Kiekybinis ryšys tarp bėgių spyglių paviršiaus šiurkštumo ir inkaravimo medžiagų sukibimo stiprumo
Koks kiekybinis ryšys tarp smaigalio paviršiaus šiurkštumo ir inkaravimo medžiagos sukibimo stiprumo?
Ryšys vyksta pagal „parabolinę kreivę“: žemiau kritinės vertės ryšio stiprumas didėja tiesiškai didėjant šiurkštumui; viršijant kritinę vertę, sukibimo stiprumas mažėja didėjant šiurkštumui. Dervos inkaravimo agentams optimalus paviršiaus šiurkštumo diapazonas yra Ra 12,5–25 μm, todėl sukibimo stiprumas yra 12–15 MPa. Pas Ra<6.3μm, mechanical interlocking is insufficient, and bond strength drops below 8MPa. At Ra>50 μm, gilūs grioveliai smaigalio paviršiuje tampa įtempių koncentracijos taškais, dėl kurių inkaravimo agentas įtrūksta ir sukibimo stiprumas sumažėja iki mažiau nei 10 MPa.
Kuriais dviem pagrindiniais mechanizmais paviršiaus šiurkštumas veikia ryšį tarp smaigalių ir tvirtinimo medžiagų?
Jis pirmiausia veikia per „mechaninį blokavimo mechanizmą“, o antrasis – per „sąsajos adsorbcijos mechanizmą“. Mechaninis blokavimas yra esmė: šiurkštaus paviršiaus smailės{1}}slėnio struktūra susilieja su sukietėjusia inkaravimo agento matrica, sudarydama mechaninius užraktus, kurie atsparūs tempimo jėgoms. Sąsajos adsorbcija yra pagalbinė: didesnis šiurkštumas padidina tikrąjį kontaktinį plotą, padidindama van der Waalso jėgas ir cheminį ryšį tarp molekulių. Šie mechanizmai veikia sinergiškai, kad sudarytų bendrą smaigalio tvirtinimo įtaiso sukibimo stiprumą. Lygūs paviršiai neturi mechaninių užraktų ir priklauso tik nuo adsorbcijos, todėl jie gali sugesti dėl vibracijos.
Ar skirtingų tipų tvirtinimo priemonės turi vienodus optimalaus paviršiaus šiurkštumo reikalavimus spygliams?
Ne, tai priklauso nuo inkaravimo agento matricos medžiagos ir kietėjimo savybių. Sieros skiedinys, neorganinė cementinė medžiaga, turinti didelį trapumą, turi platų šiurkštumo toleranciją, optimalus Ra diapazonas yra 25–50 μm, todėl gilūs grioveliai sustiprina mechaninį blokavimą. Dervos tvirtinimo priemonėms, organiniams polimerams, pasižymintiems geru kietumu, bet jautrumu aštriems kampams, reikalingas optimalus 12,5–25 μm Ra diapazonas su „apvalintomis grublėtomis smailėmis“, kad būtų išvengta įtempių koncentracijos dėl aštrių įdubų. Spyglių gamintojai turi pakoreguoti raižymo arba smėliavimo parametrus pagal projekte pasirinktą tvirtinimo agentą.
Kaip smailių paviršiaus apdorojimo procesais (pvz., raižymas, smėliavimas) pasiekiami skirtingi šiurkštumo laipsniai?
Riektavimas formuoja reguliarius tiesius arba kryžminius raštus ant koto mechaninio ekstruzijos būdu, pirmiausia reguliuojant makro-šiurkštumą, kad būtų pasiektas Ra 25-100 μm, tinkamas inkaruoti sieros skiediniu. Smėlio srove sukuriamos netaisyklingos mikro-duobės ant koto dėl didelio-greičio smėlio smūgio, visų pirma koreguojant mikro-nelygumą, kad būtų pasiektas Ra 3,2-25 μm, tinkamas tvirtinti derva. Siekiant užtikrinti aukštus tikslumo reikalavimus, naudojamas „smėlio srove + rėžimas“ kompozicinis procesas: smulkus smėliasrove ant raiželių subalansuoja makroblokavimą ir mikroadsorbciją.
Kaip greitai{0}}svetainėje patikrinti, ar smaigalio paviršiaus šiurkštumas atitinka projektavimo reikalavimus?
Patogiausias metodas naudoja "paviršiaus šiurkštumo palyginimo blokus", metalinių blokų rinkinį su standartinėmis Ra reikšmėmis. Patikrinimo metu vizualiai ir lytėjimu palyginkite smaigalio kotą su kaladėlėmis, kad greitai nustatytumėte šiurkštumo laipsnį pagal tekstūros gylį ir lytėjimo pojūtį. Derva pritvirtintiems spygliams, kuriems keliami dideli tikslumo reikalavimai, naudokite nešiojamą paviršiaus šiurkštumo testerį, kad tiesiogiai išmatuotų Ra ant koto. Išmatuokite tris skirtingus skerspjūvius-ir gaukite vidurkį kaip galutinį rezultatą. Atmeskite ir grąžinkite nestandartinio šiurkštumo smaigalius pakartotiniam apdorojimui.