Forstår du Ultrasonic Impact Treatment?

Forstår du  Ultrasonic Impact Treatment ?

 

 High Frequency Mechanical Impact  ( HFMI), også kendt som Ultrasonic Impact Treatment  ( UIT) er en højfrekvent svejsestødbehandling designet til at forbedre træthedsbestandigheden af ​​svejsede strukturer. I de fleste industrielle applikationer er denne proces også kendt som ultralyds-peening (UP).

Det er en kold mekanisk behandling, der involverer at slå svejsetåen med en nål for at skabe en udvidelse af dens radius og for at indføre resterende trykspændinger. 

    Generelt  kan det viste grundlæggende UP-system anvendes til behandling af svejsetå eller svejsninger og større overfladearealer, hvis det er nødvendigt.

Grundlæggende ultralyds-peening-system til forbedring af træthedslevetid af svejste elementer og strukturer

Frit bevægelige angribere

UP-udstyret er baseret på kendte fra 40'erne af forrige århundrede tekniske løsninger med brug af arbejdshoveder med frit bevægelige slagstifter til hammerbrænding. På det tidspunkt og senere blev der udviklet en række forskellige værktøjer baseret på frit bevægelige anslag til slagbehandling af materialer og svejsede elementer ved brug af pneumatisk og ultralydsudstyr. Den mere effektive stødbehandling er tilvejebragt, når slagstifterne ikke er forbundet til spidsen af ​​aktuatoren, men kan bevæge sig frit mellem aktuatoren og det behandlede materiale. Værktøjerne til slagbehandling af materialer og svejsede elementer med de frit bevægelige slagstykker, der er monteret i en holder, er vist. . Ved såkaldte mellemelementslagere kræves der kun en kraft på 30 - 50 N til behandling af materialer.

Snit gennem værktøj med frit bevægelige anslag til overfladebehandling.

Den  viser et standardsæt af let udskiftelige arbejdshoveder med frit bevægelige anslag til forskellige anvendelser af UP.

 Et sæt udskiftelige arbejdshoveder til UP

Under ultralydsbehandlingen oscillerer anslaget i det lille mellemrum mellem enden af ​​ultralydstransduceren og den behandlede prøve, hvilket påvirker det behandlede område. Denne form for højfrekvente bevægelser/påvirkninger i kombination med højfrekvente svingninger induceret i det behandlede materiale kaldes typisk ultralydspåvirkningen.

Teknologi og udstyr til Ultralyds-peening

Ultralydstransduceren oscillerer ved en høj frekvens, hvor 20-30 kHz er typisk. Ultralydstransduceren kan være baseret på enten piezoelektrisk eller magnetostriktiv teknologi. Uanset hvilken teknologi der anvendes, vil udgangsenden af ​​transduceren oscillere, typisk med en amplitude på 20 – 40 mm. Under oscillationerne vil transducerspidsen påvirke anslagsanordningen(e) på forskellige stadier i oscillationscyklussen. De(n) angriber(e) vil til gengæld påvirke den behandlede overflade. Slaget resulterer i plastisk deformation af materialets overfladelag. Disse påvirkninger, der gentages hundreder til tusindvis af gange i sekundet, i kombination med højfrekvente oscillationer induceret i det behandlede materiale resulterer i en række gavnlige virkninger af UP.

UP'en er en effektiv måde til at afhjælpe skadelige træk-restspændinger og til at indføre gavnlige kompressions-restspændinger i overfladelag af dele og svejsede elementer.

I træthedsforbedringen opnås den gavnlige effekt hovedsageligt ved at indføre de kompressionsrestspændinger i overfladelag af metaller og legeringer, fald i spændingskoncentration i svejsetåzoner og forbedring af de mekaniske egenskaber af materialets overfladelag.

 

Industrielle anvendelser af UP

UP'en kunne effektivt anvendes til forbedring af træthedslevetid under fremstilling, rehabilitering og reparation af svejsede elementer og strukturer. UP-teknologien og -udstyret blev med succes anvendt i forskellige industrielle projekter til rehabilitering og svejsereparation af dele og svejsede elementer. De områder/industrier, hvor UP blev anvendt med succes, omfatter: Jernbane- og motorvejsbroer, konstruktionsudstyr, skibsbygning, minedrift, biler og rumfart.