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精控喷丸

喷丸作用

很多零件失效是因为残余拉应力的存在。这些拉应力是由于工作载荷或机械加工过程中产生的。精控喷丸是在零件表面植入有益的压应力并消除拉应力最经济和可行的方法,而压应力已被验证能有效阻止:

  • 金属疲劳
  • 疲劳腐蚀
  • 应力腐蚀裂纹
  • 晶界腐蚀
  • 微动磨损
  • 塑变磨损
  • 剥落
  • 磨损
为什么喷丸强化如此重要?

精控喷丸处理能够改善金属的疲劳性能,延长可能失效的关键部件的寿命,因此在许多行业中已成为一种关键工艺。 当循环加载和相关的拉应力导致裂纹在高应力区域开始时,金属疲劳就会发生。 喷丸可以通过在潜在破坏区域的表面施加一个大强度的残余压应力来缓解这种情况。

喷丸压应力与引起裂纹开始的施加拉应力相反。 由于表面处于残余压缩状态,经过喷丸处理的零件能够存活3-10倍的时间。

精控喷丸是如何工作的?

精控喷丸是一种冷加工工艺,它使用球形介质称为丸粒。 丸粒撞击工件的表面,并产生一个压痕,与此同时,表面屈服并受到衬底材料的限制, 这就产生了一个有益的残余压应力,从而抑制表面抗裂纹的萌生和扩展。也就是把先前的制造拉应力转换为提高寿命的残余压应力。

喷丸原理

精控喷丸是在工件表面用一种称作丸料的圆形介质冲击的冷加工工艺。每个丸粒像一个小的锤子在工件表面敲打出凹坑。为了形成凹坑,凹坑表层金属要延展,但这会受到表层下附近基材的约束,从而使靠近表层的材料受到压缩产生残余压应力。 残余压应力能使零件表面抵抗裂纹萌生和生成,并消除在之前加工过程中残留的拉应力。

喷丸过程控制和质量的考虑

每个应用在加工之前都要考虑:零件的几何尺寸、制造方法、基材材质和应变敏感度,工作环境和载荷条件,成本和周转时间。

当这些参数已知时,将计算和测试所需的压缩层深度,介质的种类和尺寸,强度和覆盖率以及所需的表面应力,确保任何重复工作都能按照与原始应用相的要求完成。

我们大部分加工是使用专门的机器人设备,这些设备是我们自己设计,确保零件移动与丸粒喷射流是一致的。

阅读这些文章以了解有关喷丸的更多信息;

精控喷丸的其它应用
喷丸成型

精控喷丸也可以改变零件的形状,即形成机翼蒙皮中所需的弯曲形状并提高抗弯曲疲劳能力。

变形校正

由于加工产生的变形会改变最终零件的应力分布,增加应力腐蚀开裂和疲劳的风险,这可以用精控喷丸来校正。

C.A.S.E™ -无向性超精抛光

结合化学辅助工艺,表面可以被抛光成镜面状,并留下一些微小的凹坑用来保留一部分润滑剂。这非常适用于金属接触的部件,如齿轮和变速箱。

表面装饰处理和建筑装饰

为建筑应用提供保护的表面纹理,如包层和标志以及工具的防滑表面。这也可以用于表面镜面处理达到装饰目的。