Classificació de les maneres de restaurar peces i les seves característiques

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Actualment, els enginyers estan treballant activament per crear nous i millorar els mètodes tradicionals de restauració de peces. I hi ha raons objectives per a això: en primer lloc, en alguns casos, la fabricació de nous productes a partir d'acer car és més costosa en termes de recursos i, en segon lloc, l'empresa simplement no té la capacitat tecnològica per produir peces noves que siguin complexes en forma i requisits tècnics.

Les organitzacions que operen equipaments complexos i cars (per exemple, camions de mineria pesats) estan interessades a millorar diversos mètodes de restauració de peces gastades.

Disposicions generals

Tots els mètodes de restauració de peces estan orientats a regenerar les propietats de rendiment i les característiques originals del producte. En procés de treball, fregamentles superfícies dels parells de fricció poden desgastar-se (com a conseqüència del qual canvien les seves dimensions), enfonsar-se (com a resultat de l'acumulació de tensions de fatiga sota càrregues alternes freqüents), rebre danys mecànics i modificar les seves propietats físiques i mecàniques. Un altre tipus de dany durant el funcionament és la violació (dany) del recobriment protector anticorrosió i resistent al desgast.

Els mètodes i mètodes de restauració de peces són molt diversos. Tanmateix, el desgast de les peces de la màquina pot tenir conseqüències diferents i un mecanisme de formació i causes diferents. A l'hora d'escollir una tecnologia específica per a la restauració de superfícies desgastades, l'enginyer ha de considerar en primer lloc quines propietats (mecàniques i físiques) ha de tenir el producte.

Per tant, en alguns casos, cal aconseguir la màxima resistència a la fatiga de l'estructura i elasticitat. De vegades, la composició química de la capa superficial és crítica, cosa que permet augmentar la resistència a la calor, la fragilitat vermella (frràgilitat en fred), la resistència als mitjans agressius, per tant, en cada cas específic, s'ha de donar preferència al mètode de restauració de peces que pot complir tots els requisits. Els requisits tecnològics i de disseny especials també inclouen la integritat (absència de porus, microesquerdes, inclusions no metàl·liques), la massa dels elements estructurals individuals i el producte en conjunt, els indicadors de rugositat, les propietats mecàniques (duresa i microduresa), la possibilitat de mecanitzar i pressió (enduriment addicional a causa de la deformació de la capa superficial ienduriment), la precisió de les desviacions geomètriques de superfícies i formes.

Classificació de les maneres de restaurar peces per tipus de defectes a eliminar

Tota la varietat de mètodes de recuperació, depenent de la naturalesa dels defectes, normalment es divideix en els grups següents:

• tall i treball del metall;
• soldadura i soldadura;
• deformació plàstica;
• fusió;
• metal·lització per difusió i sputtering;
• tecnologia de galvanoplastia;
• tractament tèrmic químic (CHT), així com tractament tèrmic tradicional;
• ús de materials compostos.

Classificació dels mètodes de recuperació en funció de la naturalesa de l'impacte sobre la peça

Segons aquest principi, totes les operacions de recuperació es divideixen en tres grups:

• processament sense eliminar drets;
• mecanitzat de peces amb eliminació de material;
• operacions tecnològiques associades a l'aplicació de recobriments i materials d'una manera o altra.

Té sentit donar una classificació més detallada dels grups enumerats, ja que cadascun d'ells inclou molts mètodes de processament que utilitzen equips i principis molt diferents. En alguns casos, és possible la duplicació en el nom del mètode de restauració de peces, ja que un mètode es pot aplicar simultàniament a diversosgrup.

Restauració sense supressió de bonificacions:

• enduriment i conformació per deformació plàstica en fred i calent, calibratge;
• tractament químic-tèrmic (realitzat per augmentar la duresa, millorar el rendiment);
• tractament tèrmic (augment de la duresa, eliminació de tensions perilloses, etc.).

Mètodes per restaurar peces desgastades que impliquen l'eliminació d'una capa de material:

• mecanitzat;
• processament electrofísic;
• mètodes combinats.

L'últim subgrup inclou mètodes que permeten aplicar una capa protectora addicional de material a la superfície de la peça. Els principals mètodes de recuperació de peces recobertes inclouen:

• deposició de recobriments metàl·lics i no metàl·lics al forn (metal·lització, polvorització, revestiment i altres);
• mètodes de recobriment electrofísic (banys de galvanoplastia, mètodes d'electroespurna, etc.).

Característiques de la metal·lúrgia i les operacions de restauració mecànica

Aquest mètode de restauració i enduriment de peces s'utilitza en els casos en què es fa necessari obtenir una mida de reparació nova o antiga del producte, així com quan cal instal·lar un nou element del producte d'enginyeria restaurat.. Per tant, el processament mecànic i de serralleria pot servir com una mena d'operació intermèdia,destinat a preparar superfícies per a l'aplicació i polvorització de recobriments enduridors addicionals. No obstant això, la majoria de les vegades, el tall és definitiu i té com a objectiu corregir els defectes de forma i de superfície sorgits per un motiu o un altre. Aquests motius poden ser la deformació de la superfície i el volum de les peces i els espais en blanc per donar-los una major resistència i les característiques de rendiment més favorables, la superfície de pols i elèctrode metàl·lics, etc..

El processament a mida hauria de garantir tots els requisits tecnològics i de disseny: neteja i rugositat de les superfícies, valors i magnitud del buit o interferència (si l'aterratge es realitza amb un ajust d'interferència), desviacions de la forma geomètrica, i així successivament.

Un enginyer tria a favor d'un o altre mètode mecànic per restaurar una peça, tenint en compte una sèrie de factors diferents. Per tant, si el grau de desgast de la peça és molt gran, té sentit instal·lar una peça de reparació addicional. En aquest cas, la superfície amb el processament posterior costarà molt més i requerirà una qualificació molt alta per part de l'intèrpret. Tot tipus de casquilles i adaptadors serveixen com a peces.

Característica de la restauració de peces per deformació plàstica

La deformació s'utilitza tant per canviar la forma i les dimensions geomètriques de la peça, com per millorar les característiques operatives de la superfície del producte (indicador de duresa i resistència al desgast).

Amb un canvi de forma, tot queda clar:quan s'aplica una càrrega important a un cos sòlid i després s'elimina, es manté la deformació residual. Aquest mètode de restauració de peces de la màquina s'utilitza a la pràctica si és necessari alinear els productes que s'han danyat com a conseqüència d'una col·lisió. Aquest tipus de treball inclou tant el treball de carrosseria en un cotxe que ha patit un accident, com el redreçament d'una xapa d'acer gruixuda. Sovint, la necessitat d'un tractament a pressió sorgeix després del tractament de soldadura: quan s'aplica una costura, determinades zones locals es tornen molt calentes, la qual cosa condueix a una expansió lineal de certs elements de l'estructura soldada. Durant el refredament, es produeix el procés invers: una disminució de la mida, que condueix a deformacions i violacions de la geometria de tot el producte. Per tant, si hi ha requisits estrictes per a les desviacions de forma i disseny, se sotmet a un tractament de pressió per corregir el defecte.

A més, el tractament a pressió es pot utilitzar per endurir les superfícies del producte restaurat, per exemple, després de la superfície o després de l'eliminació mecànica d'un cert marge de la peça per tall. L'enduriment per deformació és una forma força rara de restaurar peces. L'elecció a favor d'aquesta tècnica és extremadament rara. Això es deu al fet que es requereix un equip força car per a l'enduriment per deformació plàstica superficial. No és econòmicament viable comprar aquestes màquines per utilitzar-les ocasionalment en cas de necessitat de restauració.

L'essència de l'enduriment per tensió. Físicaprocés

A causa de què es milloren les qualitats de resistència quan es deforma la capa superficial? Bona pregunta. La resposta es troba en la teoria de la radiació de l'estructura atòmica de les substàncies cristal·lines.

Els científics han pogut demostrar que la força depèn del nombre de defectes de l'estructura cristal·lina. Segons els seus càlculs, un fil metàl·lic prim fet de ferro perfectament pur sense defectes estructurals puntuals i lineals és capaç de suportar càrregues enormes. Tanmateix, els cossos reals sempre tenen defectes, de manera que la força de suport d'aquest cable en condicions reals és força petita. Però quan augmenta el nombre de defectes, sorgeix un fenomen paradoxal: les característiques de força milloren. Això es deu al fet que un gran nombre de defectes crea obstacles per al seu moviment i sortida a la superfície dels grans, és a dir, evita l'aparició de concentradors d'estrès.

Això és exactament en què es basa l'efecte d'enduriment del tractament a pressió: durant la deformació, es produeixen un gran nombre de defectes a l'interior dels grans. En aquest cas, els mateixos grans adquireixen una forma característica: l'anomenada textura. Cal tenir en compte que aquest mètode no només permet augmentar la força i la resistència al desgast, sinó també reduir la rugositat de la superfície mecanitzada.

Mètode de restauració de peces mitjançant la superfície

Aquest mètode és el més comú quan es restaura les dimensions originals d'una peça. La raó d'això és la relativa barata i senzillesa. Per restaurar la geometria del producte, només cal una soldaduraaparell i material necessari per a la superfície.

En el cas que la mida estigui molt trencada, s'utilitza l'anomenat revestiment combinat. La seva essència és la següent: en primer lloc, s'aplica acer ordinari o ferro colat mitjançant escalfament amb flama de gas o arc elèctric. I només llavors la superfície d'arc elèctric d'un aliatge fort amb un bon conjunt de propietats mecàniques i físiques. La qualitat de la superfície després de la superfície es pot descriure com a insatisfactòria, per la qual cosa és necessària una dotació. Aquesta operació es pot realitzar en torn, fresadora o mandrinadora. També es permet l'ús d'eines de cisell i abrasius (si el material dipositat és molt dur).

Mètodes galvànics en la restauració de peces

Quan es considera la classificació dels mètodes de restauració de peces, no es pot deixar d'esmentar la galvanoplastia. Aquest mètode és molt comú. Els banys de galvanoplastia s'han establert des de fa molt de temps a la indústria i s'utilitzen activament tant en plantes de fabricació com en laboratoris d'investigació. L'abast de la seva aplicació és increïblement ampli: des de l'aplicació de recobriments decoratius fins a materials de gravat.

Per regla general, aquest mètode només és aplicable amb un lleuger grau de desgast de les superfícies de fregament, ja que el gruix dels recobriments aplicats pel mètode galvànic és molt petit. A més de restaurar les dimensions especificades, aquest recobriment pot actuar com a pel·lícula protectora i evitar la corrosió i l'oxidació dels materials.

L'avantatge d'aquest mètode és la possibilitatobtenció de recobriments amb una varietat de materials: níquel, crom, alumini, ferro, coure, plata, or, etc. Per tant, la galvanoplastia s'utilitza en molts sectors de l'economia nacional.

Característiques dels mètodes de tractament tèrmic i químic-tèrmic en la restauració de productes

És difícil exagerar el paper del tractament tèrmic en general en l'enginyeria mecànica, i en el camp de la restauració de peces en particular. Permet obtenir les qualitats operatives (resistència al desgast, duresa) i tecnològiques necessàries (maquinabilitat, conductivitat tèrmica).

El tractament químic-tèrmic és un tema a part. A diferència del tractament tèrmic tradicional, en el curs del tractament químic, el producte està sotmès no només a la temperatura, sinó també a una reacció química amb àtoms i ions d' altres substàncies. Els àtoms es difonen a una certa profunditat a l'interior, canviant així la composició química de la capa superficial. Les propietats de la capa de difusió són significativament diferents (per a millor) del material original. Així, el borat (saturació amb àtoms de bor) i la carburació (saturació amb àtoms de carboni) augmenten significativament la duresa i contribueixen a reduir el coeficient de fricció. A la pràctica, el silici, el nitrogen, l'alumini i altres elements també s'utilitzen com a elements saturants.

Conclusió

La descripció anterior de les maneres de restaurar peces no és exhaustiva. Només es presenten els mètodes bàsics i més comuns. En conjunt, n'hi ha molts més. A més, els científics de tot el món ho fan constantmentEstem treballant en la creació de nous mètodes i en la millora dels ja coneguts per aplicar recobriments i restaurar les dimensions geomètriques de les peces.