فرآيند ساچمه زني (Shot Peening)

فرآيند ساچمه زني

ساچمه زنی یک فرآیند کار سرد است که در آن سطح قطعه توسط ذرات ریز نسبتا کروی (ساچمه) تحت ضربات شدید قرار میگیرد. هر گلوله ساچمه مانند یک چکش ضربه زنی کوچک عمل کرده و در سطح قطعه یک گودی یا فرورفتگی ایجاد میکند. برای تشکیل این گودی باید لایه سطحی فلز به نقطه تسلیم کششی خود برسد تا تغییر فرم پلاستیک ایجاد شود. در لایه زیرین سطح ذرات فشرده شده سعی میکنند تا سطح را به حالت اولیه خود برگردانند که در نتیجه یک ناحیه نیم کروی از فلز کارسرد شده که تحت تنش فشاری شدیدی قرار دارد ایجاد میگردد. با ادامه ساچمه زنی و همپوشانی فرورفتگیهای ناشی از برخورد ساچمه ها به سطح یک لایه یکنواخت با تنش فشاری باقیمانده تشکیل میشود.

این موضوع روشن است که معمولا ایجاد و رشد ترکها در ناحیه تحت فشار ممکن نیست. از طرف دیگر تقریبا تمام ترکهای ناشی از خستگی یا خوردگی تنشی از سطح یا نزدیک سطح آغاز میشوند. در نتیجه قطعاتی که ساچمه زنی شده اند دارای عمر کاری بیشتری در اینگونه شرایط میباشند. مقدار تنش فشاری باقیمانده در قطعه در اثر ساچمه زنی حداقل برابر نصف مقدار استحکام کششی ماده میباشد..

در اغلب فرآیندهای شکست زمانبر عامل اصلی شکست تنشهای کششی میباشند. این تنشها میتواند ناشی از اعمال بار خارجی و یا تنشهای باقیمانده در اثر فرآیند ساخت (مانند جوشکاری و سنگ زنی و ...) باشد. تنش کششی تمایل دارد تا ذرات تشکیل دهنده قطعه را از هم دور کند و لذا میتواند باعث ایجاد ترک شود. تنش فشاری باعث فشرده شدن مرزدانه های سطحی شده و شروع ترک را بمدت قابل ملاحظه ای به تاخیر میاندازد. از طرف دیگر از آنجایی که رشد ترک در ناحیه تحت فشار بسیار آهسته تر میباشد هرچه عمق سطح فشرده شده بیشتر باشد میزان مقاومت به ترک بیشتر خواهد بود..

ساچمه زنی معمولا برای کاهش اثر تنشهای پسماند ناشی از جوشکاری در فلزات استحکام بالا سازه های تحت بارهای سیکلی و دینامیک و همچنین جوشکاری های ترمیمی قطعات خصوصا مواقعی که امکان تنش زدایی وجود ندارد کاربرد وسیعی دارد..

 

 

 

خمکاری

خمكاري 

در عمليات خمكاري تغيير فرم از نوع پلاستيك و به صورت موضعي مي باشدوتنشها در خمكاري هم كششي(در سطح بيروني خم)و هم تنش فشاري(در سطح داخلي خم) مي باشد.مقدار تنش خمشي لازم براي خمكاري بايد از تنش تسليم ورق بيشتر باشد تا وارد فاز پلاستيك گرددوتغيير فرم صورت پذيرد وازحداكثر تنش نهايي ورق كمتر باشد تا پارگي در ورق اتفاق نيفتد.در عمليات خمكاري نيروهاي وارده در خلاف يكديگر بوده اما در فاصله بيشتري اين نيروها قرار دارندوهمين امر موجب خمش بدون پارگي مي شود.محور خنثي يا تار خنثي در ورق كه معروف به خط تنش صفرنيز مي باشد در عمليات خمكاري نه كشيده مي شود ونه فشرده وبه عبارت ديگركرنش روي اين محور برابر صفر مي باشد ومعيار محاسبه طول بلانك ورق مي باشد.محور خنثي بعد از عمليات خمكاري به طرف سطح داخلي خم حركت مي كندكه اين مقدار به عوامل زير بستگي دارد.

1-زاويه خم:هر چقدر مقدار زاويه خم بيشتر باشد تار خنثي به سطح داخلي خم بيشتر حركت مي كند.

2-ضخامت ورق:با افزايش ضخامت ورق تار خنثي به سطح داخلي خم حركت مي كند.

3-شعاع خم:با كاهش شعاع خم تار خنثي به سطح داخلي خم نزديكتر مي شود.

يكي ديگر از پارامترهايي كه در خمكاري مهم است پديده بازگشت فنري مي باشد كه بدين معني مي باشدكه بعد از عمليات خمكاري مقدار زاويه خم كم ومقدار شعاع خم زياد شود.

 

عوامل موثر روي بازگشت فنري عبارتند از:

1-جنس ورق:هر چقدر ورق تردتر باشد به دليل اينكه پهناي منطقه الاستيك بيشتر است مقدار با زگشت فنري بيشتر مي باشد.

2-شعاع خم:هر چقدر شعاع خم كوچكتر باشد برگشت فنري كمتر مي باشد.

3-زاويه خم:هر چقدر زاويه خم بيشتر باشد به طور كلي بر گشت فنري بيشتر مي باشد.

4-ضخامت ورق:هر چقدر ضخامت ورق بيشتر باشد برگشت فنري كمتر مي باشد.

5-تنش تسليم ورق:هر چقدر تنش تسليم ورق كمتر باشد باند الاستيك كوچكتر است و بنا براين بازگشت فنري كمتر خواهد بود.

به طور كلي هر چقدر منطقه الاستيك در نمودار تنش-كرنش بيشتر باشد مقدار برگشت فنري بيشتر خواهد بود.

با استفاده ازچند روش مي توان بر بازگشت فنري غلبه كرد كه عبارتند از:

1-كاهش شعاع خم 2-خم كردن بيش از اندازه نقشه 3-استفاده از قالب هاي كوبش

 

عيوب روش قالب هاي كوبش :

1-برگشت فنري به طور كامل از بين نمي رود.

2-خط افتادگي روي ورق و نازك شدن ورق

3-نيروهاي خيلي زياد در انتهاي كورس

در قالب هاي خمكاري كوبشي نيروي خمكاري به مراتب بيشتر است از قالب هاي خمكاري بدون كوبش.

 

انواع قالب هاي خم كاري

1-قالب هاي خم از كناره(Wipping Die)

2-قالب هاي V شكل

3-قالب هاي U شكل

در عمليات خمكاري ذكر اين نكته ضروري است كه همواره لقي بين سنبه وماتريس از ضخامت ورق بيشتر مي باشد.

در عمليات خمكاري يكي از مشكلاتي كه هميشه وجود دارد پديده Recoil (باد كردن ورق روي ماتريس) مي باشد كه غير قابل اجتناب مي باشد ولي تا اندازه اي مي توان انرا كم كرد.

 

شعاع خم

حتي الامكان بايد از خم هاي تيز خودداري كرد(شعاع هاي كم) زيرانيروها در اين حالت زياد شده واحتمال پارگي نيز بيشتر مي شود.درشعاعهاي خم بزرگ نيز محدوديت داريم.شعاع خم بايد از شعاع خم مينيمم بيشتر باشد واز شعاع خم ماكزيمم نيز كوچكتر باشد.هر چقدر شعاع خم كنندگي را بزرگتر در نظر بگيريم خم كنندگي راحتر است ولي دقت كاهش مي يابد.

 

 

 

 

 

سنگ زنی

نكات تستي كارشناسي ارشد در رابطه با سنگ زني 

1-از كاربردهاي سنگ زني برطرف كردن ناهمواريهاي سطوح قطعات (پليسه گيري) -به دست اوردن دقت ابعادي وافزايش كيفيت سطح وتيز كردن ابزارها مي باشد.

2- به ياد داشته باشيم سنگ زني سنتي همواره تنش پسماند در قطعه كاربوجود مي اورد.

3-سنگ هاي سمباده از ذرات گوشه داروتيز كه با چسب مخصوصي بهم متصل شده اند ساخته مي شوند.ذرات كند وساييده شده بايستي از چسب جدا شده و جاي خود را به دانه هاي تيز بدهند.

4-جنس سنگ سمباده از اكسيدالومينيوم -سيلسيم-كربور سيلسيم-كربوربر مي باشد.

5-ساختمان سنگ هاي سمباده به اندازه دانه ها وضخامت سنگ بستگي دارد.

6-اگر سرعت محيطي سنگ سمباده از حالت بهينه كمتر انتخاب شود سايش ان افزايش مي يابد.

7-اگر طول قوس تماس بين سنگ سمباده و قطعه كار افزايش يابد سرعت محيطي سنگ سمباده بايد كاهش يابد.

8-در عمليات سنگ زني استوانه ها اگر پيشروي طولي به ازاي يك دور چرخش كامل برابربا دو سوم عرض سنگ سمباده انتخاب شود بهترين كيفيت سطح حاصل مي شود.

9-سرعت محيطي سنگ سمباده با توجه به نوع چسب سنگ محدود مي گردد.

10-در عمليات سنگ زني با توجه به اينكه ضخامت براده كم است اما توان براده برداري بالاست.

11-در عمليات سنگ زني بيشتر حرارت توليدي به قطعه كار مي رسد ولي در عمليات تراشكاري بيشتر حرارت توليدي به براده مي رسد.

12-سختي و نرمي سنگ مربوط به مقاومت جدا شدن دانه ها از سنگ مي باشد.

13-سنگ سمباده با ذرات ريز براي فلزات سخت و سنگ سمباده با ذرات درشت براي فلزات نرم بكار برده مي شود.

14-سنگ هاي نرم را براي فلزات سخت وسنگ هاي سخت را براي فلزات نرم بكار مي برند.

15-بر خلاف عمل تراشكاري در سنگ زني مولفه شعاعي نيرو تقريبا 2برابر مولفه مماسي نيرو مي باشد.

16-اگر از مايع خنك كننده استفاده شود مقدار مولفه مماسي كاهش مي يابد.

17-در عمليات سنگ زني سطوح تخت با افزايش پيشروي مولفه افقي نيرو افزايش مي يابد.

18-با افزايش پيشروي و عمق برش در هنگام سنگ زني گرد سايي مولفه مماسي نيرو افزايش مي يابد.

19-مولفه هاي نيروي برشي در عمل سنگ زني نسبتا كوچك اند.از ابن رومقاومت و صلبيت ماشين نسبت به تغيير شكل قطعه كار در حين عمل سنگ زني از اهميت كمتري برخوردار است.

20-انواع چسب مورد استفاده در سنگ سمباده عبارتند از چسب هاي معدني-چسب هاي سراميكي و چسب هاي

باكليتي .از چسب هاي باكليتي به دليل مقاومت زياد در دماهاي بالا در سرعت هاي بالاتري نسبت به دو چسب ديگر استفاده مي شود.از چسب سراميكي در سرعت هاي بالاتري نسبت به چسب معدني استفاده مي گردد.

21-سنگ زني دقيق شامل دو عمليات هونينگ و لپينگ مي باشد.عمليات هونينگ مربوط به سنگ زني سطوح داخلي سوراخ ها مي باشدو عمليات لپينگ شامل سنگ زني سطوح خارجي قطعات مي باشد مانند لپينگ سطح خارجي يك كره.

 

دوستان عزيز اگر مطلبي در اين رابطه داريد براي اينجانب ارسال فرماييد تا با ذكر انها به نام شما در وبلاگ ثبت شود.

 

 

انواع چدن

 

انواع چدن

1-چدن سفيد

كه دران تمامي كربن موجودبه حالت تركيب وبصورت سمنتيت وجوددارد.هيپوتكنيكي چدن سفيد شامل پرليت ولدبوريت است.

سطح مقطع اين چدن داراي ظاهري سياه وسفيد است.اين چدن مصرف صنعتي كمتري داردواكثرا براي ساخت چدن ماليبل ازان استفاده مي شود.

2-1-چدن خاكستري با گرافيتي:

كه قسمت عمده يا تمام كربن موجوددرساختمان ان بصورت ورقهاي ازادكربن (گرافيت)ميباشد.چدن گرافيتي داراي مقطعي به رنگ خاكستري تيره يا تقريبا سياه مي باشد.تمام چدنهايي كه كربن بصورت ازاددرانها وجوددارددرزمره چدنهاي خاكستري قرار مي گيرند.

وقتي كه چدن ازحالت مذاب منجمد مي شود،گرافيت بافوق تبريد پايين شكل مي گيرد.سرد كردن اهسته،شكل گيري گرافيت راتشديد ميكند.سرد كردن سريع(تا اندازه اي ياحتي بطوركامل)مانع تشكيل گرافيت(گرافيتي شدن)گشته ومنجر به شكل گيري سمنتيت مي گردد.

درنمودار تعادل اهن-كربن(شكل 1-1)خطوط بريده بريده ياخط چين نشان دهنده تشكيل گرافيت(حالت پايدارسيستم اهن-كربن)بوده وحال انكه خطوط پر،برتعادل نيمه پايدار ان دلالت دارند كه دران سمنتيت شكل مي گيرد.

گرافيت يوتكتيكي در طول خط ECF(سيستم گرافيتي)رسوب ميكند،درحالي كه گرافيت اضافي(ثانويه)به ترتيب درطول خطوطSEوPSKرسوب مي نمايند.

گرافيت ثانويه وگرافيت يوتكتو ييدبرروي ذراتي كه قبلا شكل گرفته اندنشسته وابعادانها را زيادميكنند0 وقتي كه چدني را كه كربن موجود در ان بصورت كاربيد است تا درجه حرارت بالاي گرم كرده و براي طولاني در ان درجه نگه داريم عمل گرافيتي شدن صورت مي گيرد(يعني سمنتيت به گرافيت تبديل مي شود)دراين مرحله ذرات فاز پايدارگرافيت جوانه زايي كرده ورشد مي نماينددرحاليكه كريستالهاي سمنتيت حل مي شوند.بدين ترتيب پس ازمدتي فازناپايدار(سمنتيت)ناپديدمي شود.

مكانيزم گرافيتي شدن هنوزكاملا روشن نشده است.طبق نظربونين اين فرايند شامل مراحل زيراست: 1 –حل شدن سمنتيت دراوستنيت. 2-نفوذ اتمهاي كربن بطرف مراكزتجمع گرافيت.3-اتمهاي اهن مناطقي ازمحلول جامدراكه ذرات گرافيت درانجاهسته سازي ورشدمينمايند،ترك مي كنند.اين موضوع راخودنفوذي اهن ياSELF-DIFFUSIONمي نامند.

سوراخکاری(Drilling)

نكات تستي كارشناسي ارشد در رابطه با سوراخكاري

1-زاويه راس مته به جنس قطعه كار بستگي دارد.

2-هرچقدر زاويه راس مته زيادترشود براي جنس هاي سخت بكاربرده مي شود.

3-براي سوراخكاري موادسخت از مته هايي بازاويه منفرجه استفاده مي شود.

4-براي سوراخكاري موادنرم از مته هايي بازاويه حاده استفاده مي شود.

5-حركت اصلي برش درعمليات سوراخكاري حركت چرخشي ابزار بوده وحركت تغذيه(بار) در جهت مستقيم ودر امتدادمحورمته مي باشد.در عمل سوراخكاري هردوحركت بايدبه مته داده شود.

6-ابزارمناسب براي سوراخكاري عبارتندازمته هاي ساده اي كه داراي 2يا 3 يا 4لبه برش مي باشند.مته هايي با 2لبه برش براي سوراخكاري اوليه واز مته هاي 3 يا 4لبه براي صيقل كردن سوراخ هايي كه توسط مته هاي دولبه ايجاد شده اند استفاده مي گردند.

7-زاويه براده در مركزمته كمترين مقدارودر محيط مته حداكثرمقدار خود را داراست.

8-براي انكه زاويه گوه در طول لبه برش يكنواخت بماند بايد زاويه ازاد درمركز مته بيشترين مقدارودر محيط مته كمترين مقدارخودرا داشته باشد.

9-سرعت برشي در مركزمته برابرصفر ودر محيط مته بيشترين مقدار را داراست.

10-زاويه ازاد از مركزبه سمت بيرون كم مي شودوزاويه براده عكس اين حالت است.

11-در مته مقدارزاويه ازادوبراده در حالت استاتيكي و ديناميكي(درحال كار)با هم متفاوت مي باشد.درشرايط كاري زاويه براده مته افزايش وزاويه ازاد كاهش مي يابد.

12-زاويه براده در مته هاي مارپيچ به شيب مارپيچ مته بستگي دارد ولي به زاويه راس مته بستگي ندارد.

13-درمته اگر طول دو لبه برش مساوي نباشد قطر سوراخ ايجاد شده تغيير خواهد كرد.

14-سايش در مته درطول لبه برش ازطرف مركزمته به سمت محيط بيروني مته افزايش مي يابد.

15-هر چقدرمقاومت كششي وسختي ماده بيشتر شود نيروي محوري وگشتاور پيچشي مته افزايش مي يابد.

16-هرچقدرقطر مته وميزان بار بيشتر شودنيروي محوري وگشتاور پيچشي لازم براي مته افزايش مي يابد.

17-با ازدياد زاويه مارپيچ مته نيروي محوري و گشتاور پيچشي مته كاهش مي يابد.

18-با افزايش زاويه راس مته نيروي محوري زيادتر وگشتاورلازم كم مي شود.

19-استفاده از مايع روانكار باعث كاهش نيروي محوري وگشتاور پيچشي لازم ميشود.

20-باعميق تر شدن سوراخ نيروي محوري وگشتاور پيچشي بيشتري براي عمل سوراخكاري لازم است.

21-با افزايش ساييدگي مته نيروي محوري و گشتاورپيچشي افزايش مي يابد.

22-با افزايش سرعت برشي ابتدا نيروي محوري وگشتاور پيچشي افزايش وسپس كاهش مي يابد.

23-در سوراخكاري با افزايش سرعت پيشروي نيروي محوري افزايش مي يابد.

24-در يك عمل سوراخكاري با افزايش سرعت سايش ابزار درقسمت بيروني افزايش مي يابد.

دوستان عزيز اگر مطلبي در اين رابطه داريد براي اينجانب ارسال فرماييد تا با ذكر انها به نام شما در وبلاگ ثبت شود.