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更高、更快、更强的新型超声喷丸技术

日期:2020-07-16 / 人气:

使用便携式超声波喷丸和喷丸成形系统能够帮助修改板材和金属零件的几何结构。该系统易于安装和使用,目前在很多工业领域普遍应用。
 
在实际生产中,很多金属零件会发生疲劳断裂。疲劳断裂是无预兆突然的发生,给设备的安全运行带来了威胁,具有很大的危险性。如汽车中的一些承载构件,在长时间承受静载、动载及周期性振动的环境下易发生应力腐蚀断裂;如果航空设备和核发电站的零件受到载荷和振动后,发生应力腐蚀,将会造成巨大的财产损失和人身伤亡。
 
喷丸处理,强化材料表面
 
 
喷丸处理(shot peening )是工厂广泛采用的一种表面强化工艺,即使用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力,提升工件疲劳强度的冷加工工艺。广泛用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等。
 
 
开始人们采用机械喷丸产生残余压应力对金属零件进行喷丸强化,以提高其使用寿命。但丸粒冲击力大小有限,机械喷丸产生的残余压应力的深度是有限的,且机械喷丸后表面产生的凹痕比较深,这使得金属表面相当粗糙,喷丸后的板材远远达不到工业生产及安全使用的要求,鉴于以上约束,新的喷丸方式不断涌现。
 
 
 
超声喷丸原理  
 
 
超声波喷丸强化设备是利用超声波振动使冲击撞针或丸粒在一定空间内高速运动,连续冲击被强化工件表面,迫使靶材表面和表层在循环性变形过程中发生以下变化:
 
1.显微组织结构发生改性;
 
2.非均匀的塑性变形,使外表层引入残余压应力,并可使薄板表现为向受冲击一侧弯曲;
 
3.外表面粗糙度发生变化,从而提高零件疲劳断裂抗力,防止疲劳失效、脆断,提高疲劳寿命。

 
超声波喷丸原理图
 
 
超声喷丸设备组成
 
01 控制箱内的超声信号发生器发出超声频率的正弦信号,并可实时调控工作参数。
02手持式超声冲击枪,将电信号转化成机械能,驱动冲击器向被处理产品运动。
 
远大超声喷丸冲击设备,配备3种规格工具头。




 
 
 
 
超声喷丸带来更高、更快、更强的表面加工 
 
更高:
 
喷丸效果提高:更高的质量,更精细的控制。超声喷丸表面质量好,表面粗糙度低,使用寿命更长。
喷丸效率提高:钢珠或撞针用量减少,能量消耗小,设备占地面积小,成本低。
 
更快:
 
由于丸粒用量大,丸粒破损率高,传统干式喷丸法常常由于丸粒破碎而引起现场粉尘污染问题。
 
超声喷丸操作时间短,减少防护设置,无需对非喷丸部位进行保护,大幅降低喷丸后清洁时间,绿色环保,无粉尘等污染,无需除尘防护,减少抛光时间甚至无需再抛光。
 
更强:
 
 
超声喷丸比传统机械喷丸方式能产生更大的残余压应力,形成的强化层深度要比机械喷丸强化形成的强化层深。超声喷丸会使材料表面产生厚度达几十微米的纳米层。可实现复杂形状工件的强化,及薄壁板材的无模成型。
 
 
超声喷丸应用领域
 
 
超声波喷丸强化设备很好地解决了机电装备核心零部件的磨损、腐蚀和疲劳难题,特别是在低刚度零件如薄壁/薄板零件和细长轴的表面强化方面,取得了很好的应用效果。
 
可应用于航空航天(飞机机翼、蒙皮及壁板成型矫形加工)、船舶(壁板钣金成型)、轨道交通、汽车、桥梁结构及核电、火电等能源工业等领域。
 
随着人工智能技术的发展,视觉与力觉赋能的协作机器人,将进一步提升超声喷丸设备的使用效率,拓宽超声喷丸技术的应用领域,协作机器人与超声喷丸两大热点领域的结合,将是行业下一步的关键应用。
 
 
远大超声喷丸设备参数  
 



 
 
 

作者:沈阳远大装备科技有限公司