Si muda mrefu uliopita, mhandisi aliniuliza:
Wana gia ya POM, na mchakato wa uthibitishaji wa awali umeendelea vizuri.
Raundi mbili za majaribio ya uvaaji zilifanyika, kufichua mabadiliko madogo ya vipimo na hali bora ya uso, kuthibitisha kuwa nyenzo hazionyeshi matatizo makubwa ya uvaaji.
Hata hivyo, wakati wa majaribio ya hivi majuzi-ya urefu wa maisha ya mashine yaliyofanywa baada ya kufikisha takriban mizunguko 200,000, sampuli kadhaa zilianza kuonyesha kukatika kwa meno katika maeneo yasiyobadilika.
Kwa sasa kuna mjadala ndani ya jumuiya: baadhi wanauhusisha na mkazo wa kuchakata, wengine na dosari za muundo wa miundo, wakati wengine wanashuku tofauti katika batches za nyenzo.
Aliuliza swali zuri sana-
Ikiwa nyenzo ilikuwa na matatizo, kwa nini jaribio la awali la kuvaa lilitoa matokeo bora sana?
Kwa kweli hili ni suala la kawaida sana, na timu nyingi huanguka ndani yake.
Kinachoelekezea kwa kweli si ukiukaji wa kigezo fulani, bali ni dhana potofu ya msingi ya utambuzi.
Kwa nini nyenzo inayoonyesha ukinzani bora wa uchakavu huwa hatarini zaidi kwa kushindwa kwa uchovu chini ya-hali halisi ya uendeshaji duniani?
01
Watu wengi hupata "aina ya shida" vibaya tangu mwanzo.
Wakati watu wengi wanakumbana na maelezo "nguo ya chini + mivunjiko inayofuata," majibu yao ya kwanza ni kutambua hali isiyo ya kawaida.
Je, kundi hili la nyenzo si thabiti? Je, kuna matatizo na usindikaji? Au hali za majaribio haziendani?
Lakini ukitatua tatizo, utagundua kuwa...
Kuvaa na uchovu kimsingi sio aina sawa ya maswala.
Kuvaa, kwa asili, ni jambo la uso.
Unaweza kuifikiria kama uso wa nyenzo unaoendelea "kukatwa" na "kukwaruzwa".
Ni nyenzo gani zinazohitajika kuhimili mchakato huu?
Ni rahisi: ngumu, mnene, na ngumu kukata.
Nukuu: Utafiti na Sifa za Mbinu za Kuvaa Abrasive
Kama unavyoona, -vifaa sugu vingi vinashiriki sifa hizi:
Ubora wa juu
Moduli ya juu
Nishati ya chini ya uso (pamoja na vifaa vya kulainisha)
Kwa maneno mengine, tumia vipimo vifuatavyo:
Je, uso unaweza kuhimili uharibifu wa nje?
Lakini uchovu hufuata mantiki tofauti kabisa.
Uchovu hutokea ndani ya nyenzo na ni mchakato wa mkusanyiko.
Kila ushiriki wa gia kimsingi ni mzunguko mdogo wa kupinda na kunyoosha.
Ni sawa kwa kutazama mara moja, lakini shida ni ...
Kitendo hiki kitarudiwa mamia ya maelfu au hata mamilioni ya nyakati
Ni nini hufanyika ndani ya nyenzo wakati wa mchakato huu?
Mlolongo wa Masi hupitia kunyoosha mara kwa mara na kurudia.
Deformation isiyoweza kutenduliwa hutokea katika mikoa iliyojaa.
Kasoro za microscopic hatua kwa hatua huongezeka kwenye nyufa.
Mara ya kwanza, hutaona mabadiliko yoyote.
Lakini ufa unapokua hadi saizi fulani muhimu-
Udhihirisho wa jumla ni: kupasuka kwa ghafla.
Kwa hivyo, suala kuu sio "kwa nini ilivunjika," lakini badala yake:
Kutumia "jaribio la kuvaa" kutathmini hali ya uendeshaji ya "uchovu-inayotawala" tangu mwanzo siofaa kimsingi.
02
Kwa nini "upinzani ulioboreshwa wa kuvaa" husababisha kushindwa kwa uchovu mara kwa mara?
Mara tu unapoainisha masuala kwa njia ipasavyo, utaona jambo ambalo linapinga angalizo lakini limeenea sana miongoni mwa-alama za juu:
Mbinu nyingi za kuboresha upinzani wa kuvaa kimsingi huhatarisha upinzani wa uchovu wa nyenzo.
Hii sio bahati mbaya; imedhamiriwa na muundo.
1. Kadiri ung'aavu unavyoongezeka, ndivyo sehemu za minyororo zinavyosogea kidogo.
Kwa nini vifaa kama vile POM, PBT, na PET vinaonyesha upinzani bora wa uvaaji?
Minyororo ya molekuli imepangwa katika muundo ulioshikana sana na{0}}umebainishwa vizuri.
Ni vigumu sana kwa watu wa nje kupenya mazingira hayo.
Lakini hapo ndipo penye tatizo.
Wakati inakabiliwa na mkazo wa mara kwa mara, nyenzo lazima zifanye kazi moja:
Nishati hutolewa kupitia harakati ya microscopic ya minyororo ya Masi.
Hata hivyo, suala la-muundo wa fuwele wa juu ni:
Sehemu imefungwa.
Sauti ya bure ni ndogo.
Karibu hakuna nafasi ya bafa ndani ya nchi
Matokeo yake ni:
Nguvu ya nje inapotumika, hakuna mahali pa kupotea-hivyo inajikita katika sehemu maalum za mnyororo-na hatimaye kusababisha mnyororo mkuu kukatika.
2. Filler mara nyingi huongeza tatizo.
Wahandisi wengi wa uundaji wanaamini kwamba:
Kwa upinzani wa kuvaa → Ongeza kichungi kigumu
Kwa mfano, fiberglass, nyuzinyuzi kaboni, na poda isokaboni.
Kwa muda mfupi, mbinu hii ni nzuri:
Uso ni mgumu zaidi
Kuimarishwa kwa upinzani wa mikwaruzo
Lakini nini kinatokea kwa vipengele hivi chini ya hali ya uchovu?
kiinua dhiki
Sababu ni rahisi:
Resin ni "deformable".
Kijazaji "kimsingi hakiwezi kuharibika-".
Chini ya upakiaji unaorudiwa, kiolesura kati ya vipengele viwili hupata mkazo mkubwa wa kukata.
Nini kinatokea baada ya muda?
Upungufu wa kiolesura
Kuunda microholes
Ufa huanza kuenea kutoka kwenye makali ya kujaza.
Hatimaye, kile unachokiona kwenye uso wa fracture sio fracture sare.
Badala yake, ni kesi ya kawaida ya ufa wa uchovu unaoendelea ndani.
Kwa muhtasari wa sehemu hii, inaweza kufupishwa katika sentensi moja:
Unalenga kufanya nyenzo hiyo "istahimili mikwaruzo-zaidi" na "imara" zaidi, lakini ukinzani wa uchovu inahitaji kuwa "imara na yenye uwezo wa kutoweka kwa nishati."
03
Je, utata huu unaweza kutatuliwaje kutoka kwa mtazamo wa kihandisi?
Wakati wa kutengeneza vipengee kama vile gia, fani, au viungio vya kuteleza, mahitaji ya mteja kwa kawaida ni ya moja kwa moja:
Haipaswi kuharibiwa au kuvunjika!
Kwa hivyo hapa ndio shida:
Tunawezaje kupata usawa kati ya "ugumu" na "ustahimilivu"?
Mbinu ya 1: Badala ya kuongeza ugumu tu, kwanza zingatia kupunguza msuguano.
Ikiwa utazingatia juhudi zako zote katika "kuboresha upinzani wa nyenzo kwa kukata",
Ni rahisi kuelekeza mfumo kuelekea trajectory ya "ugumu wa juu → uchovu mdogo."
Jaribu mbinu tofauti:
Badala ya kupinga msuguano moja kwa moja, punguza msuguano.
Je, hii inapaswa kufanywaje hasa?
Ongeza awamu ya kulainisha ya silikoni-
Ongeza-poda ya juu zaidi ya uzani wa molekuli PE-
Kutengeneza-mfumo wa kujipaka mafuta
Tabia za vitu hivi ni:
✔ Haiongezei moduli kwa kiasi kikubwa
✔ Hata hivyo, inaweza kutengeneza safu ya chini ya kukata juu ya uso
Matokeo yake ni:
Sehemu ya nguvu ya nje "imeteleza" badala ya "kukatwa".
Uharibifu unaosababishwa na uchovu sio muhimu sana.
Mbinu ②: Tengeneza "muundo wa matumizi ya nishati" badala ya kutegemea nyenzo moja
Hapa ndipo ambapo mimea mingi ya urekebishaji huonyesha utaalamu wao wa kweli wa kiufundi.
Msingi sio "更强," lakini badala yake:
Toa nafasi ndani ya nyenzo kwa utaftaji wa nishati.
Mbinu ya kawaida ni:
Kama mfumo wa aloi, kwa mfano POM/TPU
POM inatoa rigidity na upinzani kuvaa.
TPU hutoa elasticity na uharibifu wa nishati.
Wakati ufa unaenea:
Mara tu awamu inayobadilika inapokutana...
Nishati inafyonzwa.
Nyufa hupunguzwa au hata kukomeshwa.
Unaweza kutoa kiasi kidogo cha upinzani wa kuvaa.
Hata hivyo, hii ilisababisha ongezeko kubwa la umri wa kuishi kutokana na uchovu.
Mbinu ya 3: Ikiwa bajeti inaruhusu, tumia nyenzo zenye muundo sahihi moja kwa moja.
Baadhi ya nyenzo asili hutatua ukinzani huu kupitia muundo wao wa molekuli.
kwa mfano PEEK.
Kipengele chake cha kufafanua sio "kiashiria kimoja kinachozidi sana."
Badala yake, ina sifa zifuatazo za kimuundo kwa wakati mmoja:
Vitengo vikali (pete za kunukia, vikundi vya ketone)
Bondi inayonyumbulika (bondi ya etha)
Matokeo yake ni:
Nguvu na sugu{0}}
pia huonyesha uhamaji fulani wa sehemu
Kwa hivyo utapata kwamba:
Vipengee vingi-vinavyobadilika vya hali ya juu (vinavyotumika katika matumizi ya anga na matibabu),
Hatimaye, baada ya kuzunguka nyuma, tunarudi kwenye nyenzo hizi.
Sio kwa sababu ni ghali, lakini kwa sababu:
"Kasoro za muundo" wa vifaa vya bei nafuu ni vigumu kufidia kikamilifu kupitia uundaji pekee.
Suala la msingi na aina hii ya shida sio "kutumia nyenzo zisizo sahihi," lakini badala yake:
Mfumo wa tathmini ulitumiwa vibaya.
Kuvaa ni mwingiliano wa nishati kati ya nyuso.
Uchovu ni mkusanyiko wa nishati ya ndani.
Ikiwa utazingatia tu uboreshaji wa kipimo kimoja ndani ya TDS,
Ni rahisi kufikia ukamilifu katika mwelekeo mmoja huku ukipoteza kabisa udhibiti katika mwingine.
Wahandisi wenye uzoefu wa kweli hawazingatii "kuboresha kipimo kimoja"; badala yake, wanalenga:
Pata sehemu ya usawa kati ya uthabiti, uthabiti, msuguano, na kutoweka kwa nishati ambayo huhakikisha-utendaji wa muda mrefu.
Ikiwa umewahi kukutana na hii:
Upimaji wa awali uliendelea vizuri; hata hivyo, masuala yalizuka kuhusu maisha ya bidhaa mara tu ilipoanza kutumika.
Hasa yule-
Hali ambapo "haikuhitaji kusaga yoyote, lakini bado ilivunjika."
Huenda hii si bahati mbaya, bali ni uchovu wa kawaida-unaosababishwa na kushindwa.
Angalia kwa karibu kupasuka kwa darubini-jibu huwa tayari lipo.