Lāzerapšuvums pret cieto hromēšanu hidrauliskajiem cilindriem un stieņiem

HVOF termiskais aerosols

Augsta ātruma skābekļa-degvielas (HVOF) tehnoloģija izsmidzina daļēji izkausētu pulveri ar virsskaņas ātrumu, lai izveidotu mehāniski saistītu pārklājumu. Siltuma padeve substrātam ir ļoti zema, kas ir pievilcīgi plānsienu vai karstumjutīgām detaļām, un ir plaši pieejami Cr(VI) nesaturoši karbīda un sakausējumu pulveri. Ierobežojumi ir saites stiprība un sasniedzamais biezums: HVOF pārklājumi parasti ir 0,1–0,5 mm un slikti tiek galā ar lielu kontakta spriegumu, tāpēc tie labāk piemēroti nodiluma un korozijas darbiem nekā lielas punktveida slodzes.[AVOTS: pārklājuma piegādātāja datu lapa]

Bezelektriskais niķelis

Bezgalvaniskais niķelis ir pelnījis vienkāršu aprakstu: tas nav nodilumizturīgs pārklājums tajā pašā klasē kā kausētais nogulsnējums. Taču, ja bojājuma veids ir korozija, nevis nodilums, un slodzes ir nelielas, tas var būt lētākā pareizā atbilde — tas vienmērīgi ieklājas padziļinājumos, tam nav nepieciešams elektriskais kontakts un bieži vien nav nepieciešama pēcapstrāde. Tā ieteikšana, kad tas ir piemērots, ir tas, kas atšķir tehnisko rokasgrāmatu no pārdošanas lapas.

Lāzerapšuvums salīdzinājumā ar cieto hromēšanu: izmērāmas atšķirības

Cietais hroms ir plāns, ciets un ražots apkārtējās vides temperatūrā; lāzerapšuvums ir biezāks, metalurģiski savienots un ražots karsti. Šīs četras atšķirības — biezums, savienošana, karstums un cietības mehānisms — izskaidro gandrīz visas katra procesa praktiskās priekšrocības un trūkumus.

Saites stiprība un porainība

Elektrolītiskais cietais hroms pielīp, neizkausējot substrātu, un pārklājuma nogulsnēm raksturīgs mikroplaisu tīkls, kas palīdz sadalīt spriegumu, bet arī nodrošina ceļus korozijai. Pārklāšana rada ūdeņraža trausluma risku augstas stiprības tēraudiem, tāpēc pārklājuma detaļām ar augstu stiepes izturību pēc pārklāšanas parasti ir nepieciešama cepšanas stadija. Lāzera apšuvums veido metalurģisku saiti, tāpēc raksturīgais bojājuma veids nav delaminācija, bet gan atšķaidīšana. Nevienu no apgalvojumiem nevajadzētu pieņemt tikai datu lapā: pieprasiet saites vai bīdes testa rezultātus, metalogrāfisko šķērsgriezumu un krāsvielas iespiešanās pārbaudi un ierakstiet pieņemšanas kritērijus pirkuma pasūtījumā. Plaisām kausētā pārklājumā ir savi atšķirīgi cēloņi, un tās jādiagnosticē atsevišķi no porainības — sk.Kāpēc cieto pārklājumu pārklājumi plaisā.

Sasniedzamā cietība un nodilumizturība

Elektrolītiskā cietā hroma virsmas blīvums parasti ir aptuveni 800–1000, un tas ir plāns un salīdzinoši trausls slānis.[AVOTS: apšuvuma specifikācija vai publicēto standartu atsauce]Apšuvuma sakausējumi aptver kobalta (kobalta tipa), niķeļa un dzelzs bāzes sistēmas, un ir pieejamas ar karbīdu pastiprinātas markas, un praktiski nogulsnes parasti ir 20–60 HRC diapazonā atkarībā no izvēlētā sakausējuma. Izvēle starp tiem ir tikpat svarīgs kā cietības jautājums — sk.cieto pārklājumu sakausējumu izvēle.[AVOTS: sakausējuma pulvera datu lapa]

Svarīgais redakcijas arguments ir šāds: virsmas cietība pati par sevi neparedz nodilumizturību. 55 HRC apšuvums un 55 HRC pārklājums nenodilst vienādi, jo nodilumizturība ir atkarīga tikpat daudz no mikrostruktūras, karbīda frakcijas un pretvirsmas, cik no to skaita. Salīdziniet ar vienādu cietību un vienādu slāņa biezumu, pretējā gadījumā salīdzinājumam nav nozīmes.

Slāņa biezuma ierobežojumi

Slāņa biezums ir lielākā praktiskā atšķirība nodilušā stieņa gadījumā. Galvanizācijas ekonomiskie aspekti dod priekšroku plānām nogulsnēm; biezāka slāņa uzklāšana ir lēna, dārga un palielina plaisāšanas un šķembu veidošanās risku. 0,5–3 mm apšuvums maina remonta stratēģiju no virsmas aizsardzības uz ģeometrijas atjaunošanu.[AVOTS: procesa datu lapa vai iekārtu ražotāja dati]Stieni, kura izmērs ir par 0,8 mm mazāks par izmēru, nevar atjaunot līdz nominālajam izmēram ar hromēšanu par komerciālām izmaksām, bet to var atjaunot ar apšuvumu un pēc tam apstrādāt atbilstoši izmēriem. Ja uzdevums ir izmēru atjaunošana, apšuvums neietilpst tajā pašā kategorijā.

Atšķaidīšanas kontrole kā vadošais mainīgais

Atšķaidījums ir substrāta metāla daļa, kas izkausēta nogulsnē, izteikta procentos no apšuvuma slāņa. Tas ir noteicošais mainīgais, jo tas nosaka, vai nogulsne uzvedas kā norādītais sakausējums vai kā atšķaidīts kompromiss ar atšķirīgu cietību un korozijas uzvedību. Lāzera apšuvums nodrošina zemu atšķaidījumu, parasti viencipara skaitļos, jo kausējuma vanna ir maza un siltuma padeve tiek kontrolēta. Katrā apšuvuma specifikācijā jānorāda atšķaidījuma robeža un verifikācijas metode;atšķaidīšanas ātrums PTA cieto pārklāšanāir noderīgs atskaites punkts numura iestatīšanai un pārbaudei.[AVOTS: procesa datu lapa vai publicētie atšķaidīšanas dati]

Siltuma ievade un pamatnes atlaidināšana

Šis ir visvairāk nepietiekami apspriestais kompromiss salīdzinājumā. Galvanizācija ir auksts process; apšuvums nav. Augstas stiprības tērauda stieņa gadījumā lokāla karsēšana var atlaidināt substrātu zem nogulsnes un samazināt tā izturību tur, kur tas ir vissvarīgākais, un atšķirīgā termiskā izplešanās var deformēt garu, slaidu detaļu. Abas metodes ir vadāmas — ar iepriekšēju uzsildīšanu, starpslāņu temperatūras kontroli, metināšanas secību, kontrolētu dzesēšanu un dažos gadījumos pēcmetināšanas termisko apstrādi —, taču tās ir jāprojektē procesā, nevis jāatklāj vēlāk. Ja piegādātājs nevar pateikt maksimālo starpslāņu temperatūru jūsu stieņa materiālam, tas norāda, vai viņi to ir darījuši iepriekš.

Virsmas apdare un pēcapstrāde

Abus procesus var apstrādāt līdz hidrauliskajam stienim nepieciešamajam Ra un apaļumam, taču maršruts atšķiras. Hromēts stienis pēc pārklāšanas tiek slīpēts un pulēts ar plānu pielaidi. Apšūts stienis ir jāapgriež un pēc tam jānoslīpē, iestrādājot apstrādes pielaidi uz pārklājuma — parasti 0,3–0,8 mm atkarībā no slāņa un instrumentiem. Tās ir reālas izmaksas un reāls izpildes laiks. Paredziet tam budžetu jau no paša sākuma.[AVOTS: apstrādes pielaide, kas izmērīta pabeigtā darbā]

Cik maksā lāzerapšuvums salīdzinājumā ar cieto hromu?

Izmaksas par detaļu apkopes intervālā ir skaitlis, kas to nosaka, nevis cena par palīgmateriāla kilogramu vai pārklājuma kvadrātdecimetru. Lētāks process, kam nepieciešams otrs remonts tajā pašā intervālā, ir dārgāks process.

Kas jāiekļauj modelī

Aprēķinā ietilpst astoņi vienumi, un, atstājot jebkuru no tiem, priekšroka tiek dota procesam, kuru vismazāk izlaidāt:

• Esošā slāņa noņemšana vai noņemšana
• Sagatavošanās laiks, ieskaitot priekšsildīšanu un gaidīšanu starpposmā
• Palīgmateriālu izmaksas — pulveris vai stieple, vai galvanizācijas ķīmija un anodi
• Apstrādes laiks līdz galīgajam izmēram un virsmas apdarei
• Pārbaude un dokumentācija
• Kravas un apgrozījuma laiks
• Dīkstāves izmaksas tiek mērītas pie iekārtas, nevis darbnīcā
• Paredzamais apkopes intervāls pirms nākamā remonta

Apstrādāts piemērs: 200 mm diametrs × 2000 mm hidrauliskais stienis

Paņemiet frēzēšanas cilindrisku stieni, kura diametrs ir 200 mm un garums 2000 mm, nodilis par 0,6 mm mazāks par izmēru ar aploces rievu.

Sistēma ir vienkārša. Galvanizācija tiek novērtēta pēc noņemtās virsmas laukuma un biezuma, un tās zemais biezuma griesti nozīmē, ka tā var segt tikai daļu no nodiluma. Apšuvums tiek novērtēts pēc ģeometrijas atjaunošanai nepieciešamā nogulšņu apjoma, kā arī pēc apstrādes, lai to atgrieztu vajadzīgajā izmērā. Izpildiet abus, izmantojot iepriekš minēto astoņu vienību modeli, paredzamajā apkopes intervālā.

Kad hromēšana joprojām ir lētāka

Šī sadaļa paliek, jo tā ir patiesa. Hromēšana ir izdevīga jaunām detaļām, nelielām slodzēm, ar stingrām pielaidēm, īsiem darba cikliem un visur, kur jau ir iekšējā galvanizācijas līnija. Tā ir izdevīga vietās, kur nodilums ir virspusējs un nav nepieciešama izmēru atjaunošana. Tā ir izdevīga ģeometrijā, ko ar pulvera padeves procesu ir grūti sasniegt. Piegādātājs, kurš nevar pateikt, kad viņa izvēlētais process ir nepareiza izvēle, nav sniedzis jums inženiertehnisku atbildi.

Saskaņošanas procesa noteikšana komponentam

Komponentu ģeometrija, nevis vēlamās izvēles, nosaka procesu. Trīs tālāk minētie gadījumi aptver lielāko daļu pieprasījumu.

Ārējie stieņi.

Ieteicams	Kāpēc
EHLA vai parastā lāzerapšuvuma	Ārējais diametrs, apaļums un virsmas apdare ir galvenās prasības, un zema siltuma padeve ierobežo deformāciju garās, slaidās detaļās.
PTA cietpārklāšana	Dzīvotspējīgs, ja stienis ir īss un stingrs, un lielāks nogulsnēšanās ātrums kompensē lielāku siltuma ievadi.

Cilindru urbumi un iekšējās virsmas.

Ieteicams	Kāpēc
PTA cietināšana ar dziļcaurumu degli	Augstāks nogulsnēšanas ātrums un labāks pārklājums uz lielām iekšējām virsmām, kas var izturēt termisko slodzi.
Iekšējā lāzerapstrāde	Kur atšķaidīšanai un siltuma padevei jābūt zemai, un galvai ir pieejams urbums.

Gara gājiena stieņi un remonts uz vietas.

Ieteicams	Kāpēc
Pārnēsājama lāzerapšuvuma	Ja detaļu nevar izņemt no iekārtas; sasniedzamais apaļums un virsmas apdare ir ierobežota, tāpēc pirms darba uzsākšanas ir jāvienojas par pielaidi.
Demontāža un remonts darbnīcā	Joprojām nepieciešams, ja uz vietas izgatavotā apdare neatbilst rasējumam. Lūdzu, norādiet to pirms cenas piedāvāšanas.

RFQ specifikācijas kontrolsaraksts

Ielīmējiet šo pieprasījumā. Piegādātājs, kurš nevar atbildēt uz katru rindiņu, nav gatavs sniegt cenu piedāvājumu.

• Sakausējuma vai pārklājuma apzīmējums ar datu lapas atsauci
• Nogulsnes biezums, minimālais un maksimālais
• Cietības prasība, kā arī precīza mērīšanas vieta un metode
• Atšķaidīšanas robeža un verifikācijas metode
• Saistīšanās un porainības pieņemšanas kritēriji
• NDT metode un pieņemšanas līmenis
• Galīgā virsmas apdare, izteikta kā Ra
• Izmēru pielaide un apaļums
• Dokumentācija: WPS/PQR, pulvera vai stieples sertifikāti, pārbaudes ziņojums
• Vai apstrāde līdz galīgajam izmēram ir iekļauta darbības jomā
• Pamatnes materiāla maksimālā starpslāņu temperatūra

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kas var aizstāt cieto hromēšanu?

Lāzerapšuvums, PTA cietā pārklāšana, HVOF termiskā izsmidzināšana un bezgalvaniskais niķelis ir četras praktiskas alternatīvas. Lāzerapšuvums un PTA metalurģiski sakausē un var atjaunot milimetru ģeometrijas; HVOF saķeras mehāniski ar ļoti zemu siltuma ievadi; bezgalvaniskais niķelis ir piemērots korozijas izraisītiem bojājumiem nelielas slodzes gadījumā. Pareizā izvēle ir atkarīga no nepieciešamā biezuma, slodzes, substrāta un pielaides.

2. Vai cietā hromēšana ir aizliegta?

Cr(VI) nav pilnībā aizliegts, taču tā lietošana tiek arvien vairāk ierobežota. Saskaņā ar ES REACH hroma trioksīdam ir nepieciešama licencēšana, tāpēc turpmākai lietošanai ir nepieciešams atsevišķs apstiprinājums ar laika ierobežojumiem. ASV EPA emisiju noteikumi hroma galvanizēšanai ir pastiprinājušies. Uztveriet pārvietošanās virzienu kā noteiktu un laiku kā reģionam specifisku, un pārbaudiet ECHA un EPA primāros avotus, nevis kopsavilkumus.

3. Vai lāzerapšuvums var atbilst cietā hroma cietībai?

Jā, un tas var to pārsniegt. Elektrolītiskā cietā hroma virsmas HV parasti ir aptuveni 800–1000. Kobalta, niķeļa un dzelzs bāzes apšuvuma sakausējumi ar karbīda stiegrojumu parasti sasniedz 45–60 HRC, un daži kobalta sakausējumi paaugstinātā temperatūrā saglabā cietību labāk nekā hroms. Slāņa biezums un izturība ir tikpat svarīga kā pats cietības skaitlis.[AVOTS: pārklājuma specifikācija; sakausējuma pulvera datu lapa]

4. Cik biezs var būt lāzerapklāšanas slānis?

Parastā lāzerapstrāde parasti veido 0,5–3 mm biezu slāni, un, ja nepieciešams, vairākkārtēja lāzerapstrāde var padarīt to biezāku. EHLA iegūst plānākus slāņus, parasti 0,1–0,5 mm. Hidraulisko stieņu remontam praktisko diapazonu parasti nosaka tas, cik daudz metāla ir jāatjauno, plus apstrādes pielaide, nevis procesa griesti.[AVOTS: EHLA procesa literatūra; iekārtu datu lapa]

5. Vai lāzerapstrāde ir lētāka nekā hidrauliskā stieņa pārhromēšana?

Nevis uz laukuma vienību — apšuvuma uzklāšana parasti izmaksā dārgāk. Tas var būt lētāk par apkopes intervālu un ievērojami lētāk, ja stienim nepieciešama izmēru atjaunošana, ko apšuvums nevar ekonomiski nodrošināt. Ja stieņa izmērs ir par 0,5–1 mm mazāks, apšuvums to nevar salabot par komerciālām izmaksām, un apšuvums ir vienīgais veids, kā atgriezties pie nominālās jaudas.

6. Vai hidraulisko stieni var salabot, to nenoņemot no mašīnas?

Dažreiz. Pārnēsājamas lāzerapstrādes iekārtas var ņemt līdzi uz mašīnas lielu vai nekustīgu detaļu apstrādei, taču darbs uz vietas ierobežo sasniedzamo apaļumu un virsmas apdari, un pirms darba uzsākšanas ir jāvienojas par pielaidi. Ja sasniedzamais apdares līmenis nav pieņemams, tā joprojām ir jānoņem.

Secinājums

Lēmumu secība ir īsa. Nosakiet bojājuma veidu — koroziju, nodilumu vai ģeometrijas zudumu. Pārbaudiet, vai substrāts panes karstumu, jo tas nosaka procesu iekļaušanu vai izslēgšanu. Pēc tam salīdziniet kopējās izmaksas par detaļu katrā apkopes intervālā, nevis cenu par pārklāšanas operāciju. Ja atbilde ir korozija uz nelielu slodzi, tā var būt bezgalvaniskā niķeļa pārklāšana. Ja tā ir dimensiju atjaunošana uz smagi noslogota stieņa, tā gandrīz vienmēr ir kausēta pārklāšanas process, un atlikušais jautājums ir, kurš no tiem atbilst ģeometrijai.

Nosūtiet stieņa rasējumu, pamatmateriālu un izmērīto nodiluma ģeometriju, un mūsu inženieri jums pateiks, kurš process ir piemērojams un kāpēc.Sazinieties ar mumsnovērtējumam vai datu lapai.