Ταξινόμηση τρόπων αποκατάστασης εξαρτημάτων και των χαρακτηριστικών τους

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Επί του παρόντος, οι μηχανικοί εργάζονται ενεργά για τη δημιουργία νέων και τη βελτίωση των παραδοσιακών μεθόδων αποκατάστασης εξαρτημάτων. Και υπάρχουν αντικειμενικοί λόγοι για αυτό: πρώτον, σε ορισμένες περιπτώσεις, η κατασκευή νέων προϊόντων από ακριβό χάλυβα είναι πιο δαπανηρή από πλευράς πόρων, και δεύτερον, η επιχείρηση απλά δεν έχει την τεχνολογική ικανότητα να παράγει νέα εξαρτήματα που είναι πολύπλοκα σχήμα και τεχνικές απαιτήσεις.

Οι οργανισμοί που χειρίζονται περίπλοκο και ακριβό εξοπλισμό (για παράδειγμα, φορτηγά εξόρυξης βαρέως τύπου) ενδιαφέρονται να βελτιώσουν διάφορες μεθόδους αποκατάστασης φθαρμένων εξαρτημάτων.

Γενικές διατάξεις

Όλες οι μέθοδοι αποκατάστασης εξαρτημάτων στοχεύουν στην αναγέννηση των ιδιοτήτων απόδοσης και των αρχικών χαρακτηριστικών του προϊόντος. Στη διαδικασία της εργασίας, τρίψιμοΟι επιφάνειες των ζευγών τριβής μπορεί να φθαρούν (με αποτέλεσμα να αλλάζουν οι διαστάσεις τους), να θρυμματιστούν (ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης τάσεων κόπωσης κάτω από συχνά εναλλασσόμενα φορτία), να υποστούν μηχανική βλάβη και να αλλάξουν τις φυσικές και μηχανικές τους ιδιότητες. Ένας ξεχωριστός τύπος ζημιάς κατά τη λειτουργία είναι η παραβίαση (βλάβη) της προστατευτικής αντιδιαβρωτικής και ανθεκτικής στη φθορά επίστρωσης.

Οι μέθοδοι και οι μέθοδοι αποκατάστασης εξαρτημάτων είναι πολύ διαφορετικές. Ωστόσο, η φθορά των εξαρτημάτων της μηχανής μπορεί να έχει διαφορετικές συνέπειες και διαφορετικό μηχανισμό σχηματισμού και αιτιών. Κατά την επιλογή μιας συγκεκριμένης τεχνολογίας για την αποκατάσταση φθαρμένων επιφανειών, ο μηχανικός πρέπει πρώτα από όλα να εξετάσει ποιες ιδιότητες (μηχανικές και φυσικές) πρέπει να έχει το προϊόν.

Έτσι, σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να επιτευχθεί η μέγιστη αντοχή σε κόπωση της δομής και ελαστικότητα. Μερικές φορές η χημική σύνθεση του επιφανειακού στρώματος είναι κρίσιμη, γεγονός που καθιστά δυνατή την αύξηση της αντοχής στη θερμότητα, της κόκκινης ευθραυστότητας (ψυχρή ευθραυστότητα), της αντοχής σε επιθετικά μέσα, επομένως, σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, θα πρέπει να προτιμάται η μέθοδος αποκατάστασης εξαρτημάτων που μπορεί να καλύψει όλες τις απαιτήσεις. Οι ειδικές τεχνολογικές και σχεδιαστικές απαιτήσεις περιλαμβάνουν επίσης την ακεραιότητα (απουσία πόρων, μικρορωγμές, μη μεταλλικά εγκλείσματα), τη μάζα μεμονωμένων δομικών στοιχείων και το προϊόν στο σύνολό του, δείκτες τραχύτητας, μηχανικές ιδιότητες (σκληρότητα και μικροσκληρότητα), δυνατότητα μηχανικής κατεργασίας και πίεση (επιπρόσθετη σκλήρυνση λόγω παραμόρφωσης επιφανειακής στρώσης καισκλήρυνση), την ακρίβεια των γεωμετρικών αποκλίσεων των επιφανειών και των σχημάτων.

Ταξινόμηση τρόπων επαναφοράς εξαρτημάτων ανά τύπο ελαττωμάτων που πρέπει να εξαλειφθούν

Ολόκληρη η ποικιλία των μεθόδων αποκατάστασης, ανάλογα με τη φύση των ελαττωμάτων, χωρίζεται συνήθως στις ακόλουθες ομάδες:

• κοπή και κατεργασία μετάλλων;
• συγκόλληση και συγκόλληση;
• πλαστική παραμόρφωση;
• fusion;
• μεταλλοποίηση διάχυσης και διασκορπισμός;
• τεχνολογία επιμετάλλωσης;
• χημική θερμική επεξεργασία (CHT) καθώς και παραδοσιακή θερμική επεξεργασία;
• χρήση σύνθετων υλικών.

Ταξινόμηση των μεθόδων ανάκτησης ανάλογα με τη φύση της επίδρασης στο τμήμα

Σύμφωνα με αυτήν την αρχή, όλες οι εργασίες ανάκτησης χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

• επεξεργασία χωρίς κατάργηση δικαιωμάτων,
• κατεργασία εξαρτημάτων με αφαίρεση υλικού;
• τεχνολογικές εργασίες που σχετίζονται με την εφαρμογή επιστρώσεων και υλικών με τον ένα ή τον άλλο τρόπο.

Είναι λογικό να δώσουμε μια πιο λεπτομερή ταξινόμηση των αναφερόμενων ομάδων, καθώς καθεμία από αυτές περιλαμβάνει πολλές μεθόδους επεξεργασίας που χρησιμοποιούν πολύ διαφορετικό εξοπλισμό και αρχές. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι δυνατή η αντιγραφή στο όνομα της μεθόδου αποκατάστασης εξαρτημάτων, καθώς μία μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί ταυτόχρονα σε πολλάομάδα.

Αποκατάσταση χωρίς αφαίρεση επιδομάτων:

• σκλήρυνση και διαμόρφωση με ψυχρή και θερμή πλαστική παραμόρφωση, βαθμονόμηση;
• χημική-θερμική επεξεργασία (που πραγματοποιείται για την αύξηση της σκληρότητας, τη βελτίωση της απόδοσης);
• θερμική επεξεργασία (αύξηση σκληρότητας, αφαίρεση επικίνδυνων τάσεων κ.λπ.).

Μέθοδοι για την αποκατάσταση φθαρμένων εξαρτημάτων που περιλαμβάνουν την αφαίρεση ενός στρώματος υλικού:

• κατεργασία;
• ηλεκτροφυσική επεξεργασία;
• συνδυασμένες μέθοδοι.

Η τελευταία υποομάδα περιλαμβάνει μεθόδους που επιτρέπουν την εφαρμογή ενός επιπλέον προστατευτικού στρώματος υλικού στην επιφάνεια του εξαρτήματος. Οι κύριες μέθοδοι ανάκτησης για επικαλυμμένα εξαρτήματα περιλαμβάνουν:

• απόθεση μεταλλικών και μη μεταλλικών επικαλύψεων στον κλίβανο (μεταλλοποίηση, ψεκασμός, επιφανειακή επίστρωση και άλλα);
• ηλεκτροφυσικές μέθοδοι επίστρωσης (λουτρά επιμετάλλωσης, μέθοδοι ηλεκτροσπινθήρων κ.λπ.).

Χαρακτηριστικά εργασιών μεταλλοτεχνίας και μηχανικής αποκατάστασης

Αυτή η μέθοδος αποκατάστασης και σκλήρυνσης εξαρτημάτων χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου καθίσταται απαραίτητη η απόκτηση νέου ή παλαιού μεγέθους επισκευής του προϊόντος, καθώς και όταν είναι απαραίτητο να εγκατασταθεί ένα νέο στοιχείο του ανακαινισμένου προϊόντος μηχανικής. Έτσι, η μηχανική και η κλειδαρά επεξεργασία μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα είδος ενδιάμεσης λειτουργίας,που στοχεύει στην προετοιμασία επιφανειών για την εφαρμογή και τον ψεκασμό πρόσθετων σκληρυντικών επιστρώσεων. Ωστόσο, τις περισσότερες φορές, η κοπή είναι τελική και στοχεύει στη διόρθωση ελαττωμάτων σχήματος και επιφάνειας που έχουν προκύψει για τον ένα ή τον άλλο λόγο. Τέτοιοι λόγοι μπορεί να είναι η παραμόρφωση επιφάνειας και όγκου εξαρτημάτων και ακατέργαστων τεμαχίων προκειμένου να τους δοθεί μεγαλύτερη αντοχή και τα πιο ευνοϊκά χαρακτηριστικά απόδοσης, η επικάλυψη μεταλλικής σκόνης και ηλεκτροδίου κ.λπ.

Η επεξεργασία στο μέγεθος πρέπει να διασφαλίζει όλες τις τεχνολογικές και σχεδιαστικές απαιτήσεις: καθαριότητα και τραχύτητα επιφανειών, τιμές και μέγεθος του κενού ή παρεμβολής (εάν η προσγείωση πραγματοποιείται με προσαρμογή παρεμβολής), αποκλίσεις του γεωμετρικού σχήματος, και ούτω καθεξής.

Ένας μηχανικός επιλέγει υπέρ της μιας ή της άλλης μηχανικής μεθόδου αποκατάστασης ενός εξαρτήματος, λαμβάνοντας υπόψη έναν αριθμό διαφορετικών παραγόντων. Έτσι, εάν ο βαθμός φθοράς του εξαρτήματος είναι πολύ μεγάλος, τότε είναι λογικό να εγκαταστήσετε ένα πρόσθετο εξάρτημα επισκευής. Σε αυτή την περίπτωση, η επιφάνειά του με επακόλουθη επεξεργασία θα κοστίσει πολύ περισσότερο και θα απαιτήσει πολύ υψηλά προσόντα από τον ερμηνευτή. Όλα τα είδη δακτυλίων και προσαρμογών χρησιμεύουν ως τέτοια εξαρτήματα.

Χαρακτηριστικό αποκατάστασης εξαρτημάτων από πλαστική παραμόρφωση

Η παραμόρφωση χρησιμοποιείται τόσο για την αλλαγή του σχήματος και των γεωμετρικών διαστάσεων του εξαρτήματος όσο και για τη βελτίωση των λειτουργικών χαρακτηριστικών της επιφάνειας του προϊόντος (δείκτης σκληρότητας και αντοχής στη φθορά).

Με μια αλλαγή στο σχήμα, όλα είναι ξεκάθαρα:Όταν ένα σημαντικό φορτίο εφαρμόζεται σε ένα συμπαγές σώμα και στη συνέχεια αφαιρείται, η υπολειπόμενη παραμόρφωση παραμένει. Αυτή η μέθοδος αποκατάστασης εξαρτημάτων μηχανής χρησιμοποιείται στην πράξη εάν είναι απαραίτητο να ευθυγραμμιστούν προϊόντα που έχουν καταστραφεί ως αποτέλεσμα σύγκρουσης. Αυτός ο τύπος εργασίας περιλαμβάνει τόσο εργασίες αμαξώματος σε αυτοκίνητο που έχει υποστεί ατύχημα όσο και ίσιωμα ενός χοντρού φύλλου χάλυβα. Συχνά η ανάγκη επεξεργασίας πίεσης προκύπτει μετά την επεξεργασία συγκόλλησης: κατά την εφαρμογή μιας ραφής, ορισμένες τοπικές ζώνες γίνονται πολύ ζεστές, γεγονός που οδηγεί σε γραμμική επέκταση ορισμένων στοιχείων της συγκολλημένης δομής. Κατά τη διάρκεια της ψύξης, εμφανίζεται η αντίστροφη διαδικασία - μείωση του μεγέθους, η οποία οδηγεί σε παραμόρφωση και παραβίαση της γεωμετρίας ολόκληρου του προϊόντος. Επομένως, εάν υπάρχουν αυστηρές απαιτήσεις για αποκλίσεις σχήματος και σχεδίασης, υποβάλλεται σε επεξεργασία πίεσης προκειμένου να διορθωθεί το ελάττωμα.

Επίσης, η επεξεργασία πίεσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σκλήρυνση των επιφανειών του αποκατεστημένου προϊόντος, για παράδειγμα, μετά την επικάλυψη ή μετά από μηχανική αφαίρεση ενός συγκεκριμένου περιθωρίου από το εξάρτημα με κοπή. Η σκλήρυνση με παραμόρφωση είναι ένας μάλλον σπάνιος τρόπος αποκατάστασης εξαρτημάτων. Η επιλογή υπέρ αυτής της τεχνικής είναι εξαιρετικά σπάνια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι απαιτείται μάλλον ακριβός εξοπλισμός για σκλήρυνση από επιφανειακή πλαστική παραμόρφωση. Δεν είναι οικονομικά εφικτό να αγοράσετε τέτοια μηχανήματα για να τα χρησιμοποιείτε περιστασιακά σε περίπτωση ανάγκης αποκατάστασης.

Η ουσία της σκλήρυνσης των τάσεων. Η φυσικηδιαδικασία

Εξαιτίας που βελτιώνονται οι ιδιότητες αντοχής όταν παραμορφώνεται το επιφανειακό στρώμα; Καλή ερώτηση. Η απάντηση βρίσκεται στη θεωρία ακτινοβολίας της ατομικής δομής των κρυσταλλικών ουσιών.

Οι επιστήμονες μπόρεσαν να αποδείξουν ότι η αντοχή εξαρτάται από τον αριθμό των ελαττωμάτων στην κρυσταλλική δομή. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, ένα λεπτό μεταλλικό νήμα από απόλυτα καθαρό σίδηρο χωρίς σημειακά και γραμμικά δομικά ελαττώματα είναι ικανό να αντέξει τεράστια φορτία. Ωστόσο, τα πραγματικά σώματα έχουν πάντα ελαττώματα, επομένως η φέρουσα αντοχή ενός τέτοιου σύρματος υπό πραγματικές συνθήκες είναι αρκετά μικρή. Αλλά όταν ο αριθμός των ελαττωμάτων αυξάνεται, τότε εμφανίζεται ένα παράδοξο φαινόμενο - τα χαρακτηριστικά αντοχής βελτιώνονται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ένας μεγάλος αριθμός ελαττωμάτων δημιουργεί εμπόδια για την κίνηση και την έξοδό τους στην επιφάνεια των κόκκων, δηλαδή αποτρέπει την εμφάνιση συγκεντρωτών τάσεων.

Αυτό ακριβώς βασίζεται το σκληρυντικό αποτέλεσμα της επεξεργασίας με πίεση: κατά τη διάρκεια της παραμόρφωσης, εμφανίζεται ένας τεράστιος αριθμός ελαττωμάτων στο εσωτερικό των κόκκων. Σε αυτή την περίπτωση, οι ίδιοι οι κόκκοι αποκτούν ένα χαρακτηριστικό σχήμα - τη λεγόμενη υφή. Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή η μέθοδος επιτρέπει όχι μόνο την αύξηση της αντοχής και της αντοχής στη φθορά, αλλά και τη μείωση της τραχύτητας της επεξεργασμένης επιφάνειας.

Μέθοδος αποκατάστασης εξαρτημάτων με επιφάνειες

Αυτή η μέθοδος είναι η πιο κοινή κατά την επαναφορά των αρχικών διαστάσεων ενός εξαρτήματος. Ο λόγος για αυτό είναι η σχετική φθηνότητα και απλότητα. Για να αποκαταστήσετε τη γεωμετρία του προϊόντος, χρειάζεστε μόνο μια συγκόλλησησυσκευή και απαραίτητο υλικό για την επίστρωση.

Σε περίπτωση που το μέγεθος είναι πολύ σπασμένο, τότε χρησιμοποιείται η λεγόμενη συνδυασμένη επιφάνεια. Η ουσία του είναι η εξής: πρώτα, ο συνηθισμένος χάλυβας ή ο χυτοσίδηρος εφαρμόζεται με θέρμανση με φλόγα αερίου ή ηλεκτρικό τόξο. Και μόνο τότε εμφανίζεται το ηλεκτρικό τόξο στην επιφάνεια ενός ισχυρού κράματος με ένα καλό σύνολο μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων. Η ποιότητα της επιφάνειας μετά την επίστρωση μπορεί να περιγραφεί ως μη ικανοποιητική, επομένως είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη. Αυτή η λειτουργία μπορεί να πραγματοποιηθεί σε τόρνο, φρέζα ή μηχανή διάτρησης. Επιτρέπεται επίσης η χρήση κοπτικών και λειαντικών εργαλείων (εάν το αποτιθέμενο υλικό είναι πολύ σκληρό).

Γαλβανικές μέθοδοι στην αποκατάσταση εξαρτημάτων

Όταν εξετάζουμε την ταξινόμηση των μεθόδων για την αποκατάσταση εξαρτημάτων, δεν μπορούμε να μην αναφέρουμε την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση. Αυτή η μέθοδος είναι πολύ κοινή. Τα λουτρά επιμετάλλωσης έχουν καθιερωθεί από καιρό στη βιομηχανία και χρησιμοποιούνται ενεργά τόσο σε εργοστάσια παραγωγής όσο και σε ερευνητικά εργαστήρια. Το πεδίο εφαρμογής τους είναι απίστευτα εκτεταμένο: από την εφαρμογή διακοσμητικών επιστρώσεων έως τα υλικά χάραξης.

Κατά κανόνα, αυτή η μέθοδος εφαρμόζεται μόνο με ελαφρά φθορά των επιφανειών τριβής, καθώς το πάχος των επιστρώσεων που εφαρμόζονται με τη γαλβανική μέθοδο είναι πολύ μικρό. Εκτός από την αποκατάσταση των καθορισμένων διαστάσεων, μια τέτοια επίστρωση μπορεί να λειτουργήσει ως προστατευτική μεμβράνη και να αποτρέψει τη διάβρωση και την οξείδωση των υλικών.

Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η δυνατότηταλήψη επιστρώσεων χρησιμοποιώντας μια ποικιλία υλικών: νικέλιο, χρώμιο, αλουμίνιο, σίδηρος, χαλκός, ασήμι, χρυσός και ούτω καθεξής. Ως εκ τούτου, η επιμετάλλωση χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς της εθνικής οικονομίας.

Χαρακτηριστικά των μεθόδων θερμικής και χημικής-θερμικής επεξεργασίας στην αποκατάσταση προϊόντων

Είναι δύσκολο να υπερβάλλουμε τον ρόλο της θερμικής επεξεργασίας γενικά στη μηχανολογία, και ειδικότερα στον τομέα της αποκατάστασης εξαρτημάτων. Σας επιτρέπει να αποκτήσετε τις απαραίτητες λειτουργικές (αντοχή στη φθορά, σκληρότητα) και τεχνολογικές (κατεργαστικότητα, θερμική αγωγιμότητα) ιδιότητες.

Η χημική-θερμική επεξεργασία είναι ένα ξεχωριστό θέμα. Σε αντίθεση με την παραδοσιακή θερμική επεξεργασία, κατά τη διάρκεια της χημικής επεξεργασίας, το προϊόν υποβάλλεται όχι μόνο σε θερμοκρασία, αλλά και σε χημική αντίδραση με άτομα και ιόντα άλλων ουσιών. Τα άτομα διαχέονται σε ένα ορισμένο βάθος στο εσωτερικό, αλλάζοντας έτσι τη χημική σύνθεση του επιφανειακού στρώματος. Οι ιδιότητες του στρώματος διάχυσης είναι σημαντικά διαφορετικές (προς το καλύτερο) από το αρχικό υλικό. Έτσι η βορίωση (κορεσμός με άτομα βορίου) και η ενανθράκωση (κορεσμός με άτομα άνθρακα) αυξάνουν σημαντικά τη σκληρότητα και συμβάλλουν στη μείωση του συντελεστή τριβής. Στην πράξη, πυρίτιο, άζωτο, αλουμίνιο και άλλα στοιχεία χρησιμοποιούνται επίσης ως στοιχεία κορεσμού.

Συμπέρασμα

Η παραπάνω περιγραφή των τρόπων επαναφοράς εξαρτημάτων δεν είναι εξαντλητική. Παρουσιάζονται μόνο οι βασικές και πιο συνηθισμένες μέθοδοι. Συνολικά, υπάρχουν πολλά περισσότερα από αυτά. Επιπλέον, οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο είναι συνεχώςεργάζονται για τη δημιουργία νέων και τη βελτίωση ήδη γνωστών μεθόδων εφαρμογής επιστρώσεων και αποκατάστασης των γεωμετρικών διαστάσεων των εξαρτημάτων.