Процес на укрепване с пружинно бластиране
Дробеструйното укрепване (известно още като дробеструйно усилване) на машини за струйно усилване на пружини е ключов процес на повърхностна обработка, целящ значително да подобри живота на пружините при умора и устойчивост на корозия при напрежение. Неговият ефект не се постига чрез "усещане", а се контролира и проверява чрез поредица от строги и количествено измерими технически индикатори.
Основните индикатори за усилване с бластиране с пружини могат да бъдат класифицирани в три основни категории: индикатори за контрол на процеса, индикатори за проверка на резултата и индикатори за гарантиране на ефективността.
I. Индикатори за контрол на процеса на машина за усилване на дробеструйна обработка (осигуряване на правилни параметри на процеса)
Тези показатели трябва да се наблюдават и записват в реално време по време на процеса на дробеструйна обработка.
Сила на взривяване (сила на Алмен)
Определение: Това е най-важният параметър за контрол на процеса. Измерете с помощта на стандартизирани тестови проби на Almen (обикновено тип A или тип N). Фиксирайте тестовото парче в същата позиция като пружината. След бластиране, тестовото парче ще се извие към повърхността за бластиране. Измерете височината на дъгата с дъгомер.
Стойността на височината на дъгата при достигане на точката на насищане (т.е. когато времето за бластиране се удвои, увеличението на височината на дъгата не надвишава 10%) е интензитетът на бластиране. Единица: милиметър (mm) или инч (инч), например 0,35 mmA.
Значение: Твърде ниска якост, недостатъчен укрепващ ефект; Прекомерната якост може да повреди повърхността или да причини промени в размерите.
Коефициент на покритие
Определение: Процентът на площта на повърхностните кратери след укрепване спрямо общата площ . 100% покритие означава, че повърхността е напълно и равномерно покрита с кратери.
Индикатор: Укрепването на пружината обикновено изисква степен на покритие, по-голяма или равна на 200% (т.е. два пъти повече от необходимото време за постигане на 100% покритие). Това е, за да се гарантира, че всички области, особено микроскопичните вдлъбнатини, са напълно третирани.
Метод на проверка: Сравнете със стандартния спектър под микроскоп или използвайте професионален софтуер за анализ на изображения.
Материалът, размерът и формата на снаряда
Материал: Често използвани са сачми от лята стомана, сачми от неръждаема стомана и керамични сачми. Зависи от материала на пружината (например керамичните топки обикновено се използват за високо-напрегнати клапанни пружини).
Размер: Трябва да бъде строго контролиран. Например Φ0,3 mm, Φ0,5 mm и т.н. Пелетите с малък-размер могат да произведат по-плитки, но по-плътни напрегнати слоеве на натиск, което ги прави подходящи за фини повърхности. Големите-размери на пелети могат да генерират по-дълбоки напрегнати слоеве на натиск.
Форма: Изисква се да е сферична, без остри ръбове и ъгли и без повреди. Счупените снаряди могат да надраскат повърхността на пружината и трябва да бъдат отстранени чрез система за сортиране.
Време за взривяване
Необходимото време за обработка при определените изисквания за якост и покритие. Трябва да се определи чрез тестове на процеса.
II. Показатели за проверка на резултатите от машината за усилване с бластиране (Директно измерване на ефекта на усилване)
Тези показатели трябва да се измерват на усилени пружини или представителни образци.
Повърхностно натискно напрежение и дълбочина на напрегнатия слой
Определение: Големината на остатъчното напрежение на натиск, въведено от бластиране на повърхността на материала и разпределението му по посока на дълбочината.
Методи за измерване: рентгенова дифракция (XRD), метод на пробиване и т.н. Това е най-прекият и научен метод за проверка.
Индикатор
Максимална стойност на напрежението на натиск: Обикновено достига своя пик в определена точка под повърхността (като -800 MPa до -1200 MPa).
Compressive stress layer depth: The depth at which the residual compressive stress decays to zero. For high-performance springs, it is required to have a sufficiently deep effective stress layer (for example, >0,1 мм).
Грапавост на повърхността
Определение: Дробеструйната обработка леко променя морфологията на повърхността.
Индикатор: Ra стойност (средно аритметично отклонение на контура). Стойността на Ra ще се увеличи след взривяване, но трябва да се контролира в рамките на допустимия диапазон (например Ra По-малко или равно на 3,2 μm). Прекалено високата грапавост може да се превърне в нов източник на умора и да противодейства на укрепващия ефект.
Целостта на повърхността
Дефиниция: Визуална или микроскопска проверка, за да се гарантира, че на повърхността няма прекомерно бластиране (причиняващо „портокалова кора“ или микро-пукнатини), вграждане на изстрели и точки на корозия, причинени от открит пресен метал.
III. Индикатори за осигуряване на производителност на машина за усилване с бластиране (окончателна проверка на ефекта на усилване)
Това е крайната проверка на процеса на усилване с бластиране.
Скорост на подобряване на живота при умора
Определение: Оценява се чрез сравняване на резултатите от изпитването на умора на пружините преди и след армирането на стенда.
Индикатор: Като цяло се изисква животът на умора (броят цикли до счупване) да се увеличи няколко пъти или дори с порядък или повече. Например продължителността на живота на пружина без бластиране е 500 000 пъти и се изисква да достигне над 2 милиона пъти след бластиране. Това е основният показател за ефективност, който потребителите интересуват най-много.
Устойчивост на релаксация/способност за устояване на стрес релаксация
Определение: Способността на пружината да поддържа своята еластична сила при продължително-натоварване. Дробеструйната обработка може значително да подобри това представяне.
Метод на изпитване: Поддържайте за определен период от време при определена температура и натоварване и измерете степента на загуба на натоварване (или височина). Степента на загуба след бластиране трябва да бъде много по-ниска от тази на необработените части.
Накратко, укрепването с струйно бластиране с пружина не е просто обикновен процес на „удар“, а сложна инженерна система, съставена от прецизен контрол на параметрите, научна проверка на измерванията и окончателно изпитване на умора. Не-професионални места или лица, които се опитват да взривяват газови бутилки.