Kako dijagnosticirati postupni gubitak ravnosti ploče uzrokovan opetovanim preko-temperaturnim ekskurzijama?

Tijekom godina rada ploča za prešu koja je radila na temperaturama iznad svoje nazivne temperature zbog pomaka senzora, greške regulatora ili događaja nenamjernog zagrijavanja počet će gubiti svoj izvorni oblik. Površina možda više neće biti potpuno ravna, ali će razviti skroman izgled 'tanjura' gdje je središte niže od rubova. Ovaj problem nije samo obično trošenje ili abrazija. To je trajna, kumulativna deformacija, koja je posljedica toplinskog puzanja, odnosno postupnog tijeka metala pod naprezanjem na visokoj temperaturi.

Uobičajeni način kvara u grijanim sustavima alata je problem koji se naziva progresivni gubitak ravnosti tijekom temperaturnih odstupanja ploče.

Shvaćanje mehanizma deformacije
Deformacija puzanja uglavnom je odgovorna za gubitak ravnosti ploče zbog zagrijavanja.

Puzanje se definira kao:

Vremenska plastična deformacija

Pod mehaničkim stresom koji je u tijeku

Visoka-temperatura ubrzana ispod točke taljenja

Ako se valjak susreće s ponovljenim-temperaturnim ekskurzijama, materijal ulazi u režim u kojem je granica razvlačenja znatno smanjena. Metal se polako savija pod težinom i silama stezanja stroja.

Sjećanje ploče je, urezano u njen oblik, samo pregrijavanje.

Nakon hlađenja, izobličenje se ne vraća na početnu geometriju, već ostaje trajno.

Precizno mjerenje površinskog mapiranja
Dijagnoza počinje pažljivim mjerenjem ravnosti.

Površinski mjerač s preciznim brojčanikom koristi se za mapiranje površine ploče.

Postupak mjerenja
Površina ploče je podijeljena u pravilan mrežni uzorak

Referentne točke stvaraju se u ekvidistantnim intervalima

Indikatori brojčanika očitavaju se na svakom čvoru mreže.

Ucrtavaju se odstupanja od referentne ravnine

Ovaj postupak pokazuje opću geometrijsku tendenciju površine.

Tipični dijagnostički ishod
Za oštećenje toplinskim puzanjem, očitanja su često:

Manje vrijednosti u sredini

Više vrijednosti na rubovima

Glatka, kontinuirana zakrivljenost u odnosu na izolirane nedostatke

Zdjelasti oblik profila pokazatelj je deformacije puzanjem, a ne mehaničkog oštećenja ili lokalnog trošenja.

Diferencijacija trošenja i protoka materijala
Važan korak u dijagnozi je razlikovati gubitak materijala od deformacije materijala.

Kod gubitka ravnosti uzrokovanog puzanjem:

Debljina cjelokupnog materijala je gotovo nepromijenjena

Površina izgleda netaknuto bez uzoraka erozije

Deformacija je volumetrijska, a ne abrazivna

Jednostavno mjerenje debljine otkriva da nijedan materijal nije uklonjen na bilo koji značajan način.

Umjesto toga, metal je polako popuštao plastično pod kombiniranim utjecajem topline i mehaničkih naprezanja.

Uzrok: Događaj izleta Thermal Over-
Ključni pokretački element je opetovano izlaganje temperaturama izvan sigurnog radnog raspona ploče.

Uzroci koji su česti su:

Neispravni senzori temperature

Ugađanje regulatora nije ispravno

Okolnosti odlaska grijača

Greška toplinske povratne sprege

Logika toplinske zaštite neadekvatna

Čak i kratkotrajni skokovi mogu dovesti do dugotrajne akumulacije puzanja ako se ponavljaju tijekom mnogih ciklusa.

Svaki događaj preko-temperature dodaje malu količinu trajne deformacije koja se nakuplja tijekom radnog vijeka.

Ponašanje materijala pri visokim temperaturama
Čvrstoća materijala opada s povećanjem temperature što rezultira deformacijom puzanjem.

Na visokim temperaturama:

Smanjenje granice razvlačenja

Atomska difuzija je ubrzana

Pokreće se kretanje granice zrna

Otpornost na deformacije je smanjena

U ovom slučaju čak i manji mehanički stres, uzrokovan težinom ploče i silama stezanja, može dovesti do trajne promjene oblika.

Ponašanje ovisi-o vremenu, tj. što je dulja izloženost veća je deformacija.

Korektivni postupak popravka
Vraćanje ravnosti općenito uključuje više{0}}postupak korekcije.

1. Toplinska obrada za ublažavanje stresa
Prvo se ploča uklanja i stavlja u kontrolirano okruženje peći.

Ključne karakteristike:

Temperatura se održava ispod kritične temperature prijelaza materijala.

Smanjite unutarnje napetosti

Djelomična stabilizacija zaostalog naprezanja uslijed puzanja

Time se ne vraća geometrija, već se materijal priprema za ponovnu-strojnu obradu.

2. Ponovno-strojno ili ponovno-brušenje do preciznosti
Nakon smanjenja naprezanja ploča se ponovno brusi ili precizno obrađuje.

Ciljevi su:

Rekonstrukcija ravne referentne površine

Ispravak za geometrijsku distorziju

Obnavljanje planarnosti i paralelnosti

Ovaj je postupak važan za vraćanje ploče na radne specifikacije.

3. Završna provjera
Nakon strojne obrade, ravnost se ponovno -provjerava pomoću:

Grafikoni indikacija brojčanika

Usporedba površine ploče

Laserska interferometrija (za precizne primjene)

Ploča se ponovno stavlja u rad nakon provjere.

Izbjegavanje ponovnog gubitka ravnosti
Popravljanje ne rješava korijenski problem.

Temeljni toplinski problem mora se riješiti kako bi se izbjeglo ponavljanje.

Primarne preventivne metode su:

Kalibracija senzora temperature.

Provjera ugađanja sustava upravljanja

3. Ograničenje primjene zaštite od previsoke-temperature

Redovito praćenje toplinske homogenosti.

Provjera stabilnosti grijača i cjelovitosti žice.

Deformacija puzanja postojat će čak i nakon ponovne -obrade ako se toplinski izleti ne isprave.

Korelacija između temperature i-dugotrajne deformacije
Puzanje uvelike ovisi o povijesti temperature,

Mali, ali ponavljajući izleti mogu s vremenom uzrokovati štetu.

To čini bolest tako opasnom jer:

nije uočen trenutni kvar

Deformacija se odvija polako

Gubitak performansi često je jedini način otkrivanja

Toplinska povijest je kodirana u fizičkoj geometriji ploče.

Sažetak
Dijagnoza deformacije ploče od pregrijavanja uključuje sveobuhvatno mapiranje površine, provjeru debljine i poznavanje ponašanja puzanja. Indikatorska rešetka brojčanika, u normalnom slučaju, pokazat će karakteristično izobličenje u obliku zdjele-, što ukazuje na trajno strujanje materijala, a ne na trošenje površine.

U slučaju ploče s temperaturnim odstupanjima, stanje postupnog gubitka ravnosti može se ispraviti preciznim ponovnim-brušenjem nakon-toplinske obrade za smanjenje naprezanja. Ali za uspješan popravak, temeljni uzrok-ponovljenih-temperaturnih događaja-mora se eliminirati.

Čak se i čelik, kojemu je dovoljno topline dovoljno dugo, može polako ponašati kao viskozan materijal, teći pod stresom poput ledenjaka. Puzajuća ploča stoga nije samo mehanički problem, već i signal upozorenja o toplinskom procesu koji se mora riješiti kako bi se osigurala dugoročna -stabilnost sustava.