쇼트 피닝은 부품의 일부 기계적 특성을 개선하고 표면 상태를 변경하기 위해 공작물의 표면에 충격을 주기 위해 샌드 쇼트와 철 쇼트의 고속 분사를 사용하는 프로세스입니다. 부품의 기계적 강도, 내마모성, 내 피로성 및 내식성 등을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다. 표면 매트, 스케일 제거 및 주조, 단조 및 용접 부품의 잔류 응력 최적화에도 사용할 수 있습니다.
쇼트 피닝 공정은 수많은 작은 망치로 표면을 두드리는 것처럼 부품 표면에 많은 수의 발사체를 분사하는 공정입니다. 따라서 금속 부품의 표면은 매우 강한 소성 변형을 일으켜 부품의 표면이 표면 강화층이라고 하는 특정 두께의 냉간 가공 경화층을 생성합니다. 이 강화층은 부품의 피로 강도를 크게 향상시킵니다. .
쇼트 피닝 기술을 이해하기 전에 쇼트 블라스팅, 샌드 블라스팅 및 쇼트 피닝의 세 가지 혼란스러운 개념을 설명할 필요가 있습니다.
이 세 가지 개념은 실제로 스프레이, 던지기, 샷, 모래라는 네 단어입니다. 그 중 블라스팅(Blasting)이 공법이고, 사용되는 재료는 쇼트샌드(Shot Sand)이다. 스프레이는 고압 공기를 사용하여 샷과 모래를 작업물 표면에 불어내는 것이고, 던지는 것은 고속 회전 블레이드를 사용하여 샷을 작업물 표면에 투사하는 것입니다. 샷은 스틸 샷으로 만들고 모래는 석영 모래로 만듭니다.
쇼트 피닝 후 부품의 특성
분무 후 깊이 방향에 따른 응력의 분포 법칙은 숏 피닝 잔류 응력의 분포 곡선으로 표현됩니다. 표면 잔류 압축 응력, 압축 응력층의 깊이, 최대 잔류 압축 응력 및 최대 잔류 압축 응력의 위치는 4가지 특성량입니다.
그 중 표면 압축 응력과 압축 응력층의 두께는 부품의 표면 강화 특성에 더 분명한 영향을 미칩니다. 분사된 재료 자체의 특성 외에도 표면 잔류 압축 응력의 크기와 압축 응력층의 깊이는 주로 숏 피닝 강도와 표면 피복률에 따라 달라집니다.
일반적으로 숏피닝 강도와 숏피닝 커버리지를 적절하게 높이면 숏피닝 효과를 높이는 데 도움이 되지만 표면 조도도 함께 증가하게 됩니다. 숏 피닝 커버리지의 경우 커버리지가 부족하면 표면층의 잔류 압축 응력이 상대적으로 크지만 응력 완화가 발생하기 쉽습니다. 따라서 숏피닝 공정이 강화효과를 극대화할 수 있도록 소재특성 및 보강요건과 함께 숏피닝 강도 및 숏피닝 시편을 합리적으로 선정하는 것이 필요하다.
분사면의 물질 구조 변화
분사된 표면이 거칠어집니다. 분무된 표면의 금속이 압착되어 작은 금속 피크를 형성하여 표면 거칠기에 영향을 미칩니다. 쇼트 피닝 강도가 증가하고 표면 경도가 감소하고 쇼트 피닝 시간이 길어지면 표면 거칠기도 증가합니다.
숏 피닝에 영향을 미치는 세 가지 요인
강화 펠릿의 품질을 평가하기 위한 세 가지 기본 매개변수는 강도, 적용 범위 및 표면 거칠기입니다.
1. 쇼트 피닝 강도
샷 피닝 강도에 영향을 미치는 프로세스 매개 변수는 주로 발사체 직경, 탄성 유속, 발사체 유속, 쇼트 피닝 시간 등을 포함합니다. 발사체의 직경이 클수록 속도가 빠를수록 충돌 운동량이 커집니다. 발사체와 공작물, 그리고 샷 피닝의 강도가 더 큽니다. 쇼트 피닝에 의해 형성된 잔류 압축 응력은 부품 재료의 인장 강도의 60%에 도달할 수 있으며 잔류 압축 응력 층의 깊이는 일반적으로 0.25mm에 도달할 수 있으며 최대 한계 값은 약 1mm입니다. 숏 피닝 강도를 보장하기 위해서는 일정 숏 피닝 시간이 필요합니다. 일정 시간이 지나면 숏 피닝 강도가 포화 상태에 도달한 다음 숏 피닝 시간이 연장되어 더 이상 강도가 크게 증가하지 않습니다. 쇼트 피닝 강도의 Almen 테스트에서 쇼트 피닝 강도는 시험편 변형의 크라운 높이로 특징지어집니다.
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2. 쇼트 피닝 커버리지
어떤 사람들은 종종 숏 피닝 피복률에 대해 이렇게 생각합니다. 내 노즐이 작업물에 위 1번, 아래 1번으로 2번 분사하는데 200% 피복률을 충족할 수 있습니까? 얼핏 그럴싸해 보이지만 그렇지 않다.
적용 범위 측정은 다음과 같습니다. 먼저 공작물 표면에 유색 유약 또는 형광 유약 층을 코팅 한 다음 공정 매개 변수에 따라 공작물을 분사하고 표면에 한 번 분사한 후 공작물을 꺼내고 아래에서 잔류 물을 관찰하십시오. 현미경(돋보기). 표면에 도포되는 비율은 20% 정도 남아있다면 도포율은 80% 입니다. 잔류물이 2%만 있을 때, 즉 커버율이 98%일 때 완전 클리어, 즉 커버율이 100%일 때라고 볼 수 있으며 이때가 있다. 400% 적용 범위가 달성되면 시간이 4배가 됩니다.
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3. 표면 거칠기
스틸 샷의 사출로 인해 공작물 표면의 거칠기가 일정한 변화를 보입니다. 표면 거칠기에 영향을 미치는 요소는 부품 재료의 강도와 경도, 발사체의 직경, 분사 각도와 속도, 부품의 원래 표면 거칠기입니다.
동일한 다른 조건에서 부품 재료의 강도 및 표면 경도 값이 높을수록 소성 변형이 더 어려워지고 분화구가 얕아지고 표면 거칠기 값이 작아집니다. 발사체의 직경이 작을수록 속도가 느려지고 분화구가 얕아지며 표면 거칠기 값이 작아집니다. 분사각이 클수록 발사체 속도의 수직 성분이 작아지고 충격력이 작아지고 분화구가 얕아지며 발사체의 접선 속도가 커지고 표면에 대한 발사체의 마모 효과가 커집니다. 조도 값이 작을수록; 부품의 원래 표면 거칠기도 영향을 미치는 요인 중 하나입니다. 원래 표면이 거칠수록 쇼트 피닝 후 표면 거칠기 값의 감소가 작아집니다. 반대로 표면이 매끄러울수록 쇼트 피닝 후 표면이 거칠어집니다.
부품에 고강도 쇼트 피닝이 적용되면 깊은 크레이터는 표면 거칠기 값을 증가시킬 뿐만 아니라 큰 응력 집중을 형성하여 쇼트 피닝 효과를 심각하게 약화시킵니다.
