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20-kHz-Ultraschall-Schlagbehandlungs-Löt-Ultraschallstrahlpistole für die Schlagbehandlung

Ultraschall-Schlagbehandlungsgeräte für Strukturen und Baugruppen, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind. Der Ultraschall-Schlagbehandlungsprozess trägt dazu bei, das Auftreten von Rissen zu verzögern oder sogar zu beseitigen.
Frequenz:
Schwingungsamplitude (a):
Leistung:
Verfügbarkeit:
Menge:
20-kHz-Ultraschall-Schlagbehandlungs-Löt-Ultraschallstrahlpistole für die Schlagbehandlung
20-kHz-Ultraschall-Schlagbehandlungs-Löt-Ultraschallstrahlpistole für die Schlagbehandlung
20-kHz-Ultraschall-Schlagbehandlungs-Löt-Ultraschallstrahlpistole für die Schlagbehandlung
20-kHz-Ultraschall-Schlagbehandlungs-Löt-Ultraschallstrahlpistole für die Schlagbehandlung
20-kHz-Ultraschall-Schlagbehandlungs-Löt-Ultraschallstrahlpistole für die Schlagbehandlung
20-kHz-Ultraschall-Schlagbehandlungs-Löt-Ultraschallstrahlpistole für die Schlagbehandlung
  • UIT20

  • Rps-Sonic

  • UIT20

Ultraschall-Schlagbehandlung Hochfrequenz-Schweißschlagbehandlung 


Beschreibung


Die 20-kHz-Ultraschall-Schlagbehandlungspistole ist ein fortschrittliches System zur Oberflächenmodifizierung und Spannungsentlastung, das zur Verbesserung der mechanischen Leistung, Ermüdungsbeständigkeit und strukturellen Integrität von Metallkomponenten entwickelt wurde. Es nutzt hochfrequente Ultraschallvibrationen in Kombination mit kontrollierter Aufprallenergie, um die Oberflächenschicht von Metallen plastisch zu verformen, die Kornstruktur zu verfeinern und Restspannungen zu reduzieren.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Kugelstrahl- oder thermischen Spannungsabbaumethoden liefert dieses Ultraschall-Schlagsystem hochfrequente Mikrohämmerenergie direkt an die Materialoberfläche und ermöglicht so eine tiefere Spannungsumverteilung ohne übermäßigen Materialabtrag oder thermische Verformung. Es wird häufig zur Schweißverstärkung, zur Verbesserung der Ermüdungslebensdauer und zur Behandlung hochbeanspruchter Industriekomponenten eingesetzt.


Das System ist mit einem 20-kHz-Hochleistungs-Ultraschallwandler und einer Schlagstrahlpistole ausgestattet , die einen kontrollierten mechanischen Schlag mit Ultraschallfrequenz für eine kontinuierliche Oberflächenbehandlung liefert.

Ein wesentlicher Vorteil ist die Fähigkeit, tiefe Druckeigenspannungsschichten zu erzeugen , wodurch die Ermüdungsbeständigkeit und die Rissausbreitungsbeständigkeit in geschweißten und bearbeiteten Teilen erheblich verbessert werden.

Im Vergleich zum herkömmlichen Kugelstrahlen bietet dieses Ultraschall-Schlagverfahren eine präzisere Energiekontrolle und lokale Behandlung und vermeidet Oberflächenverunreinigungen durch Stahlkugeln oder Schleifmittel.

Der Prozess kombiniert die Synergie von mechanischer Einwirkung und Ultraschallschwingung , was zu einer verfeinerten Kornstruktur und verbesserten metallurgischen Eigenschaften der Oberflächenschicht führt.

Es eignet sich hervorragend für die Nachbehandlung nach dem Schweißen, beseitigt Schweißeigenspannungen und verringert das Risiko von Spannungsrisskorrosion.

Das tragbare Design ermöglicht den flexiblen Betrieb komplexer Geometrien, großer Strukturen und Wartungsanwendungen vor Ort.




Parameter:


Modell Nr. UIT20
Ultraschallfrequenz 20 kHz
Maximale Leistung 1000 W/2000 W
Amplitude 35 um
Stromversorgung 220V / 50-60 Hz
Ultraschallgenerator Größe 250 (B) x 310 (L) x 135 (H) mm
Gewicht 5 kg
Besonderheit Ultraschallamplitude einstellbar

  

5 (40)


9 (10)




Hauptvorteile

Die Ultraschall-Schlagbehandlung verbessert die Ermüdungslebensdauer und die strukturelle Haltbarkeit von Metallkomponenten erheblich.

Es erzeugt eine gleichmäßige Druckspannungsschicht und erhöht die Widerstandsfähigkeit gegen Rissbildung, Verformung und Versagen bei zyklischer Belastung.

Im Vergleich zum Kugelstrahlen ermöglicht es eine sauberere Verarbeitung ohne Kontamination durch abrasive Medien.

Es reduziert die Schweißeigenspannung und verbessert die Zuverlässigkeit der Schweißverbindung in kritischen technischen Strukturen.

Der Prozess ist kalt und nicht thermisch, wodurch Verformungen vermieden werden und die Materialeigenschaften erhalten bleiben.


Anwendungen

Die 20-kHz-Ultraschall-Schlagbehandlungspistole wird häufig verwendet in:

  • Entlastung und Verstärkung der Schweißnaht

  • Strukturkomponenten für die Luft- und Raumfahrt

  • Chassis- und Rahmenverstärkung für Kraftfahrzeuge

  • Schiffbau und Meereskonstruktionen

  • Druckbehälter und Rohrleitungen

  • Schwere Maschinenkomponenten

  • Eisenbahn- und Brückenbau

  • Behandlung zur Verlängerung der Metallermüdungslebensdauer



Ultraschall-Schlagbehandlung





ERHÖHUNG DER SPANNUNGSKORROSIONSRISSBESTÄNDIGKEIT (SCC).

Die Erzeugung einer oberflächlichen Verdichtung durch das Strahlen durch den Aufprall der Nadeln auf das Material ermöglicht außerdem eine Verbesserung der Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion.

Da dieses Phänomen bei Strukturen und Baugruppen auftritt, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind, trägt der HFMI/UIT-Prozess dazu bei, das Auftreten von Rissen zu verzögern oder sogar zu verhindern.


KORREKTUR VON VERFORMUNGEN DURCH SCHWEIßEN

Die durch Schweißprozesse entstehenden Spannungen führen zu Verformungen in den Schweißnähten zwischen den Blechen.

Diese bekannten Verformungen treten während der Abkühlphase der Schweißnaht auf, wenn das geschmolzene Metall schrumpft, was zu einer plastischen Verformung der geschweißten Metalle führt.

Um Zugspannungen zu beseitigen, werden derzeit herkömmliche Entspannungsverfahren lokal angewendet (Erwärmung, WIG-Abrichten usw.). Diese Prozesse stellen ein Spannungsniveau nahe 0 MPa an der Oberfläche und in der Tiefe wieder her, korrigieren jedoch nicht den durch die Schweißung verursachten Defekt.

Das Ultraschall-Schlagbehandlungsverfahren (HFMI / UIT) ermöglicht nicht nur die Erzeugung von Druckeigenspannungen, die weitaus vorteilhafter sind als der Spannungsabbau, sondern ermöglicht auch die Begradigung der durch das Schweißen verursachten Verformungen. Der 2-in-1-Effekt der Ultraschall-Schlagbehandlung (HFMI / UIT) ist besonders wertvoll, wenn es darum geht, die Dauerfestigkeit von Stählen, Aluminium und anderen Metalllegierungen zu verbessern und gleichzeitig geometrische Fehler zu korrigieren.


SOWOHL FÜR DIE HEILENDE ALS AUCH FÜR DIE VORBEUGENDE BEHANDLUNG

Bei der Herstellung eines Teils oder der Herstellung und Montage einer Struktur besteht der erste Schritt zur Kontrolle der Ermüdungsbeständigkeit darin, die kritischsten Bereiche zu bewerten, in denen Risse auftreten können. Dann muss das beste Bewerbungsverfahren ermittelt werden. Der Schlüssel zu dieser Wahl besteht darin, zu beurteilen, ob eine Methode zur Verbesserung der Ermüdungsbeständigkeit erforderlich ist, bevor ein größerer Schaden auftritt. Ein präventiver statt korrigierender Ansatz ist viel besser, um Kosten zu minimieren und Gewinne zu maximieren.

Die Ultraschall-Schlagbehandlung ist eine der besten vorbeugenden Behandlungen zur Verbesserung der Ermüdungsbeständigkeit von Schweißkonstruktionen



Das UP könnte effektiv zur Verbesserung der Ermüdungslebensdauer bei der Herstellung, Sanierung und Reparatur von geschweißten Elementen und Strukturen eingesetzt werden. Die UP-Technologie und -Ausrüstung wurde erfolgreich in verschiedenen Industrieprojekten zur Sanierung und Schweißnahtreparatur von Teilen und geschweißten Elementen eingesetzt. Zu den Bereichen/Branchen, in denen das UP erfolgreich angewendet wurde, gehören: Eisenbahn- und Autobahnbrücken, Baumaschinen, Schiffbau, Bergbau, Automobil und Luft- und Raumfahrt.  Ein Beispiel für die Anwendung von UP zur Reparatur und Sanierung von geschweißten Elementen, die Ermüdungsbelastungen im Bergbau ausgesetzt sind, ist in Abbildung 7 dargestellt. Rund 300 Meter Schweißnähte, die unter Ermüdungsgesichtspunkten kritisch sind, wurden UP-behandelt, um eine verbesserte Ermüdungsleistung großer Mühlen zu gewährleisten.

                                                                                              

 

          Anwendung von UP zur Sanierung von geschweißten Elementen einer großen Mühle


 

Basierend auf den Ermüdungsdaten und der in [10] beschriebenen Lösung wurde das UP auch bei der Sanierung von Schweißelementen einer Autobahnbrücke über den Ohio River in den USA angewendet.

Die Brücke wurde vor etwa 30 Jahren gebaut. Die geschweißten Teile der Brücke wiesen keine makroskopischen Ermüdungsrisse auf. Die Motivation für die Anwendung des UP zur Verbesserung der Ermüdungslebensdauer dieser Brücke war die Ermüdungsrissbildung in geschweißten Elementen und das Versagen einer der Spannweiten einer anderen Brücke ungefähr des gleichen Alters und der gleichen Bauart. Die Vorbereitungsphasen für die UP-Behandlung der Brücke und der Prozess der UP-Behandlung einer der geschweißten vertikalen Versteifungen sind in den Abbildungen 8 und 9 dargestellt. Mehr als zweitausendfünfhundert geschweißte Details der Brückenstruktur, die als ermüdungskritisch galten, wurden UP-behandelt.




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