Granallado de superficies metálicas: la guía esencial

¿Qué es el shot peening ?

El granallado es un proceso que mejora las propiedades mecánicas y el estado de la superficie de las piezas de trabajo mediante el uso de granalla de arena o granalla de hierro de alta velocidad para impactar la superficie. Este proceso puede aumentar la resistencia mecánica, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión de las piezas.

Además, el granallado también se puede utilizar para matear superficies, desincrustar y eliminar tensiones residuales en procesos como fundición, forja y soldadura.

Pulido con chorro de arena para eliminar pintura vieja y óxido en la superficie de ruedas de acero.

T si de shot peening

El granallado se divide en granallado y granallado.

Granallado

El tratamiento de granallado de superficie tiene una fuerza de impacto significativa y proporciona un efecto de limpieza obvio.

Sin embargo, el tratamiento de piezas de láminas delgadas mediante granallado puede causar fácilmente la deformación de la pieza, y la granalla de acero golpea la superficie de la pieza independientemente del granallado o granallado, lo que provoca la deformación del sustrato metálico. Fé 3 Ó 4 y Fé 2 Ó 3 no tienen plasticidad y se desprenden al romperse. La película de aceite también se deforma junto con el sustrato, por lo que el chorreado o el chorro de aire para piezas contaminadas con aceite no pueden eliminar completamente el aceite.

Entre los métodos de tratamiento de superficies existentes para piezas de trabajo, el chorro de arena proporciona el mejor efecto de limpieza.

Granallado

Enchufe explotando

El chorro de arena es adecuado para limpiar superficies de piezas de trabajo con altos estándares. Sin embargo, el equipo general de limpieza con chorro de arena actual en China se compone principalmente de máquinas de transporte de arena básicas y pesadas, como dragón articulado, raspador, cangilón y elevador.

Los usuarios necesitan construir un pozo profundo y crear una capa impermeable para instalar maquinaria, lo que genera mayores costos de construcción, mayores cargas de trabajo de mantenimiento y mayores costos de mantenimiento.

Además, la importante cantidad de polvo de sílice que se produce durante el proceso de granallado no se puede eliminar de forma eficaz, lo que supone una grave amenaza para la salud de los operadores y contamina el medio ambiente.

Disparo

El granallado se divide en granallado general y granallado por tensión .

En general, durante el procesamiento, la placa de acero está en un estado libre y se utiliza granalla de acero de alta velocidad para golpear la superficie para inducir tensiones de precompresión, reduciendo la tensión de tracción en la superficie durante el trabajo y aumentando su vida útil.

El granallado a tensión implica doblar previamente la placa de acero bajo una determinada fuerza, seguido del granallado.

Tipos de equipos de granallado

Hay dos tipos principales de equipos de granallado:

1. Máquina de grabado centrífuga mecánica

Adecuado para piezas que requieren alta resistencia al granallado, pequeña variedad, lotes grandes, forma simple y tamaño grande.

Máquina de grabado centrífuga mecánica
Máquina de grabado centrífuga mecánica.

2. Granalladora neumática (tipo aire comprimido)

Adecuado para piezas que requieren resistencia moderada al granallado, formas complejas y tamaños pequeños.

Máquina de explosión neumática
Máquina de explosión neumática

Introducción del proyectil

1. Granalla de acero fundido

Normalmente, la dureza del metal está en el rango de 40 a 50 HRC.

Durante el procesamiento de metales duros, la dureza se puede aumentar a 57-62 HRC.

La granalla de acero fundido es muy valorada por su buena tenacidad y se utiliza ampliamente. También tiene una vida útil más larga en comparación con las perdigones de hierro fundido, a menudo varias veces más.

2. Perdigones de hierro fundido

La dureza de este material suele ser de 58-65 HRC, lo que lo hace quebradizo y propenso a romperse, lo que resulta en una vida útil corta. Como resultado, no se utiliza mucho.

Sin embargo, se utiliza principalmente en situaciones donde se requiere granallado de alta intensidad.

Tiro de hierro fundido

3. El vidrio cuenta

En comparación con los dos materiales anteriores, éste tiene una dureza menor. Se utiliza principalmente para procesar titanio, aluminio, magnesio y otros materiales que no toleran la contaminación por hierro.

Además, también se puede utilizar para el procesamiento secundario después del granallado del acero para eliminar la contaminación por hierro y reducir la rugosidad de la superficie de las piezas.

4. Cuenta de cerámica

La perla cerámica tiene una composición química de aproximadamente 67% ZrO 2 31% SiO 2 y 2% Al 2 Ó 3 como componentes principales. Se elabora mediante un proceso que implica fusión, atomización, secado, redondeo y cribado.

La dureza de la perla de cerámica es similar a la de HRC57-63.

Una de sus principales ventajas es que tiene mayor densidad y dureza respecto al vidrio.

A principios de la década de 1980, se utilizaron por primera vez perlas de cerámica para aumentar la resistencia de las piezas de aviones.

En comparación con las perlas de vidrio, las perlas de cerámica tienen mayor resistencia, mayor vida útil y precio más asequible.

Su uso se ha extendido ahora al refuerzo superficial de metales no ferrosos como las aleaciones de titanio y las aleaciones de aluminio.

cuenta de cerámica

Introducción a las boquillas de las máquinas de granallado.

1 . Boquilla de tubo recto

La boquilla de tubo recto tiene una estructura simple, su estructura interna tiene solo dos partes: contracción y sección plana.

2. Boquilla Venturi

La boquilla venturi se divide en tres partes: sección de contracción, sección recta y sección de difusión, que es más difícil de realizar.

3. Boquilla venturi doble

Las boquillas Venturi dobles están delante y detrás, con espacio entre las dos y varios orificios pequeños alrededor del espacio.

4. Boquilla con orificio cuadrado

En el extranjero se desarrolló una boquilla con extremos de entrada y salida cuadrados.

Según diversas pruebas, esta boquilla ha demostrado ser más eficiente y económica en comparación con la boquilla Venturi.

Parámetros que afectan la calidad del shot peening

Intensidad del granallado

Los parámetros del proceso que afectan la resistencia al granallado incluyen principalmente: diámetro del proyectil, velocidad del proyectil, caudal del proyectil y tiempo del proyectil, etc.

Tasa de cobertura

Factores que influyen en la tasa de cobertura: dureza del material de las piezas, diámetro del proyectil, ángulo y distancia de pulverización y tiempo del proyectil, etc.

Rigidez superficial

Factores que influyen en la rugosidad: la resistencia y dureza del material de la pieza, el diámetro del proyectil, el ángulo y la velocidad de pulverización y la rugosidad de la superficie original de la pieza.

Características de las piezas tras el shot peening

La tensión de compresión residual en la superficie de la pieza después del granallado, así como la profundidad de la capa de tensión de compresión, dependen de las propiedades del material y de la resistencia al granallado.

Los materiales con mayor resistencia y dureza dan como resultado una mayor tensión de compresión y una menor profundidad de la capa de tensión de compresión.

Además, cuanto mayor es la resistencia al granallado, más profunda es la capa de tensión de compresión.

Cambios en la organización material de la capa superficial granallada.

Rugosidad de la superficie después del granallado: La rugosidad de la superficie después del granallado empeora al aumentar la resistencia al granallado, disminuir la dureza de la superficie y disminuir el tamaño del granallado.

Aumento de tamaño: el metal de la superficie rociada se empuja hacia afuera, formando pequeñas crestas onduladas de metal, lo que resulta en un aumento de tamaño.

Rango de aplicación del shot peening

Rango de aplicación del shot peening

El granallado puede prevenir la fatiga por flexión en piezas de automóviles.

También puede mejorar las propiedades de fatiga por flexión de las raíces del perfil dental.

El granallado mejora la resistencia a la fatiga y prolonga la vida útil segura de los cigüeñales.

Además, el granallado aumenta la resistencia y rigidez de las bielas.

El robusto proceso de granallado puede aumentar la resistencia a la fatiga por flexión y la resistencia a la fatiga por contacto de los dientes de los engranajes, lo que lo convierte en un método crucial para mejorar la capacidad antiagarrotamiento de los engranajes y prolongar su vida útil.

El granallado de superficies es un proceso eficaz de fortalecimiento de superficies que mejora la resistencia a la corrosión por tensión y la resistencia a la fractura por fragilidad por hidrógeno en los sujetadores.

Granallado de superficies

El granallado conduce a una mejora significativa en la confiabilidad y durabilidad de las piezas.

Al alterar la estructura del material, el granallado superficial logra el objetivo de mejorar el rendimiento ante la fatiga, incluido el rendimiento contra la corrosión bajo tensión, mejorando así la calidad de los sujetadores.

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