Ahoj! Ako dodávateľ Frézovacích obrábacích dielov PPSU sa ma často pýtali, ako zistiť vnútorné napätie týchto dielov. Vnútorné napätie vo vyfrézovaných častiach PPSU môže viesť k najrôznejším problémom, ako je deformácia, praskanie a znížené mechanické vlastnosti. Preto je veľmi dôležité nájsť spoľahlivé spôsoby, ako to zistiť. V tomto blogu sa podelím o niekoľko metód, ktoré som v priebehu rokov považoval za užitočné.
1. Vizuálna kontrola
Dobre, začnime najjednoduchšou metódou - vizuálnou kontrolou. Niekedy môžete skutočne vidieť známky vnútorného stresu len pri pohľade na časť. Keď majú diely PPSU vysoké vnútorné napätie, môžu vykazovať určité viditeľné deformácie. Časť môže byť napríklad mierne zdeformovaná alebo môže mať nerovný povrch. Môžete si tiež všimnúť malé praskliny alebo praskliny na povrchu, ktoré sú často indikátormi koncentrácie napätia.
Ale ide o to, že vizuálna kontrola má svoje obmedzenia. Môže vám poskytnúť len približnú predstavu a nie je veľmi presná na zistenie vnútorného stresu, ktorý sa neprejavuje na povrchu. Je to skôr predbežná kontrola, či sa nevyskytujú nejaké zjavné problémy. Takže aj keď je to dobrý prvý krok, pravdepodobne budete musieť použiť iné metódy, aby ste získali podrobnejšie pochopenie.
2. Metóda polarizovaného svetla
Metóda polarizovaného svetla je celkom skvelý spôsob, ako zistiť vnútorné napätie v častiach PPSU. PPSU je dvojlomný materiál, čo znamená, že keď je pod napätím, mení spôsob, akým ním prechádza svetlo. Keď umiestnite časť PPSU medzi dva polarizačné filtre, vnútorné napätie spôsobí, že sa svetlo rozdelí na dve zložky, čím sa vytvorí vzor farebných pásikov.
Tieto okraje vám môžu veľa povedať o rozložení napätia v diele. Čím bližšie sú strapce pri sebe, tým je stres vyšší. Na meranie poradia okrajov a potom na výpočet veľkosti napätia môžete použiť kalibrovanú stupnicu. Táto metóda je nedeštruktívna, čo je veľké plus. Môžete skontrolovať diely bez toho, aby ste ich poškodili, a môže vám to poskytnúť dobré vizuálne znázornenie rozloženia napätia.
Vyžaduje si to však nejaké špecializované vybavenie, ako sú polarizačné filtre a svetelný zdroj. Interpretácia okrajových vzorov môže byť tiež trochu zložitá, najmä pre zložité geometrie dielov. Možno budete potrebovať nejaké školenie, aby ste mohli presne analyzovať výsledky. Celkovo je to však cenná metóda na získanie prehľadu o namáhaní vašich frézovaných dielov PPSU.
3. Diera - Metóda vŕtania
Priamejším spôsobom merania vnútorného napätia je metóda diera - vŕtanie. Pri tejto metóde vyvŕtate malý otvor do časti PPSU. Keď vyvŕtate otvor, napätie okolo otvoru sa uvoľní, čo spôsobí miernu deformáciu materiálu. Na meranie tejto deformácie môžete použiť tenzometre umiestnené okolo otvoru.
Na základe meraní deformácií môžete vypočítať pôvodné vnútorné napätie v dielci. Táto metóda vám môže poskytnúť kvantitatívne meranie veľkosti napätia v konkrétnom bode dielu. V princípe je to relatívne jednoduché a potrebné vybavenie nie je príliš drahé.
Ale nevýhodou je, že je to deštruktívna metóda. Vyvŕtanie otvoru do dielu znamená, že ho po skúške nemožno použiť na pôvodný účel. Výsledky môžu byť ovplyvnené aj faktormi, ako je samotný proces vŕtania, ako je rýchlosť vŕtania a spôsob vytvorenia otvoru. Preto musíte byť pri vykonávaní tohto testu veľmi opatrní, aby ste zabezpečili presné výsledky.
4. Ultrazvukové testovanie
Ultrazvukové testovanie je ďalšou nedeštruktívnou metódou na zisťovanie vnútorného napätia v častiach PPSU. Keď ultrazvukové vlny prechádzajú materiálom, ich rýchlosť a útlm sú ovplyvnené vnútorným napätím. Pod tlakom sa menia elastické vlastnosti materiálu, čo následne mení spôsob šírenia ultrazvukových vĺn.
Môžete použiť ultrazvukový prevodník na odoslanie ultrazvukových vĺn do časti PPSU a potom zmerať čas, ktorý trvá, kým vlny prejdú časťou, a množstvo energie, ktorú stratia. Porovnaním týchto meraní s referenčnou vzorkou bez napätia môžete vypočítať vnútorné napätie.
Táto metóda dokáže odhaliť vnútorné napätie hlboko v diele, nielen na povrchu. Je tiež relatívne rýchly a dá sa použiť na in-line kontrolu počas výrobného procesu. Vyžaduje si to však dobré pochopenie šírenia ultrazvukových vĺn v PPSU a výsledky môžu byť ovplyvnené faktormi, ako je geometria dielu a prítomnosť defektov.
5. Röntgenová difrakcia
Röntgenová difrakcia je pokročilejšia metóda na detekciu vnútorného napätia v častiach PPSU. Keď sú röntgenové lúče nasmerované na kryštalický materiál, ako je PPSU, sú difraktované atómovou mriežkou. Vnútorné napätie v časti spôsobí posun difrakčných uhlov.
Meraním týchto posunov môžete vypočítať veľkosť a smer napätia. Táto metóda je veľmi presná a môže poskytnúť podrobné informácie o stave stresu na mikroskopickej úrovni. Môže sa tiež použiť na štúdium zvyškového napätia v časti po obrábaní.
Má to však určité nevýhody. Vyžaduje si to drahé vybavenie, ako je röntgenový difraktometer, a môže to byť časovo náročné. Príprava vzorky môže byť tiež pomerne zložitá a na správnu interpretáciu výsledkov musíte dobre rozumieť teórii röntgenovej difrakcie.
6. Porovnanie s referenčnými časťami
Ďalším praktickým spôsobom detekcie vnútorného napätia je porovnanie vyfrézovaných dielov PPSU s referenčnými dielmi, ktoré majú známe úrovne napätia. Na stanovenie vzťahu medzi výsledkami testu a vnútorným napätím môžete použiť mechanické testovanie, ako sú testy ťahom alebo ohybom, na referenčných častiach.
Potom, keď testujete nové diely, môžete porovnať ich mechanické vlastnosti s referenčnými dielmi. Ak nové časti vykazujú odlišné mechanické správanie, môže to znamenať rozdiel vo vnútornom napätí. Táto metóda je pomerne jednoduchá a nevyžaduje veľa špecializovaných zariadení. Môžete použiť základné testovacie stroje, ktoré sú bežne dostupné vo výrobnom prostredí.
Nie je to však také presné ako niektoré iné metódy. Existuje mnoho faktorov, ktoré môžu ovplyvniť mechanické vlastnosti dielov, nielen vnútorné napätie. Takže aj keď vám môže poskytnúť hrubý odhad, je lepšie ho použiť v kombinácii s inými metódami na presnejšie posúdenie.
7. Analýza konečných prvkov (FEA)
Analýza konečných prvkov (FEA) je počítačová metóda na predpovedanie vnútorného napätia v častiach PPSU. Vytvoríte virtuálny model dielu pomocou programu CAD a potom zadáte vlastnosti materiálu a parametre procesu obrábania do softvéru FEA.
Softvér potom simuluje proces obrábania a vypočíta rozloženie napätia v diele. Táto metóda vám môže poskytnúť podrobnú predpoveď stavu napätia pred skutočným opracovaním dielu. Môže vám pomôcť optimalizovať proces obrábania na zníženie vnútorného napätia.
Ale FEA má svoje obmedzenia. Presnosť výsledkov závisí od toho, ako dobre modelujete vlastnosti materiálu a proces obrábania. Ak vstupné údaje nie sú presné, výsledky môžu byť ďaleko. Nastavenie modelu a interpretácia výsledkov si tiež vyžaduje určité technické znalosti.
Záver
Ako vidíte, existuje niekoľko metód na zistenie vnútorného napätia frézovaných dielov PPSU, pričom každá má svoje výhody a nevýhody. Vo väčšine prípadov je dobré použiť kombináciu metód, aby ste komplexne pochopili stresový stav.
V našej spoločnosti sme sa zaviazali poskytovať vysoko kvalitné frézované diely PPSU. Tieto metódy používame na zabezpečenie toho, aby naše diely spĺňali najvyššie štandardy. Ak máte záujem o CNC obrábané diely PPSU alebo máte záujem o iné služby obrábania plastov, ako napr.CNC obrábanie POM,CNC obrábanie ABS, aleboCNC obrábanie nylonu, radi by sme sa o vás dozvedeli. Kontaktujte nás, aby sme prediskutovali vaše požiadavky a začali rokovania o obstarávaní. Sme tu, aby sme vám pomohli získať tie najkvalitnejšie diely pre vaše projekty.
Referencie
- "Príručka na testovanie plastov" od Jamesa F. Carleyho
- "Nedeštruktívne testovanie: Sprievodca tréningom" od Phila Evansa
- "Analýza konečných prvkov: teória a aplikácia s ANSYS" od Jaehong Kim
