» побывал на производстве в Энгельсе и своими глазами увидел, как выпускаются свечи новой марки.
Выпускаемый на заводе ассортимент максимально широкий – от свечей зажигания для автомобилей, водного и мототранспорта до садовой техники, и газомоторных установок. Проектная мощность предприятия полного цикла составляет 100 млн свечей зажигания в год. Практически все оборудование на заводе «Метеор Авто» – зарубежного производства и с высочайшей степенью автоматизации.
Производство металлодеталей на заводе METEOR Auto
Самый сложный элемент свечи зажигания – это ее корпус из легированной стали с добавлением алюминия. Выбор подобных материалов очевиден – сплав должен быть пластичен и не рваться при штамповке, так как, по использующейся на заводе технологии, корпус свечи производится методом холодной высадки (выдавливания). Из прутка диаметром 13 мм на скоростных высадочных автоматах производится формирование заготовки путем ступенчатой штамповки. Затем заготовка поступает на токарные шестишпиндельные автоматические станки.
Эта технология позволяет уменьшить расход металла – в стружку уходит меньше 10%. По старым методикам, к слову, в стружку уходило до 70% металла.
Этапы формирования корпуса свечи на высадочном автомате
Вследствие высокой производительности оборудования – с одного станка выходят два корпуса свечи в секунду – заводские специалисты самостоятельно изготавливают большое количество расходной инструментальной оснастки (пуансоны, матрицы, переносы). Для этого на заводе работает инструментальный цех с обширным парком станочного оборудования и термическим участком.
Скоростная высадочная машина, изготавливающая корпуса свечей
После обработки к корпусу свечи приваривается боковой электрод. Для этого корпуса будущей свечи зажигания поступают в специализированный станок, внешне чем-то напоминающий паука, где в зависимости от конструкции по заложенной программе к стальному корпусу свечи приваривается от одного до четырех боковых электродов – из никеля, сплава никеля и иттрия или биметаллических (медный сердечник, покрытый никелем). После приварки электрода производится обработка сварочного шва. Станок при этом сам контролирует расположение приваренного электрода.
Следующий этап создания свечи METEOR – накатка резьбы и нанесение клейма на корпус. И лишь затем гальваническим методом наносится никелевое декоративно-защитное покрытие. Автоматическая линия нанесения гальванического покрытия корпуса свечей зажигания на заводе – с собственными очистными сооружениями. Жидкости после очистки используются повторно, поэтому производство – экологически безопасно.
Для премиальных свечей зажигания с увеличенным ресурсом производится лазерная приварка драгоценных элементов (сплавов иридия или платины) к центральному и боковому электродам свечи зажигания. Для правильного позиционирования элемента на электроде свечи проводится обработка специальной фрезой посадочных поверхностей электрода и кусочка из платины. Для понимания читателям: размер части драгоценного металла перед наплавкой составляет примерно 0,5 х 0,5 мм – маленькая хлебная крошка в несколько раз больше по размеру.
На фото виден размер части драгоценного металла (примерно 0,5 х 0,5 мм) по отношению к корпусу свечи
Процесс соединения и сварки производится на специальных машинах с оптическим контролем – станок сам отрезает кусочки от платиновой проволоки, обтачивает эти «крошки» фрезой для соединения с электродом, состыковывает и позиционирует обработанный элемент с электродом, на котором предварительно сделана стыковочная канавка, после чего выполняет лазерную сварку.
Автомат обработки и приварки драгметаллов к электродам (слева). Многоуровневый оптический контроль процесса приварки драгметаллов к электроду
Геометрию получившегося после напайки электрода контролирует компьютер с выводом на монитор оператора. В случае несоответствия геометрии наплавленного элемента, машина скидывает корпус в брак. Помимо компьютерного контроля оператор станка проводит выборочную проверку на качество приварки разрушающим методом контроля. Получившееся место сварки ошлифовывают и осматривают при помощи электронного микроскопа место соединения электрода и наплавляемого элемента.
Контроль искрового зазора каждой изготовленной свечи
Керамика для производства свечей зажигания METEOR
Основой для изолятора свечи зажигания METEOR является глинозем (Al2O3), из которого делается керамика, – полный диэлектрик. Кстати, из этого же материала изготавливается и алюминий – полный проводник. Но разные технологические процессы дают разные материалы. На сегодняшний день завод МЕТЕОР Авто изготавливает три вида керамики с разными диэлектрическими свойствами.
Глинозем с двумя десятками добавок загружают в шаровые мельницы, где керамические шары перетирают засыпанную массу. Это довольно долгий процесс, длящийся больше суток. Затем масса смешивается с водно-восковой дисперсией и получается шликер.
Получившийся шликер (нем. Schlicker – используемая в производстве керамики кашеообразная мягкая масса, смешанная с водой) перекачивается в большие емкости. Поскольку речь о керамике, на всех этапах производится фильтрация наиболее эффективными способами: виброфильтрация, магнитная сепарация и проч. – вылавливаются все возможные загрязнения, которые потенциально могут присутствовать. В противном случае заданной электропрочности не достичь.
Затем по фирменному рецепту METEOR Auto добавляются связующие компоненты, после чего начинается процесс получения пресс-порошка: шликер под высоким распыляется внутрь сушила башенного типа. Сверху колбы через газовые горелки подается горячий воздух.
Под воздействием горячего воздуха вода испаряется и керамические элементы оседают на стенках башни. Затем они поступают в вибросита – таким образом отсортировываются только частички нужного размера. В зависимости от вида керамики по электропрочности реализуются в целом идентичные, но немного отличные техпроцессы: это и тонкость помола, и давление на пресс-формовочных машинах и проч.
Далее следует формование изолятора. Пресс-порошок поступает в полиуретановую матрицу, где сжимается под высоким давлением. Получается заготовка, которой потом придается нужная форма в зависимости от вида изолятора. Сошлифованный при обработке материал используется повторно. Потери на всем технологическом цикле минимальны – около 1,5%.
Следующий этап – ключевой. Заготовки собираются в специальные контейнеры и отправляются на обжиг. Именно в тоннельной печи происходят процессы, которые, создают изолятор как таковой.
Проверка и укладка формованных изоляторов в контейнеры перед обжигом
Внутри печи – три зоны нарастания температуры, одна зона охлаждения; колебания температуры в печи – всего 5 °С. Тележки с заготовками равномерно движутся по зонам нагрева/остывания, как по линии конвейера. Тут изделие из хрупкого спрессованного порошка превращается в твердый керамический изолятор. На выходе из печи изолятор получает свои прочностные характеристики: достигаются заданные плотность и электропрочность.
Обжиговая печь
Для уменьшения нагрузки на человека, который загружает «сырые» изоляторы в тележки и выгружает спеченные, сделан специальный управляемый захват – рабочему не нужно переносить на руках контейнеры с продукцией: достаточно только подводить манипулятор в нужное место.
Автоматические линии сборки
На линии сборки сердечника производится маркировка изолятора краской, наносится глазурь (жидкое стекло), автомат устанавливает центральный электрод, далее засыпается герметик (компании удалось наладить его собственное производство). Герметик засыпается двух видов – контактный и резистивный.
Затем устанавливается контактная голова и происходит предварительная запрессовка. После этого сердечники поступают в обжиговую печь, где ступенчато нагреваются до температуры оплавления жидкого стекла (оно выполняет функцию защитного покрытия изолятора от загрязнений) и спекание герметика. Последний выполняет внутри свечи сразу несколько функций: исключает прорыв выхлопных газов через свечу, обеспечивает помехоподавление и исключает электрическую наводку на приборы автомобиля. Раскаленные сердечники выходят из печи и происходит горячее прессование с выдержкой – таким образом обеспечивается надежный электрический контакт и качественное уплотнение внутри свечи.
Линия сборки сердечника
Окончательная сборка производится путем соединения изготовленного металлического корпуса и подготовленного собранного изолятора с электродом на автоматической линии. Между корпусом свечи и подготовленным изолятором устанавливается специальная уплотнительная шайба, после чего производится завальцовка. Затем свеча перемещается на следующий пост – на ее корпус подается ток высокого напряжения. На корпусе свечи есть специальная канавка, так называемый термоусадочный поясок, который разогревается под действием поданного напряжения, затем производится запрессовка – поясок сжимается, и таким образом обеспечивается надежное уплотнение между корпусом и керамическим изолятором. Следующим этапом производится подгибка бокового электрода и формирование искрового зазора. Искровой зазор каждой свечи контролируется оптическим датчиком.
Нанесение глазури на изолятор
Финальные операции – установка уплотнительного кольца на резьбовую часть свечи и окончательная накатка резьбы – поправка после гальванического нанесения никелевого покрытия.
Перед перемещением на линию упаковки оператор проводит дополнительный визуальный контроль готовой продукции. В финале – упаковка. Автоматическая линия может упаковывать свечи в одноместную, четырехместную, десятиместную картонную коробку и блистерную упаковку.
Каков итог?
Судя по всему, единственное, что изменилось на заводе в Энгельсе с уходом Bosch с российского рынка – это бренд, которым маркируются выпускаемые предприятием свечи премиального сегмента, сопоставимые с зарубежными аналогами, но ниже по цене. Теперь это METEOR. Завод, как и прежде, оснащен действительно современным и высокотехнологичным оборудованием. Есть даже линия собственной разработки конструкторов предприятия. Максимально завод в Энгельсе способен выпускать свыше 100 млн свечей в год. Так что без качественных свечей зажигания российский рынок не останется!..
Фото: журнал «Движок»
