VIBROVÁNÍ

Vibrační žíhání – na odstranění vnitřního pnutí v materiálech

V rámci rozšíření služeb naší společnosti nabízíme perspektivní metodu v oblasti vibračního žíhání výrobků.

• Svařence
• Odlitky
• Výkovky

Popis metody:

Podstatou metody vibračního zpracování je rozkmitání součástky na rezonanční frekvenci, při které vnášená mechanická energie způsobuje elastické deformace. Při těchto deformacích v místech koncentrace napětí se překračuje mez kluzu materiálu. Následkem toho vzniká plastická deformace, dochází k přesunu napětí a k jeho celkovému snížení. Hlavním účinkem vibračního zpracování je zamezení deformace součásti po opracování anebo při zatěžování v provozu. Oproti jiným metodám snižování zbytkového napětí má vibrační zpracování výhodu především ve velmi malé spotřebě energie a krátké době zpracování.

Vibrační zařízení:

Zařízení se skládá z několika základních částí, a to:

• motor s excentrem (zdroj vibrací) - motorem poháněný rotační vibrátor s elektricky proměnnou rychlostí,
• skříňka řízení - napájí vibrátor, který generuje vibrace o určité frekvenci,
• řídící jednotka - reguluje rychlost motoru, určuje, zobrazuje a zaznamenává hodnoty týkající se provozu a vypočítává rezonanční kmitočet kusu materiálu, který je zpracováván,
• tlumič vibrací - podpěry, sloužící k izolaci obrobku. Zabraňují nežádoucím přenosům energie,
• snímač vibrací - snímá amplitudy vibrací,
• upínací svorky - používají se k upevnění vibrátoru na obrobek.

Vibrování lze použít:

• na součástky menších rozměrů a tvaru, které můžeme přivařit nebo přichytit upínacími svorkami k vibračnímu stolu,
• na součástky z různých druhů litin, oceli s malým obsahem uhlíku (s výjimkou ocelí tvářených zastudena), z austenitických ocelí, z kalitelných ocelí v žíhaném stavu nebo jinak tepelně zpracovaných, ze slitin, které nemůžeme tepelně zpracovávat,
• na dosáhnutí rozměrově stabilnějších svarků, odlitků a výkovků,
• po tepelné úpravě na svarku (lokální žíhání, rovnání plamenem).

Metoda je označována za certifikovaný proces. Při vibračním zpracování se pozorují a následně zapisují určité hodnoty vibrování, jako jsou polohy podložek pod svarkem, místa upevnění vibrátoru, počet a otáčky rezonančních hladin, čas vibrování, pokles otáček rezonančních hladin po vibrování apod. Na základě těchto hodnot se vypracuje technická zpráva o vibrování svarku, která se přiloží k technické dokumentaci.

Výhody:

Při zavedení vibračního zpracování do výroby bylo nutné ověřit vliv vibrací na užitné vlastnosti svařovaných spojů, ocelových konstrukcí, odlitků a výkovků. Z výzkumu vyplynulo:

• zmenšení zbytkového napětí, které může vibrováním snížit o 30% až 70%,
• dosáhnutí stability tvaru a rozměru součásti v požadované míře,
• snížení statické a únavové únosnosti svařovaných spojů oproti nežíhaným svarkům,
• mírné zvýšení vrubové a lomové houževnatosti.

Dalším zjištěním bylo, že výrobní náklady na vibrační zpracování svařenců jsou pouhých 5 % z nákladů na žíhání. Do výrobních nákladů se při hodnocení nebrala cena zařízení žíhací pece, která je podstatně vyšší jako cena vibračního zařízení. Cena elektrické energie, kterou vibrační zařízení s příkonem 2 kW spotřebuje při vibrování kolem 15 minut, je zanedbatelná oproti spotřebě energie žíhací pece. Také náklady na obsluhu vibračního zařízení a manipulaci se svařencem jsou o dost nižší v porovnání s dlouhodobým žíháním.

Kontakt:

Petr Arpáš s.r.o.

Ing. Stanislav Karl, MBA
jednatel společnosti
Sadová 40
418 01  Bílina

+420 604 877 953

karl.stanislav@seznam.cz