Mun yfirborðsmeðferð hafa áhrif á vikmörk hluta?

1. Tengsl milli mismunandi tegunda yfirborðsmeðferðar og áhrifa þeirra á þol
Það eru fjórar megingerðir yfirborðsmeðferðarferla: yfirborðsbreyting, yfirborðsblandun, yfirborðsbreytingarhúð og yfirborðshúð. Það er mjög mismunandi hversu mikil áhrif ýmissa ferla hafa á vikmörk.
Tækni til að breyta yfirborði
Til dæmis gerir sandblástur yfirborðið grófara með því að berja það með-hraða sandögnum, en það getur gert hlutinn minni um 0,01–0,03 mm. Velting herðir yfirborðið með því að breyta lögun þess, sem getur gert þvermál skafthluta stærri um 0,005–0,015 mm. Laserfasabreytingarstyrking hefur nánast engin áhrif á stærð vegna þess að hita-svæði þess er svo lítið.
Tækni fyrir yfirborðsblendi
Carburizing og nitriding gera málmblöndur lög með dreifingu. Fljótandi nitriring mun gera skaftið 0,01 mm breiðara og ljósopið 0,01 mm þrengra, þannig að þú þarft að skilja eftir 0,01 mm bil á annarri hliðinni meðan á vinnslu stendur. Jónísk nítrering getur aftur á móti haldið stærðarbreytingunni innan við ± 0,002 mm án þess að nota vökvafasa.
Tækni fyrir yfirborðsbreytingarhúðun
Fosfatmeðferð myndar fosfatfilmu á yfirborði stáls sem er venjulega 2 til 10 μm þykk og hefur lítil áhrif á vikmörk. Á hinn bóginn myndar rafskaut (eins og hörð rafskaut á álblöndur) oxíðfilmu sem er 30 til 50 μm þykk, sem gerir hlutana stærri í eina átt. Til að bæta fyrir þetta verður að nota "lægri munur minni" stefnuna.
Tækni til að hylja yfirborð
Þykkt rafhúðunarinnar hefur bein áhrif á þolið. Til dæmis, ef skrúflengdin er minni en eða jöfn og fimm sinnum þvermálið, ætti hámarkshúðþykktin að vera 8 μm. Ef það er ekki, þarf ó-stöðluð stöðvunarmælir skoðun. Þykkt heita-galvaniseruðu lagsins er 30–80 μm, sem mun breyta hallaþvermáli festinga mikið. Til að ganga úr skugga um að þær passi þarf að breyta for-málunum.
2. Lítil vélbúnaður umburðarlyndisbreytinga og iðnaðargagna
Það eru þrjú megin eðlis- og efnafræðileg ferli sem hafa áhrif á þol þegar þú meðhöndlar yfirborðið:
Breyting á rúmmáli og fasa efnisins
Þegar stál er svart myndar það Fe∝₄ oxíðlag sem gerir það að verkum að rúmmálið stækkar um 1,3 sinnum, sem veldur útskotum á yfirborði. Þegar álfelgur er rafskautað til að mynda Al ₂ O ∝, minnkar rúmmálið um 15%, sem getur valdið örsprungum.
Anisotropy í útfellingu húðunar
Meðan á rafhúðun stendur getur ójafn straumþéttleiki valdið því að húðunin er mismunandi þykk. Til dæmis er rafhúðun á innri þráðum venjulega 30% til 50% þynnri en ytra yfirborðið. Til að ganga úr skugga um að það passi, þarf "innra þráðaþolssvæði viðhald 6H" staðalinn.
Losar afgangsstreitu við vélræna vinnslu
Sandblástursmeðferð setur þrýstikraft á yfirborðið sem lætur hlutana skríða þegar þeir eru notaðir aftur. Samkvæmt tilraunum geta sandblásnir 45# stálskaftsíhlutir stækkað í þvermál um 0,008 mm eftir að hafa verið haldið við 100 gráður í 24 klukkustundir.
Gögn frá iðnaði:
Sérstakt flugvélafyrirtæki segir að stærðarbreytingarhlutfall óuppbótar 316L ryðfríu stáli hluta eftir raffægingu sé 12%. Með því að skilja eftir 0,02 mm svigrúm hefur hæfishlutfallið farið upp í 98%.
Bílageirinn hefur strangar reglur um hversu mikið umburðarlyndi galvaniseruðu boltar mega hafa. Fyrir M12 bolta verður að halda húðþykktinni á milli 8 og 2 μm, annars breytist togstuðullinn um meira en 15%.
3. Algeng vandamál og lausnir þeirra í greininni
Á sviði geimferða
Við gerð eldsneytisstúta fyrir LEAP vélar notar GE Aviation SLM (Selective Laser Melting) aðferðina og HIP (Hot Isostatic Pressure) meðferðina. Með því að fínstilla skönnunarstefnu (spíralskönnun) og lagþykkt (30 μm) er yfirborðsgrófleiki haldið innan Ra12 μm. HIP meðferð fjarlægir svitahola (frá 0,8% í 0,02%), sem eykur þreytulífið um þrefalt og uppfyllir ströng þolkröfur flugstaðla.
Svið lækningatækja
Johnson&Johnson Medical hefur búið til samsett ferli sem kallast "vacuum annealing+chemical polishing" fyrir þrívíddar-prentaðar mjaðmaliðaígræðslur. Þetta ferli losar sig við afgangsstreitu með því að nota lofttæmisglæðingu og síðan notar það sítrónusýru-fægingarlausn til að slétta yfirborðið úr Ra50 μm til Ra0,8 μm á meðan það heldur lífsamhæfu. Þessi aðferð gefur vefjalyfinu meira en 20 ára þreytulíf, sem er meira en þarf á heilsugæslustöðinni.
Sviðið að búa til bíla
Volkswagen framleiðir vélstrokkablokka með því að nota aðferð sem kallast „fosfating+rafmagn“. Grófleiki innri veggs strokksins fór úr Ra3,2 μm í Ra0,4 μm með því að breyta þykkt fosfatunarfilmunnar (2–3 μm) og rafhleðsluhúðunarfilmunnar (20–25 μm). Þetta lækkaði einnig núningsstuðulinn um 30% og eykur sparneytni um 2%.
4. Ný tækni og aðferðir til að stjórna umburðarlyndi
Hönnun öfugra bóta
Með því að búa til gagnagrunn yfir breytingar á stærð yfirborðsmeðferðarferla eru heimildir lagðar til hliðar á CAD líkanaferlinu. Til dæmis hefur eitt fyrirtæki framleitt „umburðarlyndi fyrir-bótaeiningu“ fyrir rafhúðun tækni. Þessi eining getur sjálfkrafa breytt módelstærð miðað við þykkt lagsins, sem hækkar fyrsta yfirferðarhlutfallið í 95%.
Uppgötvun og lokuð-lykkjastýring yfir internetið
Með því að nota 3D skönnunartækni geturðu séð stærðarbreytingar í rauntíma eftir yfirborðsmeðferð. „digital twin“ tækni Siemens getur til dæmis framkvæmt sannprófun sýndarsamsetningar á galvaniseruðum hlutum, sem lækkar líkurnar á vikmörkum um 70%.
Ný aðferð til að meðhöndla yfirborð
Plasma rafgreiningaroxun (PEO) myndar keramikfilmu á yfirborði álblöndu. Hægt er að stjórna þykkt filmunnar á milli 5 og 200 μm og nákvæmni málanna er ± 1 μm. Það hefur verið notað í byggingarhluta geimfara.
Köldu úðunartækni: Þessi aðferð notar háhraða-áhrif fastra agna til að setja út húðun. Hitaáhrifasvæðið er minna en 50 μm, sem gerir það gott til að festa og styrkja nákvæma hluta.