Hej tamo! Kao dobavljač u industriji visokopreciznog livenja, nosio sam se sa svim vrstama izazova i mogućnosti. Jedan od ključnih aspekata s kojima se često suočavamo je mjerenje zaostalog naprezanja u visoko preciznim odljevcima. Dakle, zaronimo u metode koje se koriste za ovaj važan zadatak.
Preostalo naprezanje je napon koji ostaje u materijalu nakon što je uklonjen izvorni uzrok naprezanja (kao što je strojna obrada, toplinska obrada ili lijevanje). Može imati značajan utjecaj na performanse i izdržljivost visoko preciznih odljevaka. Ako se ne upravlja pravilno, zaostalo naprezanje može dovesti do pucanja, izobličenja i smanjenog vijeka zamora livenih dijelova.
X - difrakcija zraka (XRD)
Jedna od najpopularnijih metoda za mjerenje zaostalog naprezanja je difrakcija X zraka. Ova tehnika se temelji na principu da se razmak atomske rešetke u materijalu mijenja kada je pod stresom. Kada su X-zraci usmjereni na uzorak, oni se difraktiraju na atomima u rešetki. Analizom uzorka difrakcije možemo odrediti razmak rešetke i, zauzvrat, izračunati zaostalo naprezanje.
XRD nije destruktivan, što je velika prednost. Može se koristiti za mjerenje i površinskih i blizu površinskih zaostalih napona. Za odljevke visoke preciznosti, ovo je zaista korisno jer ne želimo oštetiti dijelove tokom procesa testiranja. Na primjer, kada proizvodimoPriključni blok za ograničenje dizalice kontejnera, XRD nam može pomoći da osiguramo da su nivoi zaostalog naprezanja unutar prihvatljivih granica, tako da blok može pouzdano obavljati svoju funkciju.
Međutim, XRD također ima neka ograničenja. Za precizna mjerenja potrebna je relativno ravna i glatka površina. A oprema može biti prilično skupa i zahtijeva obučene operatere.
Ultrazvučna metoda
Ultrazvučna metoda je još jedan način mjerenja zaostalog naprezanja. Radi mjerenjem promjene brzine ultrazvučnih valova u materijalu. Kada je materijal pod stresom, brzina ultrazvučnog talasa se mijenja. Poređenjem brzine talasa u napregnutom i nenapregnutom stanju možemo izračunati zaostalo naprezanje.
Ova metoda je također nedestruktivna i može se koristiti za mjerenja površinskog i unutrašnjeg naprezanja. Relativno je brz i može pokriti veliku površinu. Na primjer, kada proizvodimoČelični dijelovi za precizno lijevanje, ultrazvučna metoda može brzo procijeniti raspodjelu zaostalog naprezanja po dijelu.
Ali ultrazvučna metoda je osjetljiva na mikrostrukturu materijala. Različite mikrostrukture mogu uticati na brzinu talasa, što može dovesti do grešaka u merenju.
Rupa - Metoda bušenja
Metoda bušenja rupa je poludestruktivna tehnika. To uključuje bušenje male rupe u materijalu i mjerenje opuštanja zaostalog naprezanja oko rupe. Mjerač naprezanja obično se pričvršćuje na površinu blizu rupe kako bi se izmjerile promjene naprezanja.
Ova metoda je relativno jednostavna i isplativa. Može pružiti precizna mjerenja preostalog naprezanja u lokalnom području oko rupe. Na primjer, kada imamo posla saNosač izduvnog sistema od livenog vodenog stakla, metoda bušenja rupa nam može pomoći da razumijemo područja koncentracije naprezanja.
Međutim, budući da je to poludestruktivna metoda, ne može se koristiti na dijelovima gdje oštećenje nije prihvatljivo. A tačnost mjerenja ovisi o kvaliteti bušenja rupa i pravilnoj ugradnji mjerača naprezanja.
Neutron Difraction
Neutronska difrakcija je moćna tehnika za mjerenje zaostalog naprezanja u unutrašnjosti materijala. Neutroni mogu prodrijeti duboko u materijal, što nam omogućava da izmjerimo raspodjelu naprezanja unutar odljevka.
Ova metoda daje vrlo precizne rezultate i može izmjeriti trodimenzionalno stanje naprezanja. Ali za to je potreban izvor neutrona, kao što je nuklearni reaktor ili neutronski izvor koji su skupi i nisu lako dostupni.
Metoda vrtložne struje
Metoda vrtložnih struja zasniva se na principu da kada se naizmjenično magnetsko polje primjenjuje na provodljivi materijal, induciraju se vrtložne struje. Prisustvo zaostalog naprezanja može uticati na električnu provodljivost materijala, što zauzvrat utiče na distribuciju vrtložnih struja. Mjerenjem promjena vrtložne struje možemo procijeniti zaostalo naprezanje.
Ova metoda je brza i može se koristiti za on-line inspekciju. Pogodan je za otkrivanje površinskog i blizu površinskog zaostalog naprezanja. Ali uglavnom je primjenjiv na provodljive materijale i osjetljiv je na površinske uvjete.
Koju metodu odabrati?
Izbor metode mjerenja zaostalog naprezanja ovisi o nekoliko faktora. Ako dio treba biti testiran bez razaranja, XRD, ultrazvučne metode i metode vrtložne struje su dobre opcije. Ako treba da izmerimo unutrašnji stres, difrakcija neutrona bi mogla biti najbolji izbor, iako je ograničena dostupnošću izvora neutrona. Za lokalno mjerenje naprezanja može se koristiti metoda bušenja rupa, ali moramo uzeti u obzir potencijalno oštećenje dijela.
Kao dobavljač visokopreciznog livenja, koristimo kombinaciju ovih metoda kako bismo osigurali kvalitet naših proizvoda. Želimo biti sigurni da su naši odljevci, bilo da jesuPriključni blok za ograničenje dizalice kontejnera,Čelični dijelovi za precizno lijevanje, iliNosač izduvnog sistema od livenog vodenog stakla, zadovoljavaju najviše standarde kvaliteta i performansi.
Ako ste na tržištu za visoko precizne odljevke i želite saznati više o našim proizvodima i upravljanju preostalim naprezanjem u našem procesu livenja, slobodno nam se obratite za raspravu o nabavci. Uvijek rado razgovaramo o tome kako možemo zadovoljiti vaše specifične potrebe.
Reference
- Noyan, IC, & Cohen, JB (1987). Zaostali napon: mjerenje difrakcijom i interpretacija. Springer Science & Business Media.
- ASTM E837 - 13a. Standardna metoda ispitivanja za određivanje zaostalih napona po rupi - Deformacija bušenja - Metoda mjerenja.
- Schajer, GS (2009). Metoda bušenja rupa za mjerenje zaostalih napona: pregled. Journal of Strain Analysis for Engineering Design, 44(5), 355 - 370.