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¿Qué es el shot peening?
Shot peening es un tipo especial de Tratamiento de superficies . En el proceso, los medios de granallado se aceleran en sistemas especiales y golpean la superficie de las piezas de trabajo a procesar, como Resortes de metal , dirigido. El abrasivo consta de granos redondos o redondeados, de los que el proceso debe su nombre.
Shot peening de resortes metálicos
Como regla general, la mayor tensión en los resortes metálicos se produce en la superficie del material. No son infrecuentes pequeños defectos como rayones, grietas finas, descarburación o rayado. Sin embargo, pueden tener un impacto negativo en el rendimiento y la vida útil de los muelles metálicos, como los muelles de compresión. Por tanto, el endurecimiento de las capas superficiales es un intento de minimizar los defectos y aumentar la resistencia a la fatiga del muelle de compresión. Los procesos típicos en la ingeniería mecánica son, por ejemplo, laminación profunda de superficies, endurecimiento de superficies o nitruración de superficies. Debido a que los resortes de metal tienen una geometría especial y complicada, solo el proceso de granallado se ha establecido para estas piezas de trabajo a lo largo de los años. La resistencia a la fatiga se puede aumentar agregando el Material de primavera Se generan tensiones de compresión, las capas superficiales delgadas se endurecen por deformación y las superficies se suavizan. Esto significa que los defectos superficiales se pueden reducir considerablemente.
¿Como funciona el tratamiento?
El objetivo del granallado es acumular tensiones de compresión residuales remodelando y endureciendo así la superficie. Por lo tanto, el proceso puede mejorar significativamente la durabilidad de los resortes metálicos. Para ello, se disparan bolas de acero o grano de alambre redondeado en los muelles a alta velocidad utilizando aire comprimido o ruedas centrífugas. El proceso aumenta el volumen de la superficie del material y crea una tensión de compresión residual. El resultado es una compresión del material y, por tanto, el endurecimiento de la superficie, que se vuelve especialmente resistente a la corrosión a través del tratamiento y no permite grietas. El grado de compactación depende de las condiciones de granallado, como la velocidad de descarga, la duración del tratamiento o el ángulo de granallado, así como el diámetro del grano, la resistencia y el estado del abrasivo. La dureza del material del resorte también juega un papel importante en la compresión. Debido al alto nivel de protección contra la corrosión, el granallado también es una buena preparación para tratamientos posteriores como el acabado de superficies.
Comparación de muelles granallados y no granallados
La ilustración muestra un diagrama de resistencia a la fatiga, también conocido como curvas de Wöhler, para resortes de compresión fabricados con dibujos patentados (curvas azules 1) y alambre de resorte de válvula templado (curvas naranja 2). El aumento de la resistencia a la fatiga del granallado (curva 1k y 2k) en comparación con el no granallado (curva 1 y 2) Las plumas se pueden ver claramente. Durante el granallado, se producen picos de tensión inevitables cerca de la superficie. En comparación con las plumas no voladas, estas dan lugar a una más grande. Relajación . Puede evitarse relajándose después del granallado a una temperatura de 200 a 240 ° C. Para aumentar el Resistencia a la fatiga mantener a largo plazo, es importante límites de temperatura dependientes del material a ser observado.
Errores comunes en el shot peening
Uno de los errores más comunes es realizar voladuras con granos afilados o rotos. Esto puede hacer que la resistencia a la fatiga caiga por debajo del valor de los muelles de compresión no chorreados, debido al efecto de entalla. También debe evitarse la sobreexposición. Si el tiempo de granallado es demasiado largo o la velocidad de expulsión es demasiado alta, es posible que se produzcan separaciones de material en forma de escamas y fisuras por tensión. Por lo tanto, la duración del tratamiento del resorte metálico debe seleccionarse para que sea lo suficientemente corta para que la acumulación de tensión interna produzca el aumento deseado de la resistencia a la fatiga. Los muelles de compresión sólo deben granallarse a partir de un diámetro de alambre d=0,8 mm.
Otra información importante
Los enlaces proporcionan información sobre más Tratamientos superficiales para resortes metálicos. Se puede realizar un cálculo de resistencia a la fatiga para un resorte de compresión con una superficie endurecida por granallado con el Programa de cálculo de muelles Gutekunst WinFSB realizar.
Alternativamente, puede enviarnos sus datos de primavera directamente: sales@gutekunst-co.com .
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