Co je to shot peening?

Brokování je také nazýváno Brokování je podobné pískování, ale použité abrazivo je jiné.Brusivo používané při brokování je ocelové broky nebo skleněné broky místo pískovacího abraziva.Brokování vytváří tlakové napětí na součásti bez kontaminace prachem obsahujícím křemík.Používá se hlavně ke generování tlakového namáhání dílů za účelem zlepšení jejich únavové pevnosti a odolnosti proti korozi namáháním a má korekční účinek na deformované tenké díly a povrch brokování je měkčí a měkčí než povrch pískování.Brokování se někdy používá k výrobě velkých tenkostěnných hliníkových dílů.

Brokování může být litinové broky, lité ocelové broky nebo skleněné broky, keramické broky.Litinové broky mají vysokou tvrdost, ale jsou křehké a křehké a používají se hlavně v místech, kde je vyžadována pevnost brokování.Ocelové broky mají dobrou houževnatost, jejich životnost je několikanásobně delší než u litinových broků a jsou široce používány.Skleněné broky a keramické broky mají nejnižší tvrdost a používají se hlavně pro nerezovou ocel, titan, hliník nebo jiné díly, kde je třeba zabránit kontaminaci železem.Někdy po brokování brokem z lité oceli se broky skleněné a keramické broky znovu nastřelují, aby se odstranilo znečištění železem nebo se snížila drsnost povrchu.

Shot peening, také známý jako shot peening, je jedním z účinných způsobů, jak snížit únavu dílů a zlepšit životnost.Shot peening je vstřikování vysokorychlostního toku projektilu na povrch součásti, aby se plasticky deformoval povrch součásti a vytvořila se zpevňující vrstva o určité tloušťce.Ve výztužné vrstvě se vytváří vysoké zbytkové napětí.Vzhledem k existenci tlakového napětí na povrchu součásti může být část napětí kompenzována, když je součást zatížena, čímž se zlepší únavová pevnost součásti.

Brokování se používá k odstranění okují, rzi, formovacího písku a starých nátěrových filmů na středních a velkých kovových výrobcích o tloušťce ne menší než 2 mm nebo které nevyžadují přesné rozměry a obrysy, stejně jako odlitky a výkovky.Je to metoda čištění před povrchovým nátěrem (pokovením).Široce používán ve velkých loděnicích, továrnách na těžké stroje, automobilových továrnách atd.

Brokování je proces úpravy za studena, který se široce používá ke zlepšení odolnosti proti únavě kovových dílů, které byly po dlouhou dobu vystaveny vysokému namáhání, jako jsou lopatky kompresoru leteckých motorů, konstrukční díly draků, díly automobilových převodovek atd.

Brokování je stříkání bezpočtu malých kruhových médií nazývaných ocelové broky vysokou rychlostí a nepřetržitě za plně řízeného stavu a narážejí je na povrch součásti, čímž se na povrchu vytváří vrstva zbytkového tlakového napětí.Protože když každá ocelová střela zasáhne kovovou část, je to jako miniaturní tyč narážející na povrch a vytvářející malé prohlubně nebo důlky.Aby se vytvořila prohlubeň, musí být kovový povrch natažen.Pod povrchem se stlačená zrna snaží obnovit povrch do původního tvaru, čímž vzniká polokoule, která je vysoce stlačitelná.Četné prohlubně se překrývají a vytvářejí stejnoměrnou vrstvu zbytkového napětí v tlaku.V konečném důsledku je součást chráněna vrstvou tlakového napětí, která výrazně zlepšuje odolnost proti únavě a prodlužuje bezpečnou životnost.

Hlavní klasifikace shot peeningu:

Brokování se dále dělí na brokování a pískování.Povrchová úprava brokováním má silný účinek a zřejmý čisticí účinek.Úprava tenkých plechových obrobků brokováním však snadno deformuje obrobek a ocelové broky narážejí na povrch obrobku (ať už otryskáváním nebo brokováním) a deformují kovový substrát.Protože Fe3O4 a Fe2O3 nemají žádnou plasticitu, po rozbití se odlupují a olejový film a substrát se deformují společně, takže u obrobků s olejovými skvrnami nemůže tryskání a brokování olejové skvrny úplně odstranit.Mezi stávajícími metodami povrchové úpravy obrobků je pískování nejlepším čisticím účinkem.

Pískování je vhodné pro čištění povrchu obrobku s vysokými požadavky.Většina běžných pískovacích zařízení v naší zemi se však skládá z primitivních a objemných strojů na dopravu písku, jako jsou šneky, škrabky, korečkové elevátory a tak dále.Uživatel potřebuje vybudovat hlubokou jámu a vytvořit vodotěsnou vrstvu pro instalaci strojního zařízení.Stavební náklady jsou vysoké, náklady na údržbu a údržbu jsou obrovské a velké množství křemičitého prachu vznikajícího během procesu pískování nelze odstranit, což vážně ovlivňuje zdraví operátorů a znečišťuje životní prostředí..

Shot peening se dělí na obecný shot peening a stress shot peening.Při obecné úpravě, když je ocelový plech ve volném stavu, zasáhněte vnitřek ocelového plechu brokem z rychlořezné oceli, aby se na povrchu vytvořilo předkompresní napětí.Aby se snížilo tahové napětí na povrchu ocelového plechu při práci a zvýšila se životnost.Stress shot peening je předběžné ohnutí ocelového plechu pod určitou silou a potom provedení brokování.

Existují 4 kategorie broků (abrazivních): ocelové broky, litinové broky, skleněné broky, keramické broky:

1, ocelolitinový brok

Jeho tvrdost je obecně 40 ~ 50 HRC.Při zpracování tvrdých kovů lze tvrdost zvýšit na 57~62HRC.Broky z lité oceli mají dobrou houževnatost a jsou široce používány a jejich životnost je několikanásobná oproti litinovým brokům.

2, litinový výstřel

Jeho tvrdost je 58~65HRC, křehký a snadno se zlomí.Krátká životnost, málo používané.Používá se hlavně pro příležitosti vyžadující vysokou intenzitu brokování.

3, skleněné pelety

Tvrdost je nižší než u předchozích dvou, používá se hlavně pro nerezovou ocel, titan, hliník, hořčík a další materiály, které neumožňují znečištění železem, a lze ji také použít pro druhé zpracování po ocelovém brokování k odstranění znečištění železem a snížení železa znečištění.Drsnost povrchu součásti.

4, keramické pelety

Chemické složení keramických pelet je zhruba 67 % ZrO2, 31 % SiO2 a 2 % vměstků na bázi Al2O3, které se vyrábějí tavením, atomizací, sušením, zakulacením a proséváním.Tvrdost odpovídá HRC57~ 63. Jeho vynikající vlastnosti jsou vyšší hustota a vyšší tvrdost než sklo.Poprvé byl použit při zpevňování částí letadel na počátku 80. let.Keramické pelety mají vyšší pevnost, delší životnost a nižší cenu než skleněné pelety a byly rozšířeny o zpevnění povrchu neželezných kovů, jako jsou slitiny titanu a slitiny hliníku.

Tryskací zařízení:

1. Pro splnění různých požadavků na čištění povrchu obrobku lze libovolně použít kovové nebo nekovové projektily;

2. Flexibilita čištění je velká, je snadné čistit vnitřní a vnější povrchy složitých obrobků a vnitřní stěnu potrubních tvarovek a není omezena místem a zařízení lze umístit v blízkosti super velkého obrobku ;

3. Struktura zařízení je relativně jednoduchá, investice do celého stroje jsou menší, opotřebitelné díly jsou menší a náklady na údržbu jsou nízké;

4. Musí být vybaveno vysoce výkonnou vzduchovou kompresorovou stanicí.Za podmínek stejného čisticího účinku je spotřeba energie poměrně velká;

5. Čistící plocha je náchylná na vlhkost a snadno se regeneruje rez;

6. Nízká účinnost čištění, mnoho operátorů a vysoká pracnost

Rozdíl od pískování:

Pískování vs tryskání

Otryskávání a pískování využívají jako sílu vysokotlaký vzduch nebo stlačený vzduch a vyfukují jej vysokou rychlostí, aby narazil na povrch obrobku, aby se dosáhlo čisticího účinku, ale účinek se liší v závislosti na zvoleném médiu.Po pískování jsou nečistoty na povrchu obrobku odstraněny a plocha povrchu je značně zvětšena, čímž se zvyšuje pevnost spojení obrobku a povlakové/pokovovací vrstvy.

Povrch obrobku po pískování je kovový, ale protože je povrch drsný, světlo se láme, takže nevzniká kovový lesk a jedná se o tmavý povrch.

Po brokování se nečistoty na povrchu obrobku odstraní a povrch obrobku je velmi malý a nelze jej snadno poškodit.Povrchová plocha se zvětšila.Protože se povrch obrobku během zpracování nepoškodí, nadměrná energie generovaná během zpracování povede k povrchovému zpevnění matrice obrobku.

Povrch brokovaného obrobku je také kovový, ale protože je povrch kulový, světlo se částečně láme, takže je obrobek zpracován do matného efektu.

Úroveň kvality čištění

A.Nejdůkladnější úroveň čištění (Sa3)

Povrch očištěné oceli je zcela jednotný stříbrošedý, s určitou drsností povrchu pro zlepšení přilnavosti povlaku;

b.Velmi důkladná úroveň čištění (Sa2,5)

Očištěný ocelový povrch je zbaven mastnoty, nečistot, vodního kamene, rzi, korozních produktů, oxidů a dalších nečistot.Stíny a barevné rozdíly v důsledku neúplného čištění jsou povoleny, ale nejméně 95 % na čtvereční palec Výše ​​uvedený povrch dosahuje nejdůkladnější úrovně čištění a zbytek má pouze mírné stíny a barevné rozdíly;

c, úroveň důkladnějšího čištění

Na čištěném ocelovém povrchu nejsou žádné mastnoty, špína, rez a jiné nečistoty a jsou odstraněny oxidové okují, rez a starý nátěr, jsou povoleny drobné stíny a barevné rozdíly v důsledku neúplného odstranění rzi a oxidových okují.Ne více než 33 % na čtvereční palec;pokud se na povrchu oceli vyskytla důlková koroze, je v hloubce důlku povoleno malé množství rzi a staré barvy;

d.Neúplná úroveň čištění

Povrch je důkladně očištěn, aby se odstranily mastnoty, nečistoty, uvolněné okují a uvolněné barvy, a po čištění se nechají na povrchu zůstat vodní kámen, rez, barva a nátěry, které jsou pevně přilnuté k podkladu a nelze je odstranit velmi ostrou špachtlí. .Na povrchu se objevuje velké množství rovnoměrně rozmístěných kovových skvrn.[3]

Drsnost povrchu

Drsnost povrchu a čistota povrchu se vyskytují současně a určení správné drsnosti povrchu je stejně důležité jako stanovení správných požadavků na čistotu.

Role drsnosti povrchu

1) Zvětšete skutečnou spojovací plochu mezi povlakem a povrchem obrobku, což je výhodné pro zlepšení spojovací síly povlaku;

2) Povlak bude generovat velké vnitřní napětí během procesu vytvrzování a existence drsnosti může účinně eliminovat koncentraci napětí v povlaku a zabránit praskání povlaku;

3) Existence drsnosti povrchu může podpořit kvalitu části nátěru, což je výhodné pro eliminaci jevu stékání, zejména u vertikálně lakovaných povrchů.

Faktory, které ovlivňují drsnost, jsou následující:

1) Velikost částic, tvrdost a tvar částic brusiva;

2) Tvrdost materiálu samotného obrobku;

3) Tlak a stabilita stlačeného vzduchu;

4) Vzdálenost mezi tryskou a povrchem obrobku a úhel mezi tryskou a povrchem obrobku.

Několik problémů souvisejících s drsností povrchu:

1) Délka doby čištění nemá téměř nic společného s drsností povrchu;

2) Úhel mezi tryskou a povrchem ovlivní drsnost povrchu, ale změna není příliš patrná mezi 45 stupni a 90 stupni;

3) Čištění těžko čistitelných povrchů pomocí velkozrnných abraziv může zlepšit efektivitu práce, ale drsnost povrchu bude vysoká.Studie ukázaly, že brusiva s velikostí částic větší než 1,2 mm způsobují vysoké hodnoty drsnosti.Opětovné čištění povrchu s vysokou drsností drobnozrnným brusivem může snížit drsnost na stanovené požadavky.