Klasifikasi cara mengembalikan suku cadang dan karakteristiknya

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Saat ini, para insinyur secara aktif bekerja untuk menciptakan dan meningkatkan metode tradisional untuk memulihkan suku cadang. Dan ada alasan obyektif untuk ini: pertama, dalam beberapa kasus, pembuatan produk baru dari baja mahal lebih mahal dalam hal sumber daya, dan kedua, perusahaan tidak memiliki kemampuan teknologi untuk memproduksi suku cadang baru yang kompleks dalam bentuk dan persyaratan teknis.

Organisasi yang mengoperasikan peralatan yang kompleks dan mahal (misalnya, truk penambangan tugas berat) tertarik untuk meningkatkan berbagai metode pemulihan suku cadang yang aus.

Ketentuan Umum

Semua metode pemulihan suku cadang ditujukan untuk meregenerasi properti kinerja dan karakteristik asli produk. Dalam proses kerja, menggosokpermukaan pasangan gesekan dapat aus (sebagai akibatnya dimensinya berubah), runtuh (sebagai akibat dari akumulasi tegangan lelah di bawah beban bolak-balik yang sering), menerima kerusakan mekanis, dan mengubah sifat fisik dan mekaniknya. Jenis kerusakan terpisah selama operasi adalah pelanggaran (kerusakan) pelindung anti korosi dan lapisan tahan aus.

Metode dan metode memulihkan suku cadang sangat beragam. Namun, keausan bagian-bagian mesin dapat memiliki konsekuensi yang berbeda dan mekanisme pembentukan dan penyebab yang berbeda. Saat memilih teknologi khusus untuk pemulihan permukaan yang aus, insinyur pertama-tama harus mempertimbangkan sifat apa (mekanis dan fisik) yang harus dimiliki produk.

Jadi, dalam beberapa kasus, perlu untuk mencapai kekuatan kelelahan maksimum dari struktur dan elastisitas. Terkadang komposisi kimia lapisan permukaan sangat penting, yang memungkinkan untuk meningkatkan ketahanan panas, kerapuhan merah (kerapuhan dingin), ketahanan terhadap media agresif, oleh karena itu, dalam setiap kasus tertentu, preferensi harus diberikan pada metode pemulihan bagian yang dapat memenuhi semua persyaratan. Persyaratan teknologi dan desain khusus juga mencakup integritas (tidak adanya pori-pori, retakan mikro, inklusi non-logam), massa elemen struktural individu dan produk secara keseluruhan, indikator kekasaran, sifat mekanik (kekerasan dan kekerasan mikro), kemungkinan pemesinan dan tekanan (pengerasan tambahan karena deformasi lapisan permukaan danpengerasan), akurasi deviasi geometris permukaan dan bentuk.

Klasifikasi cara mengembalikan suku cadang berdasarkan jenis cacat yang harus dihilangkan

Seluruh variasi metode pemulihan, tergantung pada sifat cacat, biasanya dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:

• pemotongan dan pengerjaan logam;
• las dan solder;
• deformasi plastis;
• fusi;
• metalisasi difusi dan sputtering;
• teknologi elektroplating;
• perlakuan panas kimia (CHT) serta perlakuan panas tradisional;
• penggunaan material komposit.

Klasifikasi metode pemulihan tergantung pada sifat dampak pada bagian

Menurut prinsip ini, semua operasi pemulihan dibagi menjadi tiga kelompok:

• memproses tanpa menghapus kelonggaran;
• bagian mesin dengan pemindahan material;
• operasi teknologi yang terkait dengan aplikasi pelapis dan bahan dalam satu atau lain cara.

Masuk akal untuk memberikan klasifikasi yang lebih rinci dari grup yang terdaftar, karena masing-masing grup mencakup banyak metode pemrosesan menggunakan peralatan dan prinsip yang sangat berbeda. Dalam beberapa kasus, duplikasi atas nama metode pemulihan bagian dimungkinkan, karena satu metode dapat diterapkan secara bersamaan ke beberapagrup.

Pemulihan tanpa penghapusan tunjangan:

• pengerasan dan pembentukan dengan deformasi plastik dingin dan panas, kalibrasi;
• perawatan termal-kimia (dilakukan untuk meningkatkan kekerasan, meningkatkan kinerja);
• perlakuan panas (meningkatkan kekerasan, menghilangkan tekanan berbahaya, dan sebagainya).

Metode untuk memulihkan bagian yang aus dengan menghilangkan lapisan material:

• pemesinan;
• pemrosesan elektrofisika;
• metode gabungan.

Subkelompok terakhir mencakup metode yang memungkinkan penerapan lapisan pelindung tambahan dari bahan ke permukaan bagian. Metode pemulihan utama untuk bagian yang dilapisi meliputi:

• deposisi lapisan logam dan non-logam di dalam tungku (metalisasi, penyemprotan, pelapisan dan lain-lain);
• metode pelapisan elektrofisika (pemandian elektroplating, metode electrospark, dan sebagainya).

Karakteristik pengerjaan logam dan restorasi mekanis

Metode pemulihan dan pengerasan bagian ini digunakan dalam kasus-kasus di mana perlu untuk mendapatkan ukuran perbaikan baru atau lama dari produk, serta ketika perlu memasang elemen baru dari produk teknik yang dipulihkan. Jadi, pemrosesan mekanis dan tukang kunci dapat berfungsi sebagai semacam operasi perantara,ditujukan untuk mempersiapkan permukaan untuk aplikasi dan penyemprotan lapisan pengerasan tambahan. Namun, paling sering, pemotongan bersifat final dan ditujukan untuk memperbaiki bentuk dan cacat permukaan yang timbul karena satu dan lain hal. Alasan seperti itu dapat berupa deformasi permukaan dan volume dari bagian dan kosong untuk memberi mereka kekuatan yang lebih besar dan karakteristik kinerja yang paling menguntungkan, permukaan bubuk logam dan elektroda, dan sebagainya.

Pemrosesan ukuran harus memastikan semua persyaratan teknologi dan desain: kebersihan dan kekasaran permukaan, nilai dan besarnya celah atau gangguan (jika pendaratan dilakukan dengan gangguan yang sesuai), penyimpangan bentuk geometris, dan seterusnya.

Seorang insinyur membuat pilihan yang mendukung satu atau lain metode mekanis untuk memulihkan bagian, dengan mempertimbangkan sejumlah faktor yang berbeda. Jadi, jika tingkat keausan suku cadang sangat besar, maka masuk akal untuk memasang suku cadang perbaikan tambahan. Dalam hal ini, pelapisan dengan pemrosesan selanjutnya akan jauh lebih mahal dan membutuhkan kualifikasi yang sangat tinggi dari pemain. Semua jenis busing dan adaptor berfungsi sebagai bagian tersebut.

Karakteristik restorasi bagian dengan deformasi plastis

Deformasi digunakan baik untuk mengubah bentuk dan dimensi geometris bagian, dan untuk meningkatkan karakteristik operasional permukaan produk (indikator kekerasan dan ketahanan aus).

Dengan perubahan bentuk, semuanya jelas:ketika beban yang signifikan diterapkan pada benda padat dan kemudian dihilangkan, sisa deformasi tetap ada. Metode pemulihan bagian-bagian mesin ini digunakan dalam praktik jika perlu untuk menyelaraskan produk yang telah rusak akibat benturan. Jenis pekerjaan ini meliputi pekerjaan bodi pada mobil yang mengalami kecelakaan, dan pelurusan lembaran baja tebal. Seringkali kebutuhan untuk perawatan tekanan muncul setelah perawatan pengelasan: ketika menerapkan jahitan, zona lokal tertentu menjadi sangat panas, yang mengarah pada ekspansi linier elemen-elemen tertentu dari struktur yang dilas. Selama pendinginan, proses sebaliknya terjadi - penurunan ukuran, yang menyebabkan lengkungan dan pelanggaran geometri seluruh produk. Oleh karena itu, jika ada persyaratan ketat untuk penyimpangan bentuk dan desain, maka akan dikenakan perlakuan tekanan untuk memperbaiki cacatnya.

Selain itu, perlakuan tekanan dapat digunakan untuk mengeraskan permukaan produk yang direstorasi, misalnya, setelah pelapisan atau setelah pelepasan mekanis dari kelonggaran tertentu dari bagian dengan pemotongan. Pengerasan dengan deformasi adalah cara yang agak jarang untuk memulihkan bagian. Pilihan yang mendukung teknik ini sangat jarang. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa peralatan yang agak mahal diperlukan untuk pengerasan dengan deformasi plastis permukaan. Secara ekonomis tidak layak untuk membeli mesin seperti itu untuk digunakan sesekali jika diperlukan untuk restorasi.

Inti dari pengerasan regangan. Fisikaproses

Karena apa kualitas kekuatan ditingkatkan ketika lapisan permukaan berubah bentuk? Pertanyaan bagus. Jawabannya terletak pada teori radiasi struktur atom zat kristal.

Para ilmuwan telah mampu membuktikan bahwa kekuatan bergantung pada jumlah cacat pada struktur kristal. Menurut perhitungan mereka, seutas benang logam tipis yang terbuat dari besi murni sempurna tanpa cacat struktural titik dan linier mampu menahan beban yang sangat besar. Namun, benda nyata selalu memiliki cacat, sehingga kekuatan bantalan kawat seperti itu dalam kondisi nyata cukup kecil. Tetapi ketika jumlah cacat meningkat, maka fenomena paradoks muncul - karakteristik kekuatan meningkat. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sejumlah besar cacat menciptakan hambatan untuk pergerakannya dan keluar ke permukaan butir, yaitu, mencegah terjadinya konsentrator tegangan.

Inilah yang mendasari efek pengerasan dari perlakuan tekanan: selama deformasi, sejumlah besar cacat terjadi di dalam butiran. Dalam hal ini, butiran itu sendiri memperoleh bentuk yang khas - yang disebut tekstur. Perlu dicatat bahwa metode ini memungkinkan tidak hanya untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan aus, tetapi juga mengurangi kekasaran permukaan mesin.

Metode memulihkan bagian dengan melapisi

Metode ini adalah yang paling umum saat memulihkan dimensi asli suatu bagian. Alasan untuk ini adalah relatif murah dan sederhana. Untuk mengembalikan geometri produk, Anda hanya perlu pengelasanperalatan dan bahan yang diperlukan untuk permukaan.

Jika ukurannya sangat pecah, maka digunakan permukaan gabungan yang disebut. Esensinya adalah sebagai berikut: pertama, baja biasa atau besi tuang diterapkan dengan menggunakan api gas atau pemanas busur listrik. Dan hanya pada saat itulah permukaan busur listrik dari paduan kuat dengan seperangkat sifat mekanik dan fisik yang baik. Kualitas permukaan setelah permukaan dapat digambarkan sebagai tidak memuaskan, sehingga diperlukan kelonggaran. Operasi ini dapat dilakukan pada mesin bubut, penggilingan atau bor. Penggunaan pahat dan alat abrasif juga diperbolehkan (jika material yang diendapkan sangat keras).

Metode galvanis dalam restorasi bagian

Saat mempertimbangkan klasifikasi metode untuk memulihkan suku cadang, tidak ada salahnya untuk menyebutkan pelapisan listrik. Metode ini sangat umum. Pemandian elektroplating telah lama mapan di industri dan secara aktif digunakan baik di pabrik maupun di laboratorium penelitian. Lingkup aplikasinya sangat luas: mulai dari pelapisan dekoratif hingga bahan etsa.

Sebagai aturan, metode ini hanya dapat diterapkan dengan sedikit keausan pada permukaan gosok, karena ketebalan lapisan yang diterapkan dengan metode galvanik sangat kecil. Selain mengembalikan dimensi yang ditentukan, lapisan seperti itu dapat bertindak sebagai lapisan pelindung dan mencegah korosi dan oksidasi bahan.

Keuntungan dari metode ini adalah kemungkinanmemperoleh pelapis menggunakan berbagai bahan: nikel, kromium, aluminium, besi, tembaga, perak, emas, dan sebagainya. Oleh karena itu, elektroplating digunakan di banyak sektor perekonomian nasional.

Karakteristik metode perawatan termal dan kimia-termal dalam pemulihan produk

Sulit untuk melebih-lebihkan peran perlakuan panas secara umum dalam teknik mesin, dan di bidang pemulihan bagian-bagian pada khususnya. Ini memungkinkan Anda untuk mendapatkan kualitas operasional (ketahanan aus, kekerasan) dan teknologi (kemampuan mesin, konduktivitas termal) yang diperlukan.

Perawatan kimia-termal adalah masalah yang terpisah. Tidak seperti perlakuan panas tradisional, selama perawatan kimia, produk tidak hanya dikenai suhu, tetapi juga reaksi kimia dengan atom dan ion zat lain. Atom berdifusi ke kedalaman tertentu di dalam, sehingga mengubah komposisi kimia lapisan permukaan. Sifat-sifat lapisan difusi sangat berbeda (menjadi lebih baik) dari bahan aslinya. Jadi borat (saturasi dengan atom boron) dan karburasi (jenuh dengan atom karbon) secara signifikan meningkatkan kekerasan dan membantu mengurangi koefisien gesekan. Dalam prakteknya, silikon, nitrogen, aluminium dan elemen lainnya juga digunakan sebagai elemen jenuh.

Kesimpulan

Uraian tentang cara mengembalikan suku cadang di atas belumlah lengkap. Hanya metode dasar dan paling umum yang disajikan. Secara keseluruhan, ada lebih banyak dari mereka. Selain itu, para ilmuwan di seluruh dunia terus-menerussedang mengerjakan penciptaan baru dan peningkatan metode yang sudah dikenal menerapkan pelapis dan memulihkan dimensi geometris bagian.