Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/04208.jsonl.gz/5

Вступление

ОТЧЁТ WM_811: ИЮЛЬ 2017
Установка WIAP® MEMV® в комплекте с принтером. На фото Джим Питер Видмер.
V-возбудитель OV20 на DV устройстве. Слева Свен Видмер, справа Джим Питер Видмер.
Слева 2 валы весом 12 тонн для обработки WIAP® MEMV®.
Комплект установки WIAP® MEMV®; упаковано в транспортных ящиках для внешней сдельной работы и внутреннего порядка.

1A) ВСТУПЛЕНИЕ
При обработке заготовок из металла, например, во время сварки, в заготовке формируются напряжения. Эти нежелательные напряжения остаются в заготовке. Кроме того, литье, ковка или машинная обработка могут привести к остаточным напряжениям. Эти внутренние напряжения уменьшают допускаемую нагрузку заготовки и могут оказать негативное влияние, если заготовки должны быть подвергнуты другой, в частности, снимающей напряжения обработке. В дополнение к нарушению стабильности формы может позже пострадать и коррозионная стойкость заготовки. Известно и широко распространенным является снятие напряжений в заготовках путем нагрева или отжига. Но это отнимает много времени, энергии и дорого. Кроме того, по отношению к заготовке не без проблем, так как нагревание и охлаждение могут легко изменять её стабильность формы и искажать заготовку. Исправленные пламенем заготовки имеют локальное состояние напряжения, которое сбалансированно взаимодействует с окружающей средой. Если эта заготовка отжигается, то вследствии деформациии возникает новое состояния напряженности и заготовка затем сгибается. Последующая обработка затем не оказывает большое влияние на прямолинейность. Кроме того, во время отжига формируется окалина, которая должна быть удалена с поверхности заготовки на последующей стадии. Так, например, путем пескоструйной обработки, которая может привести к появлению новых напряжений в заготовке. Несколько десятилетий назад было предложено, уменьшить остаточные напряжения, возникшие в металле за счет обработки, путем колебаний или вибрации заготовки. Для этого заготовка вибрируется на вибрационном столе или с помощью подключенного вибрационного устройства. Это может занять от 5 до 30 минут. Для более крупных и более тяжелых заготовок известно также более длительное время вибрации, но этого следует избегать по нескольким причинам. Во время вибрирования остаточные напряжения приводятся в баланс по всей детали, а не только на поверхности. Заготовку можно подвергать дальнейшей обработке. Уменьшение остаточных напряжений является самым сильным в начале вибрации, но затем довольно быстро спадает. Этот процесс часто связан с несколькими неизвестными и требует некоторых знаний о материале или надлежащего обучения. Хотя он имеет много преимуществ по сравнению со снтяием напряжений теплом, а именно меньше времени и энергии, избежание тепловой деформации и окалины детали, использование вибрации для снятия напряжения часто избегается, поскольку до сих пор не было проведено достаточно исследований с четкими параметрами.
Есть три типа внутренних напряжений. Внутреннее напряжение первого типа макроскопическое и возникает термически вследствии того, что край и ядро заготовки после соответствующего нагрева охлаждаются с различной скоростью. У внутренних напряжений второго типа за счет фазовых переходов или формирования осадков формируются местные микро-структурные напряженности. У внутренних напряжений третьего типа смещения окружены полем напряженности. Предпосылкой для многоразовой, успешной стабилизации формы путем вибрацией является снятие макроскопических внутренних напряжений в заготовке, то есть напряжений первого типа. Снятие напряжений обуславливает как минимум локальное превышение предела текучести, который находится под воздействием различных факторов. Можно назвать высокие внутренние напряжения, которые накладываются одинаково направленными напряжениями нагрузки или местные увеличения напряжений нагрузки и остаточных напряжений из-за вырезов, трещин или дефектов. Трудность состоит в том, что внутренние напряжения заготовки едва измерялись до сих пор. Тем более, что заготовка для этой цели не должна быть уничтожена. Вместо этого измеряются супутствующие явления. Даже, например, пытались просвечивать заготовки рентгеновскими лучами, но с помощью этого можно увидеть только приповерхностные области. На заводах по переработке металлов и мастерских эти, более подходящие не для лабораторных тестирований, способы вряд ли возможно провести. Также пытались проследить за снятием напряжений с помощью свердления отверстия, что в лучшем случае позволяет сделать выводы об области просвердлённого отверстия. Кроме того, было сделана попытка с ограниченным успехом проследить за процесом снятия напряжений вибрацией путем измерения изменения расхода мощности электродвигателя, используемого для привода эксцентрика.

Это тоже в конечном счете имеет очень мало смысла, чтобы сделать выводы о всей заготовке, не имея при этом информации о зонах. Даже применение датчика на детали на самом деле не приводит к надежным результатам. На основании этих результатов новый WIAP® MEMV® метод ставит перед собой задание, обеспечить измерение остаточных напряжений в деталях, которое может быть использовано в вибрационном снятии напряжений, на металлообрабатывающих предприятиях использовалось бы на практике и вело к надежным результатам измерения. Благодаря полученным с помощью WIAP® MEMV® метода значений относительно внутренних напряжений заготовок можно эффективно и целенаправленно провести последующее снятие напряжений, то есть уменьшить напряжения и стабилизировать форму заготовок. Это особенно касается снятия напряжений с вибрацией. В основном этот метод измерения используется с целью проверки, но также для обнаружения остаточных напряжений, конечно и у заготовок, у которых напряжения были сняты другими способами. Всегда думали, что деталь таким образом вибрирует равномерно, то есть в каждой точке ее поверхности и объёма примерно одинаково. С помощью многих испытаний с методом WIAP® MEMV® было однако установлено, что это не так. На самом деле во время снятия напряжений вибрацией возникают зоны, в которых материал заготовки по-разному реагирует на индуцированную вибрацию. G-значение, 1G = 9,81 м/с2 не всюду одинаковое. Наоборот это G-значение смещается и изменяется на оси вибрации по-разному, в соответствии с преобладающими там различными остаточными напряжениями соответствующей заготовки. С новым методом WIAP® MEMV® можно точно определить, что может быть использовано для значительно лучших результатов снятия напряжений с помощью снятия напряжений вибрацией. Благодаря более целенаправленной работе могут быть значительно уменьшены как время, так и потребление энергии.
1B) ЧТО МОЖЕТ WIAP НА ДАННОМ ЭТАПЕ ИЗМЕНИТЬ С ВИБРАЦИЕЙ
С помощью нового метода WIAP® MEMV® измеряется G смещение, а именно изменение движения каждой точки измерения, то есть, в начале, в зависимости от расположениея V-возбудителя в осевом направлении, например, показатель 0 градусов или 45 градусов или 90 градусов, который фиксируется. После это происходит изменение G величины в каждой точке измерения между до и после в течении нескольких минут, подтверждая заявление, которое уже есть в отчетах, что наибольшее снятие напряжений происходит при первых рабочих циклах и изменения происходят в зависимости от точки измерения и оси по-разному. Обыкновенное снятие напряжений вибрацией, где возбуждается только одно осевое направление, имеет только частичный успех, поскольку с момента как WIAP измеряет и стимулирует все направления установлено, что вибрируют направления Y и Z, что осевое направление оси Х вообще не стимулируется. Если мы поворачиваем на 90 градусов, мы поддаём возбуждению ось Y и ось X, то ось Z практически не возбуждается. Если мы повернём на 45 градусов, происходит то, что в зависимости от соотношения массовой части длины Z к ширине X и углу, который, например, не может быть 30 градусов, даже 3 оси могут одновременно возбуждаться, что интересно в даном положении и в этом случае смещение происходит наиболее интенсивно, что в свою очередь означает, что мы всегда до сих пор вибрировали только 0 или 90 градусов, в результате чего всегда недостаточно достигали одну ось. В сотнях деталей, которые мы сейчас измеряли на практике, это можно хорошо увидеть.
Новейший V возбудитель NV20 может, начиная с низкого количества оборотов с 100% степенем эксцентрика медленно запускаться и во время запуска автоматически регулировать уровень %. Эта модель имеет большое преимущество в том, что благодаря регулированию % можно стимулировать намного больше циклов нагрузки у детали, то есть это устройство более эффективно чем всё традиционное. Наряду с направлениями осей и регулированием эксцентрика можно достичь гораздо больше. Так как одновременно можно поставлять и двойной V возбудитель, это значит, что возможным является не только 2D с изменением направления вращения, но и 3D с двойным изменением направления вращения, а вся тема «Снятие напряжений в металле с вибрацией» подчёркивает указывает на очень надежный вид обработки. Что хорошего в том, чтобы измерить напряжения на поверхности, если и на глубине детали есть напряжения? Как измерить их? Ниже измерение отожжёного и неотожжёного вала весом 12 тонн на тему G смещение, у которого напряжения были сняты с помощью метода WIAP® MEMV®.