חיטוי זריקות הוא תהליך המשתמש בהזרקה במהירות גבוהה של זריקת חול וזריקת ברזל כדי להשפיע על פני השטח של חומר העבודה כדי לשפר כמה תכונות מכניות של החלק ולשנות את מצב פני השטח. זה יכול לשמש כדי לשפר את החוזק המכני של חלקים, עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני עייפות ועמידות בפני קורוזיה וכו'. זה יכול לשמש גם עבור שטיח משטח, הסרת אבנית ואופטימיזציה של הלחץ השיורי של יציקה, פרזול וריתוך חלקים.
תהליך ההזריקה הוא תהליך של ריסוס של מספר רב של קליעים על פני החלק, ממש כמו אינספור פטישים קטנים הפוגעים במשטח. לכן, פני השטח של חלק המתכת מייצרים עיוות פלסטי חזק במיוחד, מה שגורם למשטח החלק לייצר עובי מסוים של שכבת התקשות בעבודה קרה, הנקראת שכבת חיזוק פני השטח, שכבת חיזוק זו תשפר משמעותית את חוזק העייפות של החלק .
לפני שנבין את טכנולוגיית ההזריקה, יש צורך להסביר את שלושת המושגים המבלבלים של התזת זריקה, התזת חול והצפת זריקה.
שלושת המושגים הללו הם למעשה ארבע מילים: ריסוס, לזרוק, ירייה, חול. ביניהם, פיצוץ הוא שיטת התהליך, וחול זרוק הוא החומר בו משתמשים. ריסוס הוא שימוש באוויר בלחץ גבוה כדי לפוצץ זריקה וחול אל פני השטח של חומר העבודה, וזריקה היא להשתמש בלהבים מסתובבים במהירות גבוהה כדי להקרין את הזריקה אל פני השטח של חומר העבודה. הזריקה עשויה כדורי פלדה, והחול עשוי חול קוורץ.
מאפיינים של חלקים לאחר חיטוי
חוק ההתפלגות של הלחץ לאורך כיוון העומק לאחר הריסוס מתבטא בעקומת ההתפלגות של המתח השיורי של ההצצה. מתח הלחיצה השיורי של פני השטח, עומק שכבת מתח הלחיצה, מתח הלחיצה השיורי המקסימלי ומיקום מתח הלחיצה המרבי המרבי הם ארבע גדלים אופייניים.
ביניהם, ללחץ הלחיצה של פני השטח ולעובי שכבת הלחץ הלחיצה יש השפעה ברורה יותר על מאפייני חיזוק פני השטח של החלק. בנוסף לתכונות החומר המותס עצמו, גודל מתח הלחיצה השיורי של פני השטח ועומק שכבת מתח הלחיצה תלויים בעיקר בעוצמת ההצצה בירייה ובכיסוי פני השטח.
באופן כללי, הגדלת עוצמת ההצצה של הירי וכיסוי ההצצה יסייעו להגביר את אפקט ההצצה בזריקה, אך היא גם תגרום לעלייה בחספוס פני השטח. עבור כיסוי צילום כדורי, כאשר הכיסוי אינו מספיק, מתח הלחיצה השיורי של שכבת פני השטח הוא גדול יחסית, אך הרפיית מתח נוטה להתרחש. לכן, יש צורך לבחור באופן סביר את עוצמת ההצצה בירייה ואת דגימת ההצפה בזריקה בשילוב עם מאפייני החומר ודרישות החיזוק, כך שתהליך ההצצה יצליח למקסם את אפקט החיזוק.
שינויים במבנה החומר של המשטח המותס
משטחים מרוססים הופכים מחוספסים. המתכת על המשטח המותס נלחצת החוצה, ויוצרת פסגות מתכת זעירות, ובכך משפיעה על חספוס פני השטח. עם העלייה בעוצמת ההצצה בזריקה, הירידה בקשיות פני השטח והתארכות זמן ההצצה בזריקה, גם החספוס של פני השטח יגדל.
שלושה גורמים המשפיעים על הצפה בזריקה
ישנם שלושה פרמטרים בסיסיים להערכת איכות הכדורים המחוזקים: חוזק, כיסוי וחספוס פני השטח.
1. עוצמת חיטוי זריקות
פרמטרי התהליך המשפיעים על עוצמת ההצצה של הקליע כוללים בעיקר: קוטר הקליע, מהירות זרימה אלסטית, קצב זרימת הקליע, זמן ההצצה של הקליע וכו'. הקליע וחומר העבודה, וככל שעוצמת ההצצה גדולה יותר. מתח הלחיצה השיורי הנוצר על ידי חיטוי זריקות יכול להגיע ל-60 אחוזים מחוזק המתיחה של חומר החלק, עומק שכבת מתח הלחיצה השיורית יכול להגיע בדרך כלל ל-0.25 מ"מ, וערך הגבול המרבי הוא כ-1 מ"מ. עוצמת ההצצה בזריקה זקוקה לזמן מסוים של התבוננות זריקה כדי להבטיח. לאחר פרק זמן מסוים, עוצמת ההתבוננות בזריקה מגיעה לרוויה, ולאחר מכן זמן ההצצה של הזריקה מתארך, והעוצמה לא תגדל משמעותית יותר. במבחן Almen של חוזק החבטת זריקה, חוזק ההצצה של הזריקה מאופיין בגובה הכתר של העיוות של חתיכת הבדיקה.
תְמוּנָה
2. כיסוי חיטוי זריקות
יש אנשים שחושבים בדרך זו כך לגבי שיעור הכיסוי של הזרקה: הזרבובית שלי מרססת את חומר העבודה פעמיים עם 1 למעלה ו-1 למטה, האם היא יכולה לעמוד בשיעור הכיסוי של 200 אחוז? זה נשמע הגיוני במבט ראשון, אבל זה לא המקרה.
מדידת הכיסוי היא כדלקמן: מצפים תחילה שכבה של זיגוג צבעוני או זיגוג ניאון על פני חומר העבודה, לאחר מכן פוצצים את חומר העבודה לפי פרמטרי התהליך, מוציאים את חומר העבודה לאחר ריסוס המשטח פעם אחת, ומתבוננים בשאריות מתחת. מיקרוסקופ (זכוכית מגדלת). שיעור הציפוי על פני השטח, אם נותרו 20 אחוז, שיעור הכיסוי הוא 80 אחוז. כאשר יש רק 2 אחוזים שאריות, כלומר, שיעור הכיסוי הוא 98 אחוז, ניתן לראות את זה כמנוקה לחלוטין, כלומר, שיעור הכיסוי הוא 100 אחוז, ויש זמן בזמן הזה. אם הושג 400 אחוז כיסוי, כלומר פי 4 מהזמן.
תְמוּנָה
3. חספוס פני השטח
בשל הזרקת זריקת פלדה, יש שינוי מסוים בחספוס של משטח העבודה. הגורמים המשפיעים על חספוס פני השטח הם החוזק והקשיות של חומר החלק, קוטר הקליע, זווית ומהירות הריסוס וחספוס פני השטח המקורי של החלק.
באותם תנאים אחרים, ככל שהחוזק וקשיות פני השטח של חומר החלק גבוהים יותר, כך העיוות הפלסטי קשה יותר, המכתש רדוד יותר וערך החספוס של פני השטח קטן יותר; ככל שקוטר הקליע קטן יותר, המהירות איטית יותר, המכתש רדוד יותר, ערך החספוס של פני השטח הופך קטן יותר; ככל שזווית הריסוס גדולה יותר, הרכיב הנורמלי של מהירות הקליע קטן יותר, כוח הפגיעה קטן יותר, המכתש רדוד יותר, המהירות המשיקית של הקליע גדולה יותר, וההשפעה השוחקת של הקליע על פני השטח גדולה יותר. ככל שערך החספוס קטן יותר; חספוס פני השטח המקורי של החלק הוא גם אחד הגורמים המשפיעים. ככל שהמשטח המקורי מחוספס יותר, כך הירידה בערך החספוס של פני השטח קטנה יותר לאחר ההזריקה. להיפך, ככל שהמשטח חלק יותר, כך המשטח מחוספס יותר לאחר החפירה.
כאשר החלקים נתונים להצצה בעוצמה גבוהה, מכתשים עמוקים לא רק מגבירים את ערך החספוס של פני השטח, אלא גם יוצרים ריכוז מתח גדול, מה שמחליש ברצינות את ההשפעה של החצץ זריקות.
