Skotpening er mikið notuð yfirborðsmeðferðartækni til að auka afköst nákvæmni íhluta. Grundvallarreglan felur í sér að sprengja yfirborð íhluta með óteljandi mikilli-hörku, kúlulaga miðli á miklum hraða við stýrðar aðstæður, sem veldur staðbundinni plastaflögun. Þó að það líkist ferlum eins og sandblástur og kúlublástur, sem eru mismunandi hvað varðar miðla og breytur, þá fylgir skothreinsun einstakri kaldvinnsluaðferð. Þessi grein fjallar umkúlupeningsem fulltrúaferli.
Hvernig breytir skothreinsun yfirborði íhluta?
Við skotflögnun slær mikill fjöldi-hraðamiðla á yfirborðið, myndar örsmáar dældir og framkallar plastaflögun í yfirborðslaginu. Nema upprunaleg yfirborðsgrófleiki sé tiltölulega hár (Ra > 6,3 μm), ferlið venjulegaeykur grófleika yfirborðs.
Þetta vekur algenga mótsögn: aukin grófleiki tengist oftminnkaður þreytustyrkur, eins og sést í útreikningum á þreytulífi sem innihalda leiðréttingarstuðla fyrir ójöfnur yfirborðs.
Á hinn bóginn er kúlupening líka asannað aðferð til að bæta þreytustyrk, jafnvel án þess að breyta efninu eða rúmfræði hluta. Hvernig geta báðar þessar fullyrðingar verið sannar?
Styrkingarleiðirnar tveir:-undirstaða álags og burðarvirki
Hin augljósa mótsögn er leyst með því að skiljatvöfaldur styrkingarbúnaðurþessi kúlupening býður upp á:
Styrking á afgangsþrýstingsspennu
Þegar flögnunarmiðillinn hefur áhrif á yfirborðið verður ytra lagið plastískt aflögun en innra lagið helst teygjanlegt. Eftir höggið er plastað vansköpuð yfirborð bundið af undirliggjandi teygjanlegu lagi, sem leiðir tilstöðugt afgangs þrýstiálagssvið.
Þetta þrýstiálag vinnur á móti toghluta hringlaga álags, seinkar eða bælir upphaf og vöxt þreytusprungna.
Þessi áhrif eru sérstaklega gagnleg þegar-fyrirliggjandi örsprungur eða gallar eru fyrir hendi, þar sem þrýstispennan hjálpar til við að „loka“ þessum sprungum, sem dregur verulega úr hættu á þreytubilun.
Örbyggingarfínun
Hár-þéttleikaáhrifin leiða einnig til verulegra örbyggingarbreytinga á efninu:
Fágun yfirborðskorna og aukinn losunarþéttleiki
Myndun undirkornsmannvirkja
Í efni eins og austenítískt stál,martensitic fasabreytinggetur átt sér stað og bætir við umbreytingu-framkallaðri styrkingu
Hindraði rennur innan kristalgrindarinnar, takmarkar aflögun milli hertu yfirborðsins og innra fylkisins
Þessar umbreytingar auka hörku yfirborðs, slitþol og seinka myndun þreytusprunga.
Er kúlupening alltaf áhrifarík? Aðeins með réttri ferlihönnun
Þó skot peening getur bætt þreytu styrk með því20% til 60%, skilvirkni þess er háð vandlega stjórnuðum ferlibreytum. Þættir sem hafa áhrif á niðurstöðuna eru:
Gerð miðils, stærð, lögun
Peening þrýstingur og hraði
Högghorn og stefna
Þekjuhraði og endurtekningarlotur
Upphaflegt yfirborðsástand íhlutsins
Með öðrum orðum,skotpening er ekki eins einfalt og það lítur út fyrir að vera. Illa stjórnaðar breytur geta leitt til ótímabæra skemmda frekar en bata.
Niðurstaða
Shot peening kynnirgagnlegar eftirstöðvar þjöppunarálagsogörbyggingaraukasem lengja verulega þreytulíf íhluta og slitþol.
Jafnvel þó að það auki gróft yfirborð, vega heildarávinningurinn oft þyngra en gallarnir-ef ferlið er rétt fínstillt. Fyrir atvinnugreinar eins og flugvélar, bíla og há-afkastavélar er skotflögun áfram mikilvægt tæki í leit að áreiðanleika og endingu.(文章来源:iMechanics机械)
