Osien ja niiden ominaisuuksien entisöintitapojen luokittelu

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Tällä hetkellä insinöörit työskentelevät aktiivisesti luodakseen uusia ja parantaakseen perinteisiä osien kunnostusmenetelmiä. Ja tähän on objektiivisia syitä: ensinnäkin joissain tapauksissa uusien tuotteiden valmistus kalliista teräksestä on resurssien kann alta kalliimpaa, ja toiseksi yrityksellä ei yksinkertaisesti ole teknistä kykyä tuottaa uusia monimutkaisia osia. muoto ja tekniset vaatimukset.

Monimutkaisia ja kalliita laitteita käyttävät organisaatiot (esimerkiksi raskaat kaivosautot) ovat kiinnostuneita erilaisten kuluneiden osien kunnostusmenetelmien parantamisesta.

Yleiset määräykset

Kaikki osien kunnostusmenetelmät tähtäävät tuotteen suorituskykyominaisuuksien ja alkuperäisten ominaisuuksien palauttamiseen. Työn aikana hankaustakitkaparien pinnat voivat kulua (jonka seurauksena niiden mitat muuttuvat), murentua (väsymisjännitysten kertymisen seurauksena toistuvien vaihtuvien kuormien alla), saada mekaanisia vaurioita ja muuttaa niiden fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia. Erillinen vauriotyyppi käytön aikana on suojaavan korroosionesto- ja kulutusta kestävän pinnoitteen rikkoutuminen (vaurio).

Osien kunnostusmenetelmät ja -menetelmät ovat hyvin erilaisia. Koneen osien kulumisella voi kuitenkin olla erilaisia seurauksia ja erilainen muodostumismekanismi ja syyt. Valitessaan tiettyä tekniikkaa kuluneiden pintojen entisöintiin, insinöörin on ennen kaikkea pohdittava, mitkä ominaisuudet (mekaaniset ja fyysiset) tuotteella tulisi olla.

Joten joissain tapauksissa on välttämätöntä saavuttaa rakenteen suurin väsymislujuus ja elastisuus. Joskus pintakerroksen kemiallinen koostumus on kriittinen, mikä mahdollistaa lämmönkestävyyden, punaisen haurauden (kylmähaurauden) lisäämisen, kestävyyden aggressiivisille väliaineille, joten kussakin erityistapauksessa tulee antaa etusija osien kunnostusmenetelmälle. voi täyttää kaikki vaatimukset. Erityisiä teknisiä ja suunnitteluvaatimuksia ovat myös eheys (huokosten, mikrohalkeamien, ei-metallisten sulkeumien puuttuminen), yksittäisten rakenneosien ja tuotteen massa kokonaisuutena, karheusindikaattorit, mekaaniset ominaisuudet (kovuus ja mikrokovuus), koneistusmahdollisuus ja paine (lisäkovettuminen pintakerroksen muodonmuutoksesta jakarkaisu), pintojen ja muotojen geometristen poikkeamien tarkkuus.

Osien palauttamistapojen luokittelu korjattavien vikojen tyypin mukaan

Kaikki palautusmenetelmät, vikojen luonteesta riippuen, jaetaan yleensä seuraaviin ryhmiin:

• leikkaus ja metallintyöstö;
• hitsaus ja juottaminen;
• plastinen muodonmuutos;
• fuusio;
• diffuusiometallointi ja sputterointi;
• galvanointitekniikka;
• kemiallinen lämpökäsittely (CHT) sekä perinteinen lämpökäsittely;
• komposiittimateriaalien käyttö.

Hyödyntämismenetelmien luokittelu osaan kohdistuvan vaikutuksen luonteen mukaan

Tämän periaatteen mukaan kaikki palautustoimenpiteet on jaettu kolmeen ryhmään:

• käsittely ilman päästöoikeuksien poistamista;
• osien työstö materiaalinpoistolla;
• pinnoitteiden ja materiaalien levittämiseen tavalla tai toisella liittyvät tekniset toiminnot.

Luetteloiduista ryhmistä on järkevää antaa tarkempi luokitus, koska jokainen niistä sisältää monia käsittelymenetelmiä, joissa käytetään hyvin erilaisia laitteita ja periaatteita. Joissakin tapauksissa kopiointi osien palautusmenetelmän nimissä on mahdollista, koska yksi menetelmä voi koskea samanaikaisesti useitaryhmä.

Palautus ilman päästöoikeuksien poistamista:

• kovettuminen ja muotoilu kylmän ja kuuman plastisen muodonmuutoksen avulla, kalibrointi;
• kemiallinen-lämpökäsittely (suoritettu kovuuden lisäämiseksi, suorituskyvyn parantamiseksi);
• lämpökäsittely (kovuuden lisääminen, vaarallisten jännitysten poistaminen ja niin edelleen).

Menetelmät kuluneiden osien entisöintiin, joihin kuuluu materiaalikerroksen poistaminen:

• koneistus;
• sähköfysikaalinen käsittely;
• yhdistetyt menetelmät.

Viimeiseen alaryhmään kuuluvat menetelmät, jotka mahdollistavat lisäsuojakerroksen levittämisen osan pintaan. Päällystettyjen osien tärkeimmät t alteenottomenetelmät ovat:

• metallien ja ei-metallisten pinnoitteiden pinnoitus uunissa (metallointi, ruiskutus, pinnoitus ja muut);
• sähköfysikaaliset pinnoitusmenetelmät (galvanointikylvyt, sähkökipinämenetelmät ja niin edelleen).

Metallityön ja mekaanisen restauroinnin ominaisuudet

Tätä osien ennallistamis- ja karkaisumenetelmää käytetään tapauksissa, joissa tuotteen uusi tai vanha korjauskoko on tarpeen, sekä kun on tarpeen asentaa uusi elementti kunnostettuun suunnittelutuotteeseen. Joten mekaaninen ja lukkoseppäkäsittely voi toimia eräänlaisena välioperaationa,Tarkoituksena on valmistaa pintoja lisäkovettuvien pinnoitteiden levitystä ja ruiskutusta varten. Leikkaus on kuitenkin useimmiten lopullista ja sen tarkoituksena on korjata syystä tai toisesta syntyneet muoto- ja pintavirheet. Tällaisia syitä voivat olla osien ja aihioiden pinnan ja tilavuuden muodonmuutos, jotta niille saadaan suurempi lujuus ja suotuisimmat suorituskykyominaisuudet, metallijauheen ja elektrodin pintakäsittely jne.

Kokoon prosessoinnin tulee varmistaa kaikki tekniset ja suunnitteluvaatimukset: pintojen puhtaus ja karheus, raon tai häiriön arvot ja suuruus (jos lasku suoritetaan häiriösovituksella), geometrisen muodon poikkeamat, ja niin edelleen.

Insinööri tekee valinnan yhden tai toisen mekaanisen osan kunnostusmenetelmän hyväksi ottaen huomioon useita eri tekijöitä. Joten jos osan kulumisaste on erittäin suuri, on järkevää asentaa ylimääräinen korjausosa. Tässä tapauksessa pintakäsittely myöhemmän käsittelyn kanssa maksaa paljon enemmän ja vaatii erittäin korkeaa pätevyyttä esiintyjältä. Kaikenlaiset holkit ja sovittimet toimivat tällaisina osina.

Osien plastisen muodonmuutoksen aiheuttaman ennallistamisen ominaisuus

Deformaatiota käytetään sekä osan muodon ja geometristen mittojen muuttamiseen että tuotteen pinnan käyttöominaisuuksien parantamiseen (kovuuden ja kulutuskestävyyden osoitin).

Muodon muutoksen myötä kaikki on selvää:kun kiinteään kappaleeseen kohdistetaan merkittävä kuormitus ja se poistetaan, jää jäljelle jäännösmuodonmuutos. Tätä koneenosien kunnostusmenetelmää käytetään käytännössä, jos on tarpeen kohdistaa törmäyksen seurauksena vaurioituneita tuotteita. Tämäntyyppiset työt sisältävät sekä onnettomuudessa joutuneen auton korityöt että paksun teräslevyn oikaisun. Usein painekäsittelyn tarve syntyy hitsauskäsittelyn jälkeen: saumaa levitettäessä tietyt paikalliset vyöhykkeet kuumenevat hyvin, mikä johtaa tiettyjen hitsatun rakenteen elementtien lineaariseen laajenemiseen. Jäähdytyksen aikana tapahtuu käänteinen prosessi - koon pieneneminen, mikä johtaa vääntymiseen ja koko tuotteen geometrian rikkomiseen. Siksi, jos muodolle ja suunnittelupoikkeamille on tiukat vaatimukset, se altistetaan painekäsittelylle vian korjaamiseksi.

Painekäsittelyllä voidaan myös kovettaa entisöidyn tuotteen pintoja esimerkiksi pintakäsittelyn jälkeen tai tietyn lisäyksen mekaanisen poiston jälkeen osasta leikkaamalla. Kovettaminen muodonmuutoksilla on melko harvinainen tapa palauttaa osia. Valinta tämän tekniikan hyväksi on erittäin harvinainen. Tämä johtuu siitä, että pinnan plastisen muodonmuutoksen aiheuttamaa kovettumista varten tarvitaan melko kalliita laitteita. Ei ole taloudellisesti kannattavaa ostaa tällaisia koneita, jotta niitä voitaisiin joskus käyttää kunnostustarvetta varten.

Välijännityksen ydin. Fysiikkaprosessi

Mistä johtuen lujuusominaisuudet paranevat, kun pintakerros vääntyy? Hyvä kysymys. Vastaus löytyy kiteisten aineiden atomirakenteen säteilyteoriasta.

Tutkijat ovat pystyneet todistamaan, että lujuus riippuu kiderakenteen vikojen määrästä. Heidän laskelmiensa mukaan täysin puhtaasta raudasta valmistettu ohut metallilanka ilman kärki- ja lineaarisia rakenteellisia vikoja kestää v altavia kuormia. Todellisissa kappaleissa on kuitenkin aina vikoja, joten tällaisen vaijerin kantokyky todellisissa olosuhteissa on melko pieni. Mutta kun vikojen määrä kasvaa, syntyy paradoksaalinen ilmiö - lujuusominaisuudet paranevat. Tämä johtuu siitä, että suuri määrä vikoja muodostaa esteitä niiden liikkumiselle ja poistumiselle jyvien pinnalle, eli se estää jännityskeskittimien syntymisen.

Juuri tähän perustuu painekäsittelyn kovettumisvaikutus: muodonmuutoksen aikana jyvien sisällä syntyy v altava määrä vikoja. Tässä tapauksessa jyvät itse saavat tyypillisen muodon - ns. On huomattava, että tällä menetelmällä ei vain voida lisätä lujuutta ja kulutuskestävyyttä, vaan myös vähentää koneistetun pinnan karheutta.

Menetelmä osien palauttamiseksi pintakäsittelyllä

Tämä menetelmä on yleisin palautettaessa osan alkuperäisiä mittoja. Syynä tähän on suhteellinen halpa ja yksinkertaisuus. Tuotteen geometrian palauttamiseksi tarvitset vain hitsauksenlaitteet ja tarvittavat materiaalit pinnoitukseen.

Jos koko on erittäin rikki, käytetään ns. yhdistettyä pinnoitusta. Sen olemus on seuraava: ensin tavallista terästä tai valurautaa levitetään kaasuliekillä tai sähkökaarilämmityksellä. Ja vasta sitten on vahvan metalliseoksen, jolla on hyvät mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet, pinnoitus. Pintakäsittelyn jälkeistä pintalaatua voidaan kuvata epätyydyttäväksi, joten lisäys on välttämätön. Tämä toimenpide voidaan suorittaa sorvilla, jyrsimällä tai porakoneella. T alttaus- ja hiomatyökalujen käyttö on myös sallittua (jos kerrostettu materiaali on erittäin kovaa).

Galvaaniset menetelmät osien restauroinnissa

Osien kunnostusmenetelmien luokittelua tarkasteltaessa ei voi olla mainitsematta galvanointia. Tämä menetelmä on hyvin yleinen. Galvanointikylvyt ovat vakiintuneet teollisuudessa pitkään, ja niitä käytetään aktiivisesti sekä tuotantolaitoksissa että tutkimuslaboratorioissa. Niiden käyttöalue on uskomattoman laaja: koristepinnoitteista etsausmateriaaleihin.

Tämä menetelmä soveltuu pääsääntöisesti vain hankauspintojen vähäiseen kulumiseen, koska galvaanisella menetelmällä levitettyjen pinnoitteiden paksuus on hyvin pieni. Määriteltyjen mittojen palauttamisen lisäksi tällainen pinnoite voi toimia suojakalvona ja estää materiaalien korroosiota ja hapettumista.

Tämän menetelmän etuna on mahdollisuuspinnoitteiden saaminen käyttämällä erilaisia materiaaleja: nikkeliä, kromia, alumiinia, rautaa, kuparia, hopeaa, kultaa ja niin edelleen. Siksi galvanointia käytetään monilla kansantalouden sektoreilla.

Lämpö- ja kemiallis-lämpökäsittelymenetelmien ominaisuudet tuotteiden restauroinnissa

Lämpökäsittelyn roolia yleensä koneenrakennuksessa ja erityisesti osien entisöinnin alalla on vaikea liioitella. Sen avulla voit saavuttaa tarvittavat toiminnalliset (kulumisenkestävyys, kovuus) ja tekniset (työstettävyys, lämmönjohtavuus) ominaisuudet.

Kemiallis-lämpökäsittely on erillinen asia. Toisin kuin perinteinen lämpökäsittely, kemiallisen käsittelyn aikana tuote altistuu paitsi lämpötilalle myös kemiallisessa reaktiossa muiden aineiden atomien ja ionien kanssa. Atomit diffundoituvat sisään tiettyyn syvyyteen, mikä muuttaa pintakerroksen kemiallista koostumusta. Diffuusiokerroksen ominaisuudet eroavat merkittävästi (parempaan suuntaan) alkuperäisestä materiaalista. Joten boraaminen (kyllästys booriatomeilla) ja hiiletys (kyllästys hiiliatomeilla) lisäävät merkittävästi kovuutta ja auttavat vähentämään kitkakerrointa. Käytännössä piitä, typpeä, alumiinia ja muita alkuaineita käytetään myös kyllästysaineina.

Johtopäätös

Yllä oleva kuvaus tavoista palauttaa osia ei ole tyhjentävä. Vain perus- ja yleisimmät menetelmät esitetään. Kaiken kaikkiaan niitä on paljon enemmän. Lisäksi tiedemiehet ympäri maailmaa ovat jatkuvastityöskentelevät uusien ja jo tunnettujen pinnoitusmenetelmien parantamiseksi ja osien geometristen mittojen palauttamiseksi.