تقشير الأسطح المعدنية بالخردق: الدليل الأساسي

ما هو الصقل بالخردق?

الصقل بالطلقات هو عملية تعمل على تحسين الخواص الميكانيكية والحالة السطحية لقطع العمل باستخدام طلقات رملية عالية السرعة أو طلقات حديدية للتأثير على السطح. يمكن لهذه العملية تعزيز القوة الميكانيكية، ومقاومة التآكل، ومقاومة التعب، ومقاومة التآكل للأجزاء.

وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الصقل بالخردق في إزالة الترسبات السطحية وإزالة الترسبات وإزالة الإجهادات المتبقية في عمليات مثل الصب والتشكيل واللحام.

السفع بالخردق لإزالة الطلاء القديم والصدأ عن سطح العجلات الفولاذية

Tأنواع من خرطوش الطلقات

ينقسم التقشير بالخردق إلى التقشير بالخردق والنفخ بالخردق.

الصقل بالخردق

معالجة السطح مع التفجير بالخردق له قوة تأثير كبيرة ويوفر تأثير تنظيف واضح.

ومع ذلك، يمكن أن تتسبب معالجة قطع العمل ذات الألواح الرقيقة عن طريق السفع بالخردق في تشوه قطعة العمل بسهولة، وتصطدم طلقة الفولاذ بسطح قطعة العمل، بغض النظر عن السفع بالخردق أو السفع بالخرق، مما يؤدي إلى تشوه الركيزة المعدنية. الحديد₃O₄ والحديد₂O₃ لا تتمتع باللدونة، وتتقشر بعد كسرها. كما تتشوه طبقة الزيت أيضًا مع الركيزة، لذا فإن السفع بالخردق أو السفع بالهواء لقطع العمل الملوثة بالزيت لا يمكنه إزالة الزيت تمامًا.

من بين طرق المعالجة السطحية الحالية لقطع العمل، يوفر السفع الرملي أفضل تأثير تنظيف.

الطلقة التفجير

السفع بالخردق مناسب لتنظيف أسطح قطع العمل بمعايير عالية. ومع ذلك، تتألف معدات السفع الرملي العامة الحالية في الصين بشكل أساسي من آلات نقل الرمل الأساسية والثقيلة مثل التنين المفصلي والكاشطة والدلو والمصعد.

يحتاج المستخدمون إلى بناء حفرة عميقة وإنشاء طبقة مقاومة للماء لتركيب الماكينات، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف البناء، وزيادة أعباء الصيانة، وارتفاع تكاليف الصيانة.

بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن إزالة الكمية الكبيرة من غبار السيليكا الناتج أثناء عملية السفع الرملي بشكل فعال، مما يشكل تهديدًا خطيرًا على صحة المشغلين وتلويث البيئة.

ينقسم الثقب بالخردق إلى ثقب بالخردق العام وثقب بالخردق الإجهادي.

بشكل عام، أثناء المعالجة، فإن صفيحة فولاذية في حالة حرة، ويتم استخدام طلقة فولاذية عالية السرعة لضرب السطح لإحداث إجهاد ما قبل الضغط، مما يقلل من إجهاد الشد على السطح أثناء العمل ويزيد من عمر الخدمة.

ينطوي الصقل بالخردق الإجهادي على ثني الصفيحة الفولاذية مسبقًا تحت قوة معينة، ثم ثنيها بعد ذلك.

أنواع معدات الصقل بالخردق

هناك نوعان رئيسيان من معدات الصقل بالخردق:

1. ماكينة تسنين الطرد المركزي الميكانيكية

مناسب للأجزاء التي تتطلب قوة صقل بالخردق عالية، وصغيرة الحجم، وكبيرة الحجم، وبسيطة الشكل، وكبيرة الحجم.

2. آلة السفع بالخردق الهوائي (نوع الهواء المضغوط)

مناسب للأجزاء التي تتطلب قوة معتدلة في الصقل بالخردق, الأشكال المعقدة والأحجام الصغيرة.

إدخال المقذوف

1. طلقة فولاذية مصبوبة

عادةً ما تكون صلابة المعدن في نطاق 40-50 HRC.

أثناء معالجة المعادن الصلبة، يمكن زيادة الصلابة إلى 57-62 HRC.

يحظى طلقة الفولاذ المصبوب بتقدير كبير لصلابته الجيدة ويستخدم على نطاق واسع. كما أنه يتمتع بعمر افتراضي أطول مقارنةً بخرطوش الحديد الزهر، وغالباً ما يكون أطول بعدة مرات.

2. طلقة من الحديد الزهر

تبلغ صلابة هذه المادة عادةً 58-65 HRC، مما يجعلها هشة وعرضة للكسر، مما يؤدي إلى قصر عمرها الافتراضي. ونتيجة لذلك، لا يتم استخدامها على نطاق واسع.

ومع ذلك، فإنه يُستخدم بشكل أساسي في الحالات التي تتطلب تقشيرًا عالي الكثافة بالخردق.

3. زجاج خرزة

مقارنةً بالمادتين السابقتين، تتميز هذه المادة بصلابة أقل. وهي تستخدم بشكل أساسي في معالجة تيتانيوموالألومنيوم والمغنيسيوم والمغنيسيوم وغيرها من المواد التي لا تتحمل التلوث بالحديد.

وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه أيضًا في المعالجة الثانوية بعد الصلب بالخردق لإزالة تلوث الحديد وتقليل خشونة سطح الأجزاء.

4. سيراميك خرزة

تحتوي حبة السيراميك على تركيبة كيميائية تبلغ تقريبًا 67% ZrO₂، 31% SiO₂، و2% Al₂O₃ كمكونات رئيسية. يتم تصنيعه من خلال عملية تتضمن الصهر والتذرية والتجفيف والتقريب والنخل.

تشبه صلابة حبة السيراميك صلابة HRC57-63.

ومن مزاياه الرئيسية أنه يتميز بكثافة وصلابة أعلى مقارنة بالزجاج.

في أوائل الثمانينيات، تم استخدام خرز السيراميك لأول مرة لتعزيز قوة أجزاء الطائرات.

مقارنةً بالخرز الزجاجي، يتميز الخرز الخزفي بقوة أعلى، وعمر افتراضي أطول، وسعر معقول.

وقد امتد استخدامها الآن ليشمل التقوية السطحية للمعادن غير الحديدية مثل سبائك التيتانيوم و سبائك الألومنيوم.

مقدمة عن فوهات ماكينات التفجير

1. فوهة ماسورة مستقيمة    

تتميز فوهة الأسطوانة المستقيمة بهيكل بسيط، ويتكون هيكلها الداخلي من جزأين فقط: الانكماش والقسم المسطح.

2. فوهة فنتوري      

تنقسم فوهة الفنتوري إلى ثلاثة أجزاء: قسم الانقباض، والقسم المستقيم، وقسم الانتشار، وهو أكثر صعوبة في صنعه.

3. فوهة فنتوري مزدوجة    

تحتوي فوهات الفنتوري المزدوجة على فوهة أمامية وخلفية، مع وجود تباعد بين الاثنين، وعدة ثقوب صغيرة حول التباعد.

4. فوهة بفتحة مربعة الشكل      

في الخارج، تم تطوير فوهة ذات مدخل ومخرج مربع الشكل.

وفقًا للاختبارات المختلفة، تبيّن أن هذه الفوهة أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة مقارنةً بفوهة الفنتوري.

البارامترات التي تؤثر على جودة الصقل بالخردق

كثافة الخفقان بالخردق

تتضمن معلمات العملية التي تؤثر على قوة ثقب الطلقة بشكل أساسي: قطر المقذوفة، وسرعة المقذوفة، ومعدل تدفق المقذوفة، وزمن المقذوفة، إلخ.

معدل التغطية

العوامل المؤثرة في معدل التغطية: صلابة مادة الأجزاء، وقطر المقذوف، وزاوية الرش والمسافة وزمن القذيفة وما إلى ذلك.

خشونة السطح

العوامل المؤثرة في الخشونة: العوامل المؤثرة في القوة والصلابة لمادة الجزء، وقطر المقذوف، وزاوية الرش وسرعته، وخشونة السطح الأصلية للجزء.

خصائص الأجزاء بعد الصقل بالخردق

يعتمد الإجهاد الانضغاطي المتبقي على سطح الجزء بعد الصقل بالحقن، وكذلك عمق طبقة الإجهاد الانضغاطي، على خصائص المادة وقوة الصقل.

تؤدي المواد ذات القوة والصلابة الأعلى إلى إجهاد انضغاطي أكبر وعمق أقل لطبقة الإجهاد الانضغاطي.

وعلاوةً على ذلك، كلما زادت قوة الصقل بالخردق، كلما كانت طبقة الضغط الانضغاطي أعمق.

التغييرات في التنظيم المادي للطبقة السطحية المنفجرة

خشونة السطح بعد التفجير: تصبح خشونة السطح بعد التفجير أسوأ مع زيادة قوة الصقل بالخردق وانخفاض صلابة السطح وانخفاض حجم الطلقة.

زيادة الحجم: يتم دفع المعدن الموجود على السطح المرشوش للخارج، مما يشكل قمم موجات معدنية صغيرة، مما يؤدي إلى زيادة الحجم.

نطاق استخدام الصقل بالخردق

يمكن أن يمنع الصقل بالطلقات إجهاد الانحناء في أجزاء السيارات.

ويمكنه أيضًا تعزيز الانحناء خصائص الإرهاق من الجذور الجانبية للأسنان

يحسّن التقشير بالخردقة من مقاومة الإجهاد ويطيل عمر الخدمة الآمن لأعمدة الكرنك.

بالإضافة إلى ذلك، يزيد الصقل بالخردق من قوة وصلابة قضبان التوصيل.

يمكن لعملية الصقل بالخردقة القوية أن تعزز عملية الثني القوية قوة الإجهاد وقوة إجهاد التلامس لأسنان التروس، مما يجعلها طريقة حاسمة لتحسين القدرة على مقاومة الترس وإطالة عمر الترس.

يعد الصقل بالخردق السطحي عملية فعالة لتقوية السطح تعمل على تحسين مقاومة التآكل الإجهادي ومقاومة تقصف الهيدروجين كسر في المثبتات.

يؤدي الصقل بالخردقة إلى تحسن كبير في موثوقية ومتانة قطعة العمل.

من خلال تغيير بنية المادة، يحقق التقشير السطحي بالخردق السطحي هدف تعزيز أداء الإجهاد، بما في ذلك أداء التآكل الإجهادي، وبالتالي تحسين جودة أدوات التثبيت.