خلاصه:در پاسخ به ویژگیهای مواد کامپوزیت کربن/کربن، از طریق تحقیق و استفاده از ابزارهای سنگزنی، سایندهها، فیکسچرها، مسیر حرکت و غیره، مقاله به طور مقدماتی یک روش آسیاب عملی و امکانپذیر برای حلقههای آببندی سطح دوبل را خلاصه کرده است. کیفیت سطح قطعات تا حد زیادی بهبود یافته و نسبتاً پایدار است، نیازهای نقشه های طراحی را برآورده می کند، و مشکل سنگ زنی مسطح برای حلقه های آب بندی مواد کامپوزیت کربن/کربن با قطر بزرگ، دیواره نازک و سطوح آب بندی دوبل را حل می کند.
کلید واژه ها:مواد کامپوزیت کربن/کربن؛ سنگ زنی حلقه آب بندی؛ مهر و موم دو صورت
ماده گرافیت کربن پرمصرف ترین ماده اصطکاکی است و عملکرد جفت شدن خوبی با فلزات، غیر فلزات و پوشش های مختلف دارد. این یکی از تنها مواد دوگانه آب بندی مناسب برای اکثر شرایط اصطکاک خشک است. مواد کامپوزیت کربن/کربن همه مواد کامپوزیت کربنی هستند که از الیاف کربن و پارچههای آنها به عنوان مواد تقویتکننده، کربن بهعنوان ماتریس و فرآوریشده و کربنیزه شدهاند. ویژگی های آن قابل توجه است: وزن مخصوص کمتر از 2.0g/cm3; خواص مکانیکی عالی در دمای بالا؛ مقاومت در برابر فرسایش خوب؛ داشتن ویژگی های سایر مواد کامپوزیتی مانند استحکام بالا، مدول بالا، خستگی بالا و عملکرد خزش. عملکرد عالی اصطکاک و سایش، ضریب اصطکاک کم، عملکرد پایدار، آن را به بهترین ماده کاندید برای اجزای مختلف مقاوم در برابر سایش و اصطکاک تبدیل می کند.
حلقه آب بندی مواد کامپوزیت کربن/کربن (که از این پس به عنوان حلقه آب بندی نامیده می شود) یک جزء آب بندی دو طرفه با قطر زیاد، دقت ابعادی بالا، دقت شکل بالا و زبری سطح پایین در هر دو انتها است که پردازش آن را بسیار دشوار می کند. . سنگ زنی مسطح فرآیند نهایی پردازش حلقه های آب بندی است و کلید پردازش حلقه آب بندی است. استفاده از ابزارهای سنگ زنی، ساینده ها و وسایل مناسب بسیار مهم است. در عین حال، الزامات بالایی برای روش های سنگ زنی و الزامات سخت برای محیط سنگ زنی وجود دارد.
بر اساس ویژگیهای مواد کامپوزیت کربن/کربن، این مقاله به بررسی و مطالعه تکنولوژی آسیاب مسطح حلقههای آببندی سطح دوگانه از دیدگاه ابزارهای سنگزنی، سایندهها، ابزارسازی و مسیر حرکت میپردازد.
1 آنالیز حلقه آب بندی
1.1 تجزیه و تحلیل ساختار حلقه آب بندی
حلقه آب بندی یک جزء دایره ای دیواره نازک با قطر زیاد (تقریباً Φ 18{4}})، ضخامت نازک (نزدیک به 10 میلی متر) و عرض باریک (تقریباً 1{{8}) است. }mm)، عمدتاً دارای ویژگی های ساختاری زیر است: شیار حلقه انتهایی، شیار حلقه بیرونی، توری دایره ای داخلی و خارجی، شیار انتهایی، سوراخ محوری، سوراخ شعاعی و غیره. وجه های انتهایی چپ و راست سطوح آب بندی با دقت ابعادی بالا، زبری، و شکل و موقعیت مورد نیاز، با زبری نه بیشتر از Ra{10}}.2 میکرومتر هستند. مسطح بودن 0.0009 میلی متر است، موازی بودن بیشتر از 0.005 میلی متر نیست، و عمود بر سوراخ داخلی و دایره بیرونی بیشتر از 0.01 میلی متر نیست.
1.2 ویژگی های مواد
مواد کامپوزیت کربن/کربن خالی در شکل 1 نشان داده شده است، با الیاف کربن در هم آمیخته و به شکل مشبک متراکم روی هم چیده شده اند، و ذرات کربن بین شکاف های الیاف کربن پر شده اند. در مقایسه با مواد گرافیت معمولی، دارای سفتی خوب و استحکام بالایی است، با چگالی 1.{2}}.{3}}g/cm3 و سختی Shore کمتر یا مساوی 70.
مواد کامپوزیت کربن/کربن نوع جدیدی از مواد با دمای فوق العاده بالا است که بر تحقیق و توسعه در زمینه مواد جدید متمرکز شده است. دارای ویژگی های قابل توجه زیر است:
چگالی کم است (<2.0g/cm3), only 1/4 of that of nickel based high-temperature alloys and 1/2 of that of ceramic materials.
خواص مکانیکی عالی در دمای بالا. هنگامی که دما به 2200 درجه می رسد، استحکام آن نه تنها کاهش نمی یابد، بلکه حتی از دمای اتاق نیز بالاتر می رود که با سایر مصالح ساختاری قابل مقایسه نیست.
عملکرد ضد فرسایش خوب، فرسایش یکنواخت، و می تواند در محیط هایی با دمای بالا و فرسایش کوتاه مدت بالای 3000 درجه استفاده شود.
عملکرد اصطکاک و سایش عالی، با ضریب اصطکاک کم و عملکرد پایدار، آن را به بهترین ماده کاندید برای اجزای مختلف مقاوم در برابر سایش و اصطکاک تبدیل می کند.
داشتن ویژگی های سایر مواد کامپوزیتی مانند استحکام بالا، مدول بالا، خستگی بالا و عملکرد خزشی.
1.3 مشکلات در سنگ زنی صفحه
سنگ زنی مزایای زیادی دارد: دقت ابعادی بالا، دقت شکل بالا، زبری سطح پایین، بهبود مقاومت در برابر سایش سطح قطعات، و بهبود مقاومت در برابر خستگی سطح قطعات. سنگ زنی فرآیند نهایی فناوری پردازش حلقه آب بندی است و کیفیت سنگ زنی مستقیماً بر صلاحیت قطعات نهایی تأثیر می گذارد و اهمیت آن بدیهی است. سنگ زنی حلقه های آب بندی مشکلات زیر را دارد: (1) قطر حلقه آب بندی بزرگ است، دیواره نازک است و سنگ زنی سطح انتهایی آب بندی دوگانه دشوار است. (2) سطح حلقه آب بندی کم نور، با درخشندگی ضعیف است و تشخیص کریستال تخت نوری دشوار است.
2 تحقیق در مورد تکنولوژی سنگ زنی هواپیما
در پاسخ به مشکلات موجود در سنگ زنی حلقه های آب بندی کامپوزیت کربن/کربن، اکتشاف و تحقیقات اولیه در هفت جنبه زیر انجام شد.
2.1 ابزار تحقیق
ابزار سنگ زنی حامل مواد ساینده است که برای پوشش دادن و جاسازی ساینده ها استفاده می شود و به ذرات ساینده آزاد اجازه می دهد تا در ابزار سنگ زنی قرار بگیرند و اثرات برشی را اعمال کنند. در عین حال ابزاری برای سنگ زنی و فرم دهی است که دقت شکل هندسی خود را به روش خاصی به قطعه کار منتقل می کند. یک نیاز بسیار مهم برای ابزارهای سنگ زنی وجود دارد: انتخاب سختی ابزار سنگ زنی از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا سخت بودن بیش از حد می تواند باعث شکستن و سایش سریع ذرات ساینده شود و حتی برخی از ذرات ساینده در قطعات فشرده شده و به کیفیت سطح آسیب می رساند. ماشینکاری؛ نرمی بیش از حد باعث می شود که ذرات ساینده بیش از حد عمیق در مواد آسیاب فشرده شوند. انتخاب صحیح سختی ابزار سنگ زنی می تواند به طور موقت ذرات ساینده را پشتیبانی کرده و به سرعت موقعیت آنها را تغییر دهد، به طوری که هر ذره ساینده دارای لبه ها و گوشه های جدیدی برای شرکت در برش است.
واحد ما همیشه از چدن خاکستری، یک ماده فلزی با تغییر شکل نسبتاً کوچک در دمای اتاق، به عنوان ابزار سنگ زنی برای سنگ زنی مهر و موم های کربن گرافیت استفاده می کند. دارای سازماندهی متراکم، سختی یکنواخت، قابلیت جاسازی مناسب، مقاومت در برابر سایش خوب، تغییر شکل کوچک و سختی متوسط است که برای استفاده به عنوان ابزار سنگ زنی برای مواد کربن گرافیت مناسب است.
2.2 ترکیب آسیاب
عامل سنگ زنی مخلوطی است که از ذرات ساینده، سیال سنگ زنی و مواد کمکی تشکیل شده است. ذرات ساینده مورد استفاده برای ساخت ساینده ها معمولاً از پودر میکرو استفاده می کنند، معمولاً اندازه ذرات میکرو پودر کاربید سیلیکون سبز استفاده می شود: W20، W14 برای سنگ زنی خشن، W14، W10 برای آسیاب نیمه دقیق، و زیر W7 برای سنگ زنی دقیق.
در فرآیند قبلی پردازش حلقه های آب بندی کامپوزیت کربن/کربن، نفت سفید به عنوان سیال سنگ زنی استفاده شده است. در طول فرآیند آسیاب، مشخص شد که نفت سفید به راحتی فرار نیست و زباله های زمین چسبناک هستند و تمیز کردن آنها دشوار است. پس از آسیاب کردن، قبل از استفاده از کریستال های تخت نوری برای آزمایش، باید مدت زیادی صبر کرد تا نفت سفید کاملاً خشک شود، که زمان زیادی را تلف می کند. علاوه بر این، مواد کامپوزیتی کربن/کربن بهخصوص به نفت سفید حساس هستند، که منجر به کاهش درخشندگی پس از قرار گرفتن در معرض روغن، نمایش باند نور تار و مشکل در تشخیص کریستال مسطح میشود.
در پاسخ به مضرات استفاده از سیال سنگ زنی نفت سفید، پس از آزمایش های متعدد، مشخص شد که استفاده از الکل به عنوان سیال سنگ زنی تاثیر بسزایی در آسیاب دارد. الکل به سرعت تبخیر می شود، حلقه آب بندی تمیز است و چیپس ها چسبنده نیستند. پس از تبخیر سریع الکل، حلقه مهر و موم را می توان برای تشخیص کریستال مسطح، با درخشندگی خوب و نوار نور شفاف استفاده کرد، که سرعت سنگ زنی را تا حد زیادی بهبود می بخشد و تشخیص را بسیار راحت می کند.
2.3 فیکسچر سنگ زنی
طراحی اولیه فیکسچر سنگ زنی یک ساختار یکپارچه است، همانطور که در سمت چپ شکل 2 نشان داده شده است. در طول فرآیند سنگ زنی، مشخص شد که پس از سنگ زنی یک وجه انتهایی، وجه انتهایی دیگر برگردانده شده و آسیاب شده است. صافی وجه انتهایی بعد از آزمایش کریستال مسطح بهتر از سطح اول بود و هر بار یکسان می ماند. علاوه بر این، هنگام آسیاب کردن مجدد اولین چهره پایانی، مشکل حل نشده باقی ماند.
پس از تجزیه و تحلیل دقیق، مشخص شد که مشکل در فیکسچر سنگ زنی نهفته است. فیکسچر اصلی سنگ زنی از نوع یکپارچه است و وجه انتهایی که با قطعات تماس پیدا می کند یک توقف داخلی است که به سختی آسیاب می شود. پردازش مکانیکی معمولی نمی تواند به دقت کیفیت سطح پس از سنگ زنی دست یابد. اصطکاک بین سطح حلقه آب بندی از قبل زمین شده و این سطح در واقع سایش است و در نتیجه کیفیت پایین صفحه انتهایی که با فیکسچر سنگ زنی در تماس است، می شود.
2.4 مراحل سنگ زنی
قبل از آسیاب کردن حلقه آب بندی، سطح انتهایی باید صاف شود تا اطمینان حاصل شود که زبری سطح انتهایی از Ra{{0}}.8 میکرومتر بیشتر نباشد. موازی بین دو وجه انتهایی نباید از 0.005 میلی متر تجاوز کند. مراحل خاص سنگ زنی: (1) ابزار سنگ زنی: قبل از سنگ زنی حلقه آب بندی، صفحه سنگ زنی باید با مواد ساینده و آسیاب شود تا زبری Ra0.1 میکرومولار بدست آید. (2) قطعات سنگ زنی: از وسایلی برای آسیاب کردن روی صفحه سنگ زنی با توجه به یک مسیر حرکت خاص استفاده کنید، با هر دو دست نیروی ثابت و ثابتی اعمال می شود، و به سرعت صفحه سنگ زنی را تمیز کنید تا زباله ها و کثیفی ها از بین بروند. (3) قطعات را تمیز کنید: پس از آسیاب شدن قطعات، دستکش بپوشید و به آرامی زباله ها و کثیفی های آسیاب را با پارچه ابریشمی تمیز یا پشم پنبه پاک کنید.
2.5 مسیر حرکت
الزامات برای مسیر حرکت سنگ زنی: باید بتواند اطمینان حاصل کند که تمام نقاط روی سطح ماشینکاری دارای شرایط برش یکسان (یا مشابه) هستند. در عین حال، همچنین لازم است اطمینان حاصل شود که تمام نقاط روی سطح ابزار سنگ زنی دارای شرایط برش یکسان (یا مشابه) هستند. الزامات به شرح زیر است: (1) قطعه کار به موازات صفحه صفحه سنگ زنی حرکت می کند و اطمینان حاصل می کند که ضربات تمام نقاط روی قطعه کار یکسان است تا به صافی خوب برسد. (2) حرکت سنگ زنی باید برای ثبات تلاش کند و تا حد امکان از زوایای انحنای بزرگ اجتناب کند. (3) حرکت قطعه کار کل سطح ابزار سنگ زنی را می پوشاند تا سایش یکنواخت ابزار سنگ زنی را تسهیل کند. (4) سعی کنید از تکرار دوره ای مسیر حرکت هر نقطه روی قطعه کار خودداری کنید.
پس از آزمایش و اکتشاف، استفاده از مسیر موج سینوسی برای سنگ زنی مناسب است. پس از آسیاب کردن برای مدت زمان معین، حلقه آب بندی را 90 درجه تا 180 درجه بچرخانید تا از سایش ناهموار قطعات جلوگیری شود.
2.6 الزامات محیط سنگ زنی
سنگ زنی پردازش نهایی است و نتایج آن کیفیت پردازش قطعه را تعیین می کند. الزامات برای محیط سنگ زنی حلقه آب بندی نسبتا زیاد است. در و پنجره های اتاق عمل باید به خوبی مهر و موم شده باشد و اتاق عمل باید تمیز و عاری از گرد و غبار باشد. دما و رطوبت باید به شدت کنترل شود و نور طبیعی برای آزمایش کافی باشد.
در طول فرآیند آسیاب مسطح مواد کامپوزیت کربن/کربن، آنها به ذرات سخت کوچک مانند گرد و غبار و ناخالصی ها بسیار حساس هستند. ذرات سخت کوچک مانند گرد و غبار و ناخالصی ها به راحتی می توانند خراش هایی را روی سطح مواد ایجاد کنند که بر کیفیت سنگ زنی تأثیر می گذارد و حتی در موارد شدید منجر به ریزش می شود.
2.7 اقدامات احتیاطی
با توجه به دیواره نازک، قطر زیاد و دقت بالای مورد نیاز این قطعه، در فرآیند سنگ زنی باید به چهار نکته زیر توجه ویژه ای داشت:
فشار سنگ زنی باید کم باشد. به دلیل کنترل ناهموار نیروی دست، ایجاد تغییر شکل قطعات آسان است و صافی سطح تولید شده نمی تواند الزامات را برآورده کند. هنگام سنگ زنی، به یاد داشته باشید که فشار را به صورت عمودی به وسیله سنگ زنی با دست وارد نکنید، بلکه فشار را به موازات صفحه آسیاب اعمال کنید.
در هنگام سنگ زنی دقیق، بدون نیاز به افزودن عامل سنگ زنی به صفحه آسیاب، از روش آسیاب خشک برای آسیاب استفاده می شود.
در هنگام آسیاب خشک باید توجه داشت که پس از چند دور آسیاب کردن، صفحه صاف توسط پودر آسیاب شده گیر می کند و باعث می شود که اثر برش خود را از دست بدهد که معادل پدیده چسبیدن چاقو است. بنابراین لازم است که به طور مرتب آن را با الکل تمیز تمیز کنید، مکررا آسیاب کنید و در نهایت اندازه مورد نیاز را برآورده کنید.
3 نتیجه گیری
از طریق آزمایش های آسیاب بر روی حلقه های آب بندی مواد کامپوزیت کربن/کربن، یک روش آسیاب مسطح عملی و امکان پذیر به طور مقدماتی خلاصه شده است. پس از تأیید پردازش عملی، کیفیت سطح سنگ زنی حلقه آب بندی تا حد زیادی بهبود یافته است، نیازهای نقشه های طراحی را برآورده می کند، تولید آزمایشی و قابلیت های پردازش واحد ما را افزایش می دهد، و پایه ای محکم برای پردازش آینده مواد مرتبط ایجاد می کند.
اطلاعات بیشتر در مورد WBMRolling Dies:
به عنوان یکی از تولید کنندگان حرفه ای ابزار، قالب نورد را با سختی بالا، تحویل سریع و خدمات خوب ارائه می دهد.
https٪3a٪2f٪2fwww.bearingroller.com٪2ftools٪2frolling-dies.html
