Dili pa lang dugay, usa ka engineer nangutana nako:
Adunay sila usa ka POM gear, ug ang inisyal nga proseso sa pag-validate nagpadayon nga hapsay.
Duha ka hugna sa pagsulay sa pagsul-ob ang gihimo, nga nagpadayag gamay nga pagbag-o sa dimensyon ug maayo kaayo nga kahimtang sa nawong, nga nagpamatuod nga ang materyal wala’y gipakita nga hinungdanon nga mga isyu sa pagsul-ob.
Apan, sa bag-o lang nga tibuok-mga pagsulay sa tibuok kinabuhi sa makina nga gihimo human makaabot sa gibana-bana nga 200,000 ka cycle, pipila ka mga sample nagsugod sa pagpakita sa pagkaguba sa ngipon sa talagsaon nga makanunayon nga mga dapit.
Sa pagkakaron adunay pipila ka debate sa sulod sa komunidad: ang uban nag-ingon nga kini sa pagproseso sa stress, ang uban sa mga depekto sa disenyo sa istruktura, samtang ang uban nagduda sa mga kalainan sa mga materyal nga batch.
Nangutana siya og maayo kaayo nga pangutana-
Kung ang materyal adunay mga isyu, ngano nga ang miaging pagsulay sa pagsul-ob nagbunga ug maayo kaayo nga mga sangputanan?
Kini sa tinuud usa ka kasagaran nga isyu, ug daghang mga koponan ang nahulog niini.
Ang tinuod nga gipunting niini dili usa ka piho nga anomaliya sa parameter, apan usa ka sukaranan nga sayop nga pagsabut sa panghunahuna.
Ngano nga ang usa ka materyal nga nagpakita og maayo kaayo nga pagsukol sa pagsul-ob sa tinuod nahimong mas dali nga mapakyas sa kakapoy ubos sa tinuod nga-kalibutan nga mga kahimtang sa pagpaandar?
01
Daghang mga tawo ang nakakuha sa "matang sa problema" nga sayup gikan sa sinugdanan.
Kung ang kadaghanan sa mga tawo makasugat sa paghulagway nga "ubos nga pagsul-ob + sunod nga bali," ang ilang una nga reaksyon mao ang pag-ila sa abnormalidad.
Kini ba nga hugpong sa materyal dili lig-on? Aduna bay mga isyu sa pagproseso? O ang mga kahimtang sa pagsulay dili managsama?
Apan kung imong bungkagon ang problema, imong maamgohan nga ...
Ang pagsul-ob ug kakapoy sa sukaranan dili parehas nga kategorya sa mga isyu.
Ang pagsul-ob, sa esensya, usa ka panghitabo sa nawong.
Mahimo nimong hunahunaon kini ingon nga ang materyal nga nawong nga padayon nga "giputol" ug "gigisi".
Unsa nga mga materyales ang gikinahanglan aron makasugakod niini nga proseso?
Yano ra: gahi, dasok, ug lisud putlon.
Citation: Pagtuon ug Kinaiya sa Abrasive Wear Mechanisms
Sama sa imong makita, daghang -mga materyales nga dili masul-ob ang nag-ambit niini nga mga kinaiya:
Taas nga crystallinity
Taas nga modulus
Ubos nga enerhiya sa nawong (nga adunay mga sangkap nga lubricating)
Sa laing pagkasulti, ang mga pagsulay sa pagsul-ob sa mosunod:
Makaagwanta ba ang nawong sa kadaot sa gawas?
Apan ang kakapoy nagsunod sa usa ka hingpit nga lahi nga lohika.
Ang kakapoy mahitabo sa sulod sa materyal ug usa ka kumulative nga proseso.
Ang matag pag-apil sa gear usa ka gamay nga siklo sa pagduko ug pag-inat.
Maayo kini alang sa usa ka pagtan-aw, apan ang problema mao ang ...
Kini nga aksyon pagasubli gatusan ka libo o bisan milyon-milyon nga mga higayon
Unsa ang mahitabo sa sulod sa materyal sa panahon niini nga proseso?
Ang kadena sa molekula moagi sa balik-balik nga pag-inat ug pag-rebound.
Ang dili mabag-o nga deformation mahitabo sa mga lokal nga rehiyon.
Ang mga mikroskopikong depekto anam-anam nga midako ngadto sa mga liki.
Sa sinugdan, dili ka makamatikod sa bisan unsang mga pagbag-o.
Apan kung ang liki motubo sa usa ka kritikal nga gidak-on-
Ang macro manifestation mao ang: usa ka kalit nga pagbuak.
Busa, ang panguna nga isyu dili "ngano nga kini nabuak," kondili:
Ang paggamit sa "pagsulay sa pagsul-ob" aron masusi ang usa ka "kakapoy-gidominar" nga kondisyon sa pag-opera gikan sa sinugdanan kay dili angay.
02
Ngano nga ang "gipauswag nga pagsukol sa pagsul-ob" sa tinuud nga hinungdan sa kanunay nga pagkapakyas sa kakapoy?
Sa higayon nga husto nimo nga ma-categorize ang mga isyu, imong maobserbahan ang usa ka panghitabo nga mosupak sa intuwisyon apan kaylap kaayo taliwala sa taas nga-mga kaso sa pag-iskor:
Daghang mga pamaagi alang sa pagpauswag sa pagsukol sa pagsul-ob hinungdanon nga ikompromiso ang resistensya sa kakapoy sa materyal.
Dili kini sulagma; kini gitino pinaagi sa istruktura.
1. Kon mas taas ang crystallinity, mas gamay ang paglihok sa mga bahin sa kadena.
Ngano nga ang mga materyales sama sa POM, PBT, ug PET nagpakita sa maayo nga pagsukol sa pagsul-ob?
Ang mga kadena sa molekula gihan-ay sa usa ka siksik kaayo ug{0}}maayong pagkahubit nga istruktura.
Lisud kaayo alang sa mga tagagawas nga makasulod sa kana nga palibot.
Apan diha ra ang problema.
Kung gipailalom sa kanunay nga kapit-os, ang materyal kinahanglan nga maghimo usa ka buluhaton:
Ang enerhiya gipagawas pinaagi sa mikroskopiko nga paglihok sa mga kadena sa molekula.
Apan, ang isyu sa taas nga-kristallinidad nga istruktura mao ang:
Ang bahin gigapos.
Ang libre nga volume gamay ra.
Halos walay buffer space sa lokal
Ang resulta mao ang:
Kung gamiton ang eksternal nga puwersa, wala nay lugar nga mawala kini-mao nga nagkonsentrar lang kini sa piho nga mga bahin sa kadena-ug sa kataposan maoy hinungdan nga maputol ang nag-unang kadena.
2. Ang tigpuno sa kasagaran makapasamot sa problema.
Daghang mga inhenyero sa paghimo sa intuitive nga nagtuo nga:
Para sa pagsukol sa pagsul-ob → Idugang ang hardening filler
Pananglitan, fiberglass, carbon fiber, ug dili organikong mga pulbos.
Sa mubo nga termino, kini nga pamaagi maayo:
Ang nawong mas gahi
Gipauswag nga resistensya sa scratch
Apan unsa ang mahitabo niini nga mga elemento ubos sa kakapoy nga mga kahimtang?
stress raising
Simple ra ang rason:
Ang resin kay "deformable".
Ang filler kay "basically non-deformable".
Ubos sa gibalikbalik nga pagkarga, ang interface sa taliwala sa duha nga mga sangkap makasinati og hinungdanon nga stress sa paggunting.
Unsay mahitabo sa paglabay sa panahon?
Interface delamination
Pagporma og mga microhole
Ang liki nagsugod sa pagpadaghan gikan sa ngilit sa filler.
Sa katapusan, ang imong naobserbahan sa nawong sa bali dili usa ka uniporme nga bali.
Hinunoa, kini usa ka tipikal nga kaso sa liki sa kakapoy nga naugmad sa sulod.
Sa pag-summarize niini nga seksyon, mahimo kining summa sa usa ka sentence:
Tumong nimo nga himoon ang materyal nga "mas scratch-resistant" ug mas "rigid," pero ang fatigue resistance tukma nga nagkinahanglan niini nga "dynamic ug makahimo sa pagwagtang sa enerhiya."
03
Sa unsang paagi masulbad kini nga panagsumpaki gikan sa panan-aw sa engineering?
Kung ang paghimo og mga sangkap sama sa mga gear, bearings, o sliding joints, ang mga kinahanglanon sa kustomer kasagarang prangka:
Kinahanglang dili kini madaot o mabali!
Mao ni ang problema:
Unsaon man nato paghimo og balanse tali sa "gahi" ug "kalig-on"?
Pamaagi 1: Imbis nga magdugang lamang sa katig-a, una nga ipunting ang pagkunhod sa friction.
Kung gipunting nimo ang tanan nimong mga paningkamot sa "pagpauswag sa resistensya sa materyal sa pagputol",
Sayon ang pagmaneho sa sistema padulong sa usa ka agianan sa "taas nga rigidity → ubos nga kakapoy."
Sulayi ang laing paagi:
Imbes nga direktang mosukol sa friction, pagpakunhod sa friction.
Sa unsang paagi kini angayng buhaton?
Pagdugang og silicone-based lubricating phase
Idugang ang ultra-taas nga molekular nga gibug-aton sa PE micro-powder
Pag-ugmad ug kaugalingon-sistema sa lubricating
Ang mga kinaiya niini nga mga butang mao ang:
✔ Dili kaayo makadugang sa modulus
✔ Bisan pa, kini mahimo nga usa ka ubos nga paggunting nga layer sa ibabaw
Ang resulta mao ang:
Ang usa ka bahin sa eksternal nga puwersa "nawala" imbes nga "giputol".
Ang kadaot nga gipahinabo sa kakapoy dili kaayo hinungdanon.
Pamaagi ②: Paghimo ug "estruktura sa pagkonsumo sa enerhiya" imbes nga magsalig sa usa ka materyal
Kini ang tukma kung diin daghang mga tanum sa pagbag-o ang nagpakita sa ilang tinuud nga kahanas sa teknikal.
Ang kinauyokan dili "更强," kondili:
Paghatag ug luna sulod sa materyal alang sa pagwagtang sa enerhiya.
Ang tipikal nga pamaagi mao ang:
Ingon usa ka sistema sa haluang metal, pananglitan POM / TPU
Ang POM nagtanyag sa rigidity ug wear resistance.
Naghatag ang TPU og elasticity ug pagwagtang sa enerhiya.
Sa diha nga ang crack mokaylap:
Sa higayon nga masugatan ang flexible phase...
Ang enerhiya masuhop.
Ang mga liki gi-passivated o bisan gitapos.
Mahimo nimong isakripisyo ang gamay nga resistensya sa pagsul-ob.
Bisan pa, miresulta kini sa usa ka hinungdanon nga pagtaas sa gidahom sa kinabuhi tungod sa kakapoy.
Pamaagi 3: Kung itugot sa badyet, gamita ang mga materyales nga adunay husto nga istruktura nga direkta.
Ang pipila ka mga materyales sa kinaiyanhon nga pagsulbad niini nga panagsumpaki pinaagi sa ilang molekular nga istruktura.
pananglitan PEEK.
Ang nagpaila nga bahin niini dili "usa ka timailhan nga labi ka grabe."
Hinunoa, kini adunay mga mosunod nga mga kinaiya sa istruktura nga dungan:
Rigid units (aromatic rings, ketone groups)
Flexible bond (ether bond)
Ang resulta mao ang:
Parehong lig-on ug dili masul-ob-
nagpakita usab sa pipila ka segmental nga paglihok
Busa imong makita nga:
Daghang high-dinamikong sangkap (gigamit sa abyasyon ug medikal nga aplikasyon),
Sa katapusan, human sa pagliyok balik, kita mobalik sa niini nga mga materyal.
Dili kini tungod kay kini mahal, apan tungod kay:
Ang "mga depekto sa istruktura" sa dili mahal nga mga materyales lisud nga hingpit nga mabayran pinaagi sa pagporma lamang.
Ang sukaranan nga isyu sa kini nga matang sa problema dili "paggamit sa sayup nga mga materyales," kondili:
Ang sistema sa ebalwasyon gigamit sa dili husto.
Ang pagsul-ob mao ang interaksiyon sa enerhiya tali sa mga ibabaw.
Ang kakapoy usa ka panagtapok sa internal nga enerhiya.
Kung nag-focus ka lang sa pag-optimize sa usa ka sukatan sulod sa TDS,
Sayon nga makab-ot ang kahingpitan sa usa ka dimensyon samtang hingpit nga mawad-an sa kontrol sa lain.
Ang tinuod nga eksperyensiyadong mga inhenyero wala mag-focus sa "pag-optimize sa usa ka metric"; sa baylo, sila nagtumong sa:
Pangitag balanse nga punto tali sa gahi, katig-a, friction, ug pagwagtang sa enerhiya nga nagsiguro sa taas nga-performance.
Kung nahibal-an nimo kini:
Ang unang pagsulay nagpadayon nga hapsay; bisan pa, ang mga isyu mitungha bahin sa kinabuhi sa produkto sa higayon nga kini magamit.
Ilabi na kanang usa-
Ang sitwasyon diin "halos dili na kinahanglan ang bisan unsang paggaling, apan nabuak gihapon."
Kini lagmit dili usa ka sulagma, apan usa ka kasagarang kakapoy-nga kapakyasan.
Tan-awa pag-ayo ang bali sa ilawom sa mikroskopyo-ang tubag kanunay anaa na.