Rozwiązanie problemów z pomiarem zużycia matrycy

Niestandardowe zużycie

Niestandardowe zużycie może prowadzić do poważnych uszkodzeń, takich jak wada lub uszkodzenie wnęki matrycy albo rdzenia. Typowe rodzaje niestandardowego zużycia obejmują pięć następujących rodzajów. Wśród tych rodzajów niestandardowego zużycia zużycie ścierne i zużycie adhezyjne występują najczęściej w przypadku matryc, a te dwa rodzaje zużycia są nazywane zatarciem.

Zużycie ścierne:

Zużycie ścierne dzieli się na zużycie w obecności dwóch i trzech ciał. Zużycie w obecności dwóch ciał występuje, gdy twardszy materiał wbija się w bardziej miękki materiał. Zużycie w obecności trzech ciał występuje, gdy powierzchnia matrycy jest mechanicznie szlifowana przez twardy proszek ścierny (twarde cząstki). Ten rodzaj zużycia jest określany jako płużenie.

Zużycie adhezyjne:

Zużycie adhezyjne to zjawisko zużycia, w którym stykające się wystające części przylegają do siebie, a następnie oddzielają się od powierzchni. Zjawisko to jest również nazywane zatarciem.

Zużycie zmęczeniowe:

Ten rodzaj zużycia występuje z powodu zmęczenia metalu wynikającego z powtarzających się uruchomień i zatrzymań. Powtarzające się naprężenie powoduje utwardzanie powierzchni, co z czasem prowadzi do powstawania drobnych pęknięć. Te małe pęknięcia ostatecznie przekształcają się w większe pęknięcia, powodując oddzielenie powierzchni. Naprężenie ścinające, które powoduje drobne spękania, jest najwyższe w punkcie nieco poniżej powierzchni. Większe pęknięcia zaczynają powstawać od tego punktu. Może dojść do oddzielenia się kształtów rybiej łuski (płatkowania) lub dużych arkuszy (złuszczania).

Zużycie cierne:

Zużycie to tworzy drobne wżery na powierzchni w wyniku powtarzających się niewielkich ruchów, które wytwarzają siłę tarcia na powierzchniach części dopasowanych do siebie. Drobne spękania pojawiają się na powierzchni, gdzie występuje zużycie cierne. Ponieważ obciążenie zewnętrzne i siła tarcia ciernego są przykładane łącznie w tych miejscach, wytrzymałość zmęczeniowa jest zmniejszona do połowy lub mniej pierwotnego poziomu i może skutkować pęknięciem zmęczeniowym.

Zużycie korozyjne:

Zużycie to występuje, gdy materiał powierzchniowy jest usuwany z części ślizgowej z powodu różnicy potencjałów elektrycznych między metalami, która jest generowana w korozyjnym środowisku. Tarcie dodatkowo przyspiesza zużycie. Zjawisko to jest również określane jako zużycie chemiczne. Występuje ono w wyniku mechanicznego działania tarcia i reakcji chemicznej z gazem lub cieczą. Gdy ten rodzaj zużycia występuje w ciekłym środowisku, jest również określany jako korozja kawitacyjna.

Standardowe zużycie

Zużycie to występuje podczas normalnego użytkowania w przypadkach, gdy nie występuje zużycie ścierne ani zużycie adhezyjne. Standardowe zużycie dzieli się na zużycie początkowe i zużycie w stanie ustalonym. Zużycie początkowe jest również nazywane zużyciem montażowym i występuje, gdy drobne nierówności powierzchni są usuwane z materiałów po rozpoczęciu pracy. Zużycie w stanie ustalonym to normalne zużycie występujące podczas ciągłego użytkowania. Dzięki wymianie części na nową, gdy osiągnie ona ustalony wymiar używany do normalnego zarządzania zużyciem, możliwe jest zapobieganie awariom i wadom matryc.

Środki zaradcze w przypadku zużycia ściernego

Środki przeciwdziałania zużyciu ściernemu różnią się w przypadku zużycia w obecności dwóch i trzech ciał.

Zużycie w obecności dwóch ciał:

Możliwe środki zaradcze w przypadku zużycia w obecności dwóch ciał obejmują zwiększenie twardości materiału i zastosowanie stali zawierającej duże ilości węglików. Ponieważ odporność na ścieranie jest ogólnie wyższa, gdy powierzchnia jest twardsza, skuteczne jest również hartowanie, azotowanie lub podobna metoda obróbki matrycy.

Zużycie w obecności trzech ciał:

Aby zapobiec zużyciu w obecności trzech ciał, należy całkowicie uszczelnić powierzchnie ślizgowe maszyny, aby zapobiec przedostawaniu się piasku lub innych cząstek powodujących ścieranie. Jednym ze skutecznych środków zaradczych jest zainstalowanie filtra w układzie smarowania, aby takie cząstki mogły zostać szybko usunięte, jeśli dostaną się do układu.

Środki zaradcze w przypadku zużycia adhezyjnego

Możliwe środki zaradcze w zakresie zużycia adhezyjnego obejmują użycie materiału matrycy o wymaganej twardości i wytrzymałości. Jednak w rzeczywistości istnieją ograniczenia dotyczące środków zaradczych, które można zastosować tylko poprzez ulepszenie materiału matrycy. Z tego powodu konieczne jest wdrożenie środków zaradczych, które zapobiegają przywieraniu poprzez zmniejszenie współczynnika tarcia między powierzchnią matrycy a obrabianym przedmiotem. Optymalizacja smarowania jest szczególnie ważna i konieczne jest równomierne nakładanie smaru, projektowanie odpowiedniego kształtu matryc, aby zapobiec wyciekaniu smaru, oraz optymalizacja warunków obróbki. Skuteczna jest również obróbka twardej powierzchni w celu zmniejszenia współczynnika tarcia.

Problemy z pomiarem zużycia matrycy za pomocą systemu pomiaru profilu

System pomiaru profilu mierzy i rejestruje profil obiektu przez śledzenie jego powierzchni za pomocą rysika. W ostatnich latach opracowano systemy pomiaru profilu wykorzystujące laser zamiast rysika, które umożliwiają pomiar złożonych kształtów przez bezkontaktowe śledzenie profilu. Niektóre modele są nawet w stanie wykonywać pomiar zarówno górnych, jak i dolnych powierzchni.
System pomiaru profilu musi wyznaczać dokładną linię pomiarową dla punktów pomiarowych.

Wiąże się to z poniższymi problemami.

• Prace pomiarowe wymagają dużo czasu, w tym na przymocowanie matrycy do jigu i wypoziomowanie. Wiedza i umiejętności związane z użytkowaniem systemów pomiaru profilu wymagane są również do dokładnego wypoziomowania obiektu.
• Rysik systemu pomiaru profilu porusza się w górę i w dół po łuku wyśrodkowanym na punkcie podparcia ramienia, a jego końcówka porusza się również po osi X. Powoduje to błąd w danych osi X.
• Śledzenie oczekiwanej linii za pomocą rysika jest niezwykle trudnym zadaniem, a nawet niewielkie przesunięcie rysika powoduje błąd w mierzonych wartościach.
• Można zmierzyć tylko część obiektu, a ocena całej powierzchni jest niemożliwa.

Problemy z pomiarem zużycia matrycy za pomocą współrzędnościowej maszyny pomiarowej

Typowe współrzędnościowe maszyny pomiarowe mierzą kształty przez „skanowanie” z użyciem sondy kontaktowej przykładanej po powierzchni w celu śledzenia i pomiaru kształtu. Ten rodzaj skanowania mierzy dużą liczbę punktów na określonej wysokości.

Ta metoda pomiaru wiąże się jednak z poniższymi problemami.

• Niezwykle trudne jest upewnienie się, że sonda porusza się zgodnie z przeznaczeniem od prostych linii wzdłuż środka walca lub zakrzywionej powierzchni do linii przechodzących przez środek okręgu. W przypadku zaokrąglonego narożnika o małym kącie środkowym, ponieważ cały okrąg jest obliczany na podstawie krótkiego łuku, nawet niewielki błąd pomiaru ulegnie znacznemu zwiększeniu. Takie odchylenia w punktach pomiarowych mogą powodować nieznaczne różnice w mierzonych wartościach.
• Podczas pomiaru kształtu 3D o małym rozmiarze sonda może nie być w stanie zetknąć się z pozycjami pomiarowymi. W związku z tym, że dokładność pomiaru jest proporcjonalna do liczby mierzonych punktów lub linii, konieczne jest zmierzenie dużej ich liczby.

Tak więc pomiar za pomocą współrzędnościowej maszyny pomiarowej wiąże się z istotnymi problemami, w tym z faktem, że nie wszyscy operatorzy w miejscu pracy mogą dokładnie mierzyć kształty, istnieniem części, których w ogóle nie można zmierzyć, a także z ograniczonymi miejscami, w których można zainstalować maszynę.

Korzyść nr 1: pomiar dużej liczby punktów w zaledwie sekundę.

Urządzenie serii VR pozyskuje dane powierzchniowe (800 000 punktów) trójwymiarowego kształtu obiektu w ciągu zaledwie sekundy, znacznie skracając czas wymagany do pomiaru dużej liczby punktów. Urządzenie dokładnie i natychmiastowo mierzy maksymalne i minimalne nierówności na całej powierzchni docelowej, umożliwiając szybką ocenę wszystkich miejsc na obiekcie z uwzględnieniem ustawionych tolerancji. Umożliwia to zarządzanie trudnymi do określenia stanami, takimi jak stopień zużycia lub wyszczerbienia.

Po zeskanowaniu obrabianego przedmiotu jego profil (przekrój poprzeczny) może być również mierzony w miejscach innych niż użyte w poprzednim pomiarze. Eliminuje to konieczność ponownego ustawiania i mierzenia tego samego obiektu.

• Pobierz katalogi
• Kontakt/zapytania

Korzyść nr 2: porównywanie pomiarów między częściami lub z danymi CAD

Możliwości urządzenia serii VR wykraczają poza skuteczne gromadzenie danych. Dane pomiarowe mogą zostać wyświetlone na liście, a taką samą analizę zawartości można przeprowadzić dla wszystkich danych jednocześnie.
Na przykład możliwe jest zmierzenie kształtów produktów wytworzonych przy użyciu zarówno nowej, jak i starej matrycy oraz zidentyfikowanie różnic w kształcie wynikającym z zastosowania matryc. Ponadto możliwe jest załadowanie danych CAD w celu szybkiego określenia, jak bardzo wadliwy produkt różni się od dobrego produktu. Umożliwia to łatwą analizę ilościową i ocenę zużycia matrycy.

Urządzenie serii VR może szybko mierzyć obiekty o złożonych kształtach, co wcześniej wymagało dużego nakładu pracy i czasu. Wszystkie wyniki pomiarów są zapisywane w postaci cyfrowej, co znacznie zmniejsza nakład pracy wymagany do późniejszego porównania i analizy danych.

• Pobierz katalogi
• Kontakt/zapytania