ชิ้นส่วนหลักกำหนดประสิทธิภาพของเครื่องจักรแปรรูปน้ำผลไม้
ในกระบวนการออกแบบและผลิตเครื่องจักรแปรรูปน้ำผลไม้ชิ้นส่วน การเลือกและการใช้วัสดุโลหะอย่างเหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่ง จำเป็นต้องพิจารณาว่าประสิทธิภาพของวัสดุสามารถสอดคล้องกับสภาพการทำงานของชิ้นส่วนได้หรือไม่ และทำให้ชิ้นส่วนมีความทนทาน วัสดุจำเป็นต้องมีสมรรถนะในการแปรรูปและความคุ้มค่าที่ดีขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตของชิ้นส่วน ลดต้นทุน และลดการใช้ทรัพยากร ในการเลือกวัสดุ ควรให้ความสำคัญกับสมบัติทางเคมีและกายภาพ สมบัติเชิงกล และสมบัติด้านกระบวนการ เช่น ความหนาแน่น โมดูลัสยืดหยุ่น ความแข็งแรง ความเหนียว ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานการสึกหรอ ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและต่ำ สมรรถนะการเชื่อม ความสามารถในการชุบแข็ง การเปลี่ยนรูปจากการอบชุบ ความเหนียว ความสามารถในการตัดเฉือน ความคุ้มค่า เป็นต้น การเลือกวัสดุควรอิงตามปริมาณการผลิตของผลิตภัณฑ์
ในการออกแบบชิ้นส่วนและการเลือกวัสดุ ควรพิจารณาหาสมบัติเชิงกลหลักของวัสดุที่เลือกตามสภาพการทำงานและรูปแบบความเสียหายของชิ้นส่วน ซึ่งเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นในการรับประกันความทนทานของชิ้นส่วน สภาวะความเค้นจริงของชิ้นส่วนมีความซับซ้อน จึงต้องพิจารณาการรับน้ำหนักเกินในระยะสั้น การหล่อลื่นที่ไม่ดี และข้อบกพร่องภายในของวัสดุด้วย ดังนั้น ดัชนีสมรรถนะเชิงกลจึงมักเป็นพื้นฐานหลักในการเลือกวัสดุ
ในการออกแบบทางวิศวกรรม สมบัติเชิงกลของวัสดุมักวัดจากการทดสอบสมบัติเชิงกลของชิ้นตัวอย่าง แม้ว่าจะสามารถบ่งชี้คุณสมบัติของวัสดุได้ แต่เงื่อนไขการทดสอบแตกต่างจากสภาพการทำงานจริงของชิ้นส่วนเครื่องจักร ดังนั้น หากกล่าวอย่างเคร่งครัด ข้อมูลสมบัติเชิงกลของวัสดุยังไม่สามารถสะท้อนความสามารถในการรับภาระจริงของชิ้นส่วนเครื่องจักรได้อย่างแม่นยำ ปัจจุบันการใช้วิธีนี้เพื่อตรวจสอบการผลิตยังคงมีความยากอยู่บ้าง วิธีที่ใช้กันมากที่สุดในการทดสอบสมรรถนะในการผลิตคือการทดสอบความแข็ง การทดสอบความแข็งไม่ทำลายชิ้นส่วน และค่าความแข็งมีความสัมพันธ์กับสมบัติเชิงกลอื่น ๆ ดังนั้น ความแข็งจึงเป็นหัวใจสำคัญของกระบวนการอบชุบในแบบเขียนชิ้นส่วน
สมบัติด้านกระบวนการของวัสดุส่งผลโดยตรงต่อการแปรรูปและการผลิตชิ้นส่วน ต่อไปนี้คือคุณลักษณะทางเทคนิคที่สำคัญบางประการ
คุณสมบัติการหล่อ: ความไหลตัว การหดตัว การแยกตัว การดูดซับสิ่งเจือปน เป็นต้น
ความสามารถในการตัดเฉือน: ความเรียบ ความง่ายในการตัดเฉือน เป็นต้น
กระบวนการอบชุบด้วยความร้อน: ความสามารถในการชุบแข็ง แนวโน้มการแตกร้าวจากการเปลี่ยนรูป แนวโน้มความไวต่อความร้อนสูงเกิน แนวโน้มการเกิดออกซิเดชันและการลดคาร์บอน ความเปราะในสภาพเย็น เป็นต้น
ชิ้นส่วนเหล็กบนเครื่องจักรมักต้องผ่านการตีขึ้นรูป การตัด และการอบชุบด้วยความร้อน ดังนั้นเมื่อเลือกวัสดุจึงควรให้ความสำคัญกับสมบัติด้านกระบวนการของวัสดุด้วย ในการผลิตจำนวนเล็ก สมรรถนะของกระบวนการนี้อาจไม่โดดเด่น แต่ในการผลิตขนาดใหญ่ สมรรถนะด้านกระบวนการอาจเป็นปัจจัยชี้ขาดได้ เมื่อออกแบบชิ้นส่วนยังควรให้ความสำคัญกับกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน
โดยทั่วไปแล้ว คุณสมบัติด้านการตีขึ้นรูป การตัดเฉือน และคุณสมบัติทางเทคนิคอื่น ๆ ของเหล็กกล้าคาร์บอนอยู่ในเกณฑ์ดี และสมบัติเชิงกลก็สามารถตอบสนองความต้องการของสภาพการทำงานของชิ้นส่วนทั่วไปได้ ดังนั้นเหล็กกล้าคาร์บอนจึงถูกใช้อย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม ความแข็งแรงยังไม่สูงพอ และความสามารถในการชุบแข็งก็ค่อนข้างต่ำ โดยปกติเหล็กกล้าอัลลอยจะใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีหน้าตัดใหญ่ รูปทรงซับซ้อน และชิ้นส่วนชุบแข็งความแข็งแรงสูง เหล็กกล้าอัลลอยมีความสามารถในการชุบแข็งที่ดีและมีความแข็งแรงสูง แต่กระบวนการตีขึ้นรูปและการตัดเฉือนของเหล็กกล้าอัลลอยไม่ค่อยดีนัก ประสิทธิภาพของกระบวนการของวัสดุโลหะสามารถปรับปรุงได้โดยการเปลี่ยนข้อกำหนดของกระบวนการ ปรับพารามิเตอร์กระบวนการ ปรับปรุงเครื่องมือและอุปกรณ์ รวมถึงเปลี่ยนวิธีการอบชุบด้วยความร้อน
ภายใต้เงื่อนไขที่ต้องเป็นไปตามสมรรถนะการใช้งานแล้ว ควรให้ความสำคัญกับการลดต้นทุนรวมของชิ้นส่วนเมื่อเลือกชิ้นส่วนและวัสดุด้วย ต้นทุนรวมของชิ้นส่วนประกอบด้วยราคาของวัสดุเองและค่าใช้จ่ายอื่น ๆ ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการผลิต
