Parçaları ve özelliklerini geri yükleme yollarının sınıflandırılması

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Şu anda mühendisler, parçaları geri yüklemenin geleneksel yöntemlerini geliştirmek ve geliştirmek için aktif olarak çalışıyorlar. Ve bunun nesnel nedenleri var: ilk olarak, bazı durumlarda, pahalı çelikten yeni ürünlerin imalatı, kaynaklar açısından daha maliyetlidir ve ikincisi, işletme, karmaşık olan yeni parçaları üretmek için teknolojik yeteneğe sahip değildir. şekil ve teknik gereksinimler.

Karmaşık ve pahalı ekipmanlar (örneğin, ağır hizmet tipi maden kamyonları) işleten kuruluşlar, aşınmış parçaları onarmanın çeşitli yöntemlerini geliştirmekle ilgilenir.

Genel hükümler

Parçaları geri yüklemenin tüm yöntemleri, ürünün performans özelliklerini ve orijinal özelliklerini yeniden oluşturmayı amaçlar. İş sürecinde, sürtünmesürtünme çiftlerinin yüzeyleri aşınabilir (bunun bir sonucu olarak boyutları değişir), parçalanabilir (sık değişen yükler altında yorulma streslerinin birikmesi sonucu), mekanik hasar alabilir ve fiziksel ve mekanik özelliklerini değiştirebilir. Çalışma sırasında ayrı bir hasar türü, koruyucu korozyon önleyici ve aşınmaya dayanıklı kaplamanın ihlalidir (hasar).

Parçaları geri yükleme yöntemleri ve yöntemleri çok çeşitlidir. Bununla birlikte, makine parçalarının aşınmasının farklı sonuçları ve farklı bir oluşum mekanizması ve nedenleri olabilir. Aşınmış yüzeylerin restorasyonu için özel bir teknoloji seçerken, mühendis öncelikle ürünün hangi özelliklere (mekanik ve fiziksel) sahip olması gerektiğini düşünmelidir.

Yani, bazı durumlarda, yapının ve esnekliğin maksimum yorulma mukavemetini elde etmek gerekir. Bazen yüzey tabakasının kimyasal bileşimi kritiktir, bu da ısı direncini, kırmızı kırılganlığı (soğuk kırılganlığı), agresif ortamlara karşı direnci artırmayı mümkün kılar, bu nedenle, her bir özel durumda, parçaları geri yükleme yöntemi tercih edilmelidir. tüm gereksinimleri karşılayabilir. Özel teknolojik ve tasarım gereksinimleri ayrıca bütünlüğü (gözeneklerin, mikro çatlakların, metalik olmayan kapanımların olmaması), bireysel yapısal elemanların kütlesini ve bir bütün olarak ürünü, pürüzlülük göstergelerini, mekanik özellikleri (sertlik ve mikrosertlik), işleme olasılığını içerir. ve basınç (deformasyon yüzey tabakası nedeniyle ek sertleşme vesertleştirme), yüzeylerin ve şekillerin geometrik sapmalarının doğruluğu.

Ortadan kaldırılacak kusur türlerine göre parçaları geri yükleme yollarının sınıflandırılması

Kusurların doğasına bağlı olarak tüm kurtarma yöntemleri genellikle aşağıdaki gruplara ayrılır:

• kesme ve metal işleme;
• kaynak ve lehimleme;
• plastik deformasyon;
• füzyon;
• difüzyon metalizasyonu ve püskürtme;
• elektrokaplama teknolojisi;
• kimyasal ısıl işlem (CHT) yanı sıra geleneksel ısıl işlem;
• kompozit malzemelerin kullanımı.

Parça üzerindeki etkinin niteliğine bağlı olarak kurtarma yöntemlerinin sınıflandırılması

Bu prensibe göre, tüm kurtarma işlemleri üç gruba ayrılır:

• Ödenekleri kaldırmadan işleme;
• Talaş kaldırma ile parçaların işlenmesi;
• kaplamaların ve malzemelerin bir şekilde uygulanmasıyla ilgili teknolojik işlemler.

Her biri çok farklı ekipman ve prensipler kullanan birçok işleme yöntemi içerdiğinden, listelenen grupların daha ayrıntılı bir sınıflandırmasını vermek mantıklıdır. Bazı durumlarda, bir yöntem aynı anda birkaç kişiye uygulanabileceğinden, parçaları geri yükleme yöntemi adına çoğ altma mümkündür.grup.

Ödenekler kaldırılmadan restorasyon:

• Soğuk ve sıcak plastik deformasyon ile sertleştirme ve şekillendirme, kalibrasyon;
• kimyasal-termal işlem (sertliği artırmak, performansı artırmak amacıyla gerçekleştirilir);
• ısıl işlem (sertliği artırma, tehlikeli gerilimleri giderme vb.).

Bir malzeme tabakasının çıkarılmasını içeren aşınmış parçaları onarmak için yöntemler:

• işleme;
• elektrofiziksel işleme;
• birleşik yöntemler.

Son alt grup, parçanın yüzeyine ek bir koruyucu malzeme tabakası uygulanmasına izin veren yöntemleri içerir. Kaplanmış parçalar için ana kurtarma yöntemleri şunları içerir:

• Fırında metal ve metal olmayan kaplamaların biriktirilmesi (metalizasyon, püskürtme, yüzey kaplama ve diğerleri);
• elektrofiziksel kaplama yöntemleri (galvanik banyolar, elektro kıvılcım yöntemleri vb.).

Metal işleme ve mekanik restorasyon işlemlerinin özellikleri

Bu parça restorasyonu ve sertleştirme yöntemi, ürünün yeni veya eski bir onarım boyutunun elde edilmesinin gerekli olduğu durumlarda ve ayrıca restore edilmiş mühendislik ürününün yeni bir elemanının takılması gerektiğinde kullanılır.. Bu nedenle, mekanik ve çilingir işleme, bir tür ara işlem işlevi görebilir,ek sertleştirici kaplamaların uygulanması ve püskürtülmesi için yüzeylerin hazırlanmasını amaçlamaktadır. Bununla birlikte, çoğu zaman, kesme nihaidir ve bir nedenden ötürü ortaya çıkan şekil ve yüzey kusurlarını düzeltmeyi amaçlar. Bu tür nedenler, parçaların ve boşlukların onlara daha fazla güç ve en uygun performans özellikleri kazandırmak için yüzey ve hacim deformasyonu, metal tozu ve elektrotun yüzey kaplaması vb. olabilir.

Boyuta göre işleme, tüm teknolojik ve tasarım gereksinimlerini sağlamalıdır: yüzeylerin temizliği ve pürüzlülüğü, boşluk veya girişimin değerleri ve büyüklüğü (iniş bir sıkı geçme ile gerçekleştirilirse), geometrik şeklin sapmaları, vb.

Bir mühendis, bir dizi farklı faktörü göz önünde bulundurarak, bir parçayı geri yüklemek için şu veya bu mekanik yöntem lehine bir seçim yapar. Bu nedenle, parçanın aşınma derecesi çok büyükse, ek bir onarım parçası takmak mantıklıdır. Bu durumda, sonraki işlemlerle yüzey kaplama çok daha pahalıya mal olacak ve sanatçıdan çok yüksek nitelikler gerektirecektir. Her türlü burç ve adaptör bu tür parçalar olarak görev yapmaktadır.

Plastik deformasyonla parçaların restorasyonunun özelliği

Deformasyon hem parçanın şeklini ve geometrik boyutlarını değiştirmek hem de ürün yüzeyinin operasyonel özelliklerini iyileştirmek için kullanılır (sertlik ve aşınma direnci göstergesi).

Şekil değişikliği ile her şey açıktır:katı bir gövdeye önemli bir yük uygulandığında ve ardından kaldırıldığında, kalıntı deformasyon kalır. Bu makine parçalarını geri yükleme yöntemi, çarpışma sonucu hasar görmüş ürünleri hizalamak gerektiğinde pratikte kullanılır. Bu tür bir çalışma, hem kaza geçirmiş bir arabanın üstyapısını hem de kalın bir çelik sacın düzeltilmesini içerir. Genellikle kaynak işleminden sonra basınç işlemi ihtiyacı ortaya çıkar: bir dikiş uygulandığında, belirli yerel bölgeler çok ısınır, bu da kaynaklı yapının belirli elemanlarının doğrusal genişlemesine yol açar. Soğutma sırasında, ters işlem meydana gelir - boyutta bir azalma, bu da tüm ürünün geometrisinin bükülmesine ve ihlal edilmesine yol açar. Bu nedenle, şekil ve tasarım sapmaları için katı gereksinimler varsa, kusuru düzeltmek için basınç işlemine tabi tutulur.

Ayrıca, geri yüklenen ürünün yüzeylerini sertleştirmek için, örneğin yüzey kaplamadan sonra veya parçadan belirli bir payın kesilerek mekanik olarak çıkarılmasından sonra basınç işlemi kullanılabilir. Deformasyonla sertleştirme, parçaları eski haline getirmenin oldukça nadir bir yoludur. Bu tekniğin lehine seçim son derece nadirdir. Bunun nedeni, yüzey plastik deformasyonu ile sertleştirme için oldukça pahalı ekipmanların gerekli olmasıdır. Restorasyona ihtiyaç duyulduğunda ara sıra kullanmak için bu tür makineleri satın almak ekonomik olarak mümkün değildir.

Gerilme sertleşmesinin özü. Fiziksüreç

Yüzey tabakası deforme olduğunda mukavemet özellikleri hangi nedenle iyileşir? İyi soru. Cevap, kristal maddelerin atomik yapısının radyasyon teorisinde yatmaktadır.

Bilim adamları, gücün kristal yapıdaki kusurların sayısına bağlı olduğunu kanıtlayabildiler. Hesaplamalarına göre, kusursuz saf demirden yapılmış, noktasal ve doğrusal yapısal kusurları olmayan ince bir metal iplik, muazzam yüklere dayanabilir. Bununla birlikte, gerçek cisimlerin her zaman kusurları vardır, bu nedenle böyle bir telin gerçek koşullar altında taşıma gücü oldukça küçüktür. Ancak kusur sayısı arttığında, paradoksal bir fenomen ortaya çıkar - güç özellikleri iyileşir. Bunun nedeni, çok sayıda kusurun, hareket etmelerine ve tanelerin yüzeyine çıkışlarına engel oluşturması, yani stres yoğunlaştırıcıların oluşmasını engellemesidir.

Basınç işleminin sertleştirme etkisi tam olarak buna dayanmaktadır: deformasyon sırasında tanelerin içinde çok sayıda kusur meydana gelir. Bu durumda, tanelerin kendileri karakteristik bir şekil kazanır - sözde doku. Bu yöntemin sadece mukavemeti ve aşınma direncini arttırmaya değil, aynı zamanda işlenmiş yüzeyin pürüzlülüğünü de az altmaya izin verdiğine dikkat edilmelidir.

Parçaları yüzeye çıkararak geri yükleme yöntemi

Bu yöntem, bir parçanın orijinal boyutlarını geri yüklerken en yaygın olanıdır. Bunun nedeni görece ucuzluk ve basitliktir. Ürünün geometrisini eski haline getirmek için sadece bir kaynağa ihtiyacınız var.yüzey kaplama için aparat ve gerekli malzeme.

Boyutun çok kırılması durumunda, birleşik yüzey kaplaması kullanılır. Özü şu şekildedir: İlk olarak, normal çelik veya dökme demir, gaz alevli veya elektrik arklı ısıtma yoluyla uygulanır. Ve ancak o zaman, iyi bir mekanik ve fiziksel özelliklere sahip güçlü bir alaşımın elektrik arkı yüzey kaplamasıdır. Yüzey kaplamadan sonraki yüzey kalitesi yetersiz olarak tanımlanabilir, bu nedenle bir pay gereklidir. Bu işlem bir torna, freze veya delme makinesinde yapılabilir. Keskileme ve aşındırıcı aletlerin kullanımına da izin verilir (eğer çökeltilen malzeme çok sertse).

Parça restorasyonunda galvanik yöntemler

Parçaları restore etme yöntemlerinin sınıflandırılması düşünüldüğünde, galvanik kaplamadan bahsetmemek mümkün değil. Bu yöntem çok yaygındır. Elektrokaplama banyoları uzun süredir endüstride sağlam bir yere sahiptir ve hem üretim tesislerinde hem de araştırma laboratuvarlarında aktif olarak kullanılmaktadır. Uygulamalarının kapsamı inanılmaz derecede geniştir: dekoratif kaplamaların uygulanmasından dağlama malzemelerine kadar.

Kural olarak, galvanik yöntemle uygulanan kaplamaların kalınlığı çok küçük olduğundan, bu yöntem yalnızca sürtünme yüzeylerinin hafif derecede aşınması durumunda uygulanabilir. Belirtilen boyutları geri yüklemeye ek olarak, böyle bir kaplama koruyucu bir film görevi görebilir ve malzemelerin korozyonunu ve oksidasyonunu önleyebilir.

Bu yöntemin avantajı,çeşitli malzemeler kullanarak kaplamalar elde etmek: nikel, krom, alüminyum, demir, bakır, gümüş, altın vb. Bu nedenle, ülke ekonomisinin birçok sektöründe galvanik kaplama kullanılmaktadır.

Ürünlerin restorasyonunda termal ve kimyasal-termal tedavi yöntemlerinin özellikleri

Genel olarak makine mühendisliğinde ve özellikle parçaların restorasyonu alanında ısıl işlemin rolünü abartmak zordur. Gerekli operasyonel (aşınma direnci, sertlik) ve teknolojik (işlenebilirlik, termal iletkenlik) nitelikleri elde etmenizi sağlar.

Kimyasal-termal arıtma ayrı bir konu. Geleneksel ısıl işlemden farklı olarak, kimyasal işlem sırasında ürün sadece sıcaklığa değil, aynı zamanda diğer maddelerin atomları ve iyonları ile kimyasal reaksiyona da tabi tutulur. Atomlar belirli bir derinliğe yayılır, böylece yüzey tabakasının kimyasal bileşimini değiştirir. Difüzyon tabakasının özellikleri (daha iyisi için) orijinal malzemeden önemli ölçüde farklıdır. Böylece borlama (bor atomlarıyla doygunluk) ve karbonlama (karbon atomlarıyla doyma) sertliği önemli ölçüde artırır ve sürtünme katsayısını az altmaya yardımcı olur. Uygulamada silikon, nitrojen, alüminyum ve diğer elementler de doyurucu elementler olarak kullanılmaktadır.

Sonuç

Parçaları geri yükleme yollarının yukarıdaki açıklaması ayrıntılı değildir. Yalnızca temel ve en yaygın yöntemler sunulmaktadır. Sonuç olarak, onlardan çok daha fazlası var. Ayrıca, dünyanın her yerindeki bilim adamları sürekli olarakkaplama uygulamak ve parçaların geometrik boyutlarını eski haline getirmek için zaten bilinen yöntemlerin yenisinin yaratılması ve iyileştirilmesi üzerinde çalışıyorlar.