이봐! 밀링 가공 PPSU 부품의 공급 업체로서, 나는 종종 이러한 부품의 내부 응력을 감지하는 방법에 대해 질문을 받았습니다. 밀링 된 PPSU 부품의 내부 응력은 뒤틀림, 균열 및 기계적 특성 감소와 같은 모든 종류의 문제로 이어질 수 있습니다. 따라서 신뢰할 수있는 방법을 찾는 것이 매우 중요합니다. 이 블로그에서는 수년 동안 유용한 몇 가지 방법을 공유하겠습니다.
1. 육안 검사
좋아, 가장 간단한 방법 인 육안 검사부터 시작하겠습니다. 때로는 실제로 부분을 보면 내부 스트레스의 징후를 볼 수 있습니다. PPSU 부품의 내부 응력이 높은 경우 눈에 띄는 변형이 표시 될 수 있습니다. 예를 들어, 부품은 약간 뒤틀 리거나 표면이 고르지 않을 수 있습니다. 또한 표면에 작은 균열이나 미친 듯이 눈을 알 수 있습니다. 이는 종종 스트레스 농도의 지표입니다.
그러나 여기에는 시각적 검사에 제한 사항이 있습니다. 그것은 당신에게 대략적인 아이디어를 줄 수 있으며, 표면에 나타나지 않는 내부 응력을 감지하는 것은 그리 정확하지 않습니다. 명백한 문제가 있는지 확인하는 것은 예비 점검과 비슷합니다. 따라서 첫 번째 단계이지만 더 자세한 이해를 얻으려면 다른 방법을 사용해야 할 것입니다.
2. 편광 방법
편광 방법은 PPSU 부품의 내부 응력을 감지하는 매우 멋진 방법입니다. PPSU는 복굴 자재 물질로, 스트레스가 발생하면 빛이 통과하는 방식이 바뀌는 것을 의미합니다. 두 편광 필터 사이에 PPSU 부품을 배치하면 내부 응력으로 인해 빛이 두 구성 요소로 나뉘어 색상 프린지 패턴이 생성됩니다.
이 프린지는 부분의 스트레스 분포에 대해 많은 것을 알려줄 수 있습니다. 변두리가 함께 가까워 질수록 스트레스가 높아집니다. 보정 된 스케일을 사용하여 프린지 순서를 측정 한 다음 응력 크기를 계산할 수 있습니다. 이 방법은 파괴적이지 않으며 큰 장점입니다. 부품을 손상시키지 않고 검사 할 수 있으며 스트레스 분포를 잘 시각적으로 표현할 수 있습니다.
그러나 편광 필터 및 광원과 같은 일부 특수 장비가 필요합니다. 또한 프린지 패턴을 해석하는 것은 특히 복잡한 부분 형상의 경우 약간 까다로울 수 있습니다. 결과를 정확하게 분석하려면 약간의 교육이 필요할 수 있습니다. 그러나 전반적으로, 그것은 Milled PPSU 부품의 스트레스에 대한 개요를 얻는 데 유용한 방법입니다.
3. 구멍 - 드릴링 방법
구멍 - 드릴링 방법은 내부 응력을 측정하는보다 직접적인 방법입니다. 이 방법에서는 PPSU 부분에 작은 구멍을 뚫습니다. 구멍을 뚫으면 구멍 주위의 응력이 완화되어 재료가 약간 변형됩니다. 구멍 주위에 배치 된 스트레인 게이지를 사용 하여이 변형을 측정 할 수 있습니다.
변형 측정에 따라 부품의 원래 내부 응력을 계산할 수 있습니다. 이 방법은 부품의 특정 지점에서 응력 크기를 정량적으로 측정 할 수 있습니다. 원칙적으로 비교적 간단하며 필요한 장비는 너무 비싸지 않습니다.
그러나 단점은 그것이 파괴적인 방법이라는 것입니다. 부분에 구멍을 뚫는 것은 테스트 후 원래 목적으로 사용할 수 없음을 의미합니다. 또한 결과는 드릴 속도 및 구멍이 만드는 방식과 같은 드릴링 프로세스 자체와 같은 요소의 영향을받을 수 있습니다. 따라서 정확한 결과를 보장하기 위해이 테스트를 수행 할 때 매우주의해야합니다.
4. 초음파 테스트
초음파 테스트는 PPSU 부품의 내부 응력을 감지하기위한 또 다른 비 파괴적인 방법입니다. 초음파 파가 물질을 통과하면 속도와 감쇠가 내부 응력의 영향을받습니다. 스트레스 하에서, 재료의 탄성 특성은 변화하여 초음파 파가 전파되는 방식을 변화시킨다.
초음파 트랜스 듀서를 사용하여 초음파 파를 PPSU 부분으로 보내고 파도가 부분을 통과하는 데 걸리는 시간과 그들이 잃어버린 에너지의 양을 측정 할 수 있습니다. 이러한 측정을 응력 - 무료 참조 샘플과 비교하면 내부 응력을 계산할 수 있습니다.
이 방법은 표면뿐만 아니라 부분 내에서 내부 응력을 감지 할 수 있습니다. 또한 비교적 빠르며 제조 공정에서 In- 라인 검사에 사용될 수 있습니다. 그러나 PPSU의 초음파 전파에 대한 이해가 필요하며 결과는 부품 형상 및 결함의 존재와 같은 요소에 영향을받을 수 있습니다.
5. x- 광선 회절
X- 광선 회절은 PPSU 부품의 내부 응력을 감지하기위한보다 진보 된 방법입니다. X -Ray가 PPSU와 같은 결정질 물질에 지시 될 때, 원자 격자에 의해 회절됩니다. 부분의 내부 응력은 회절 각도가 이동합니다.
이러한 변화를 측정하면 응력 크기와 방향을 계산할 수 있습니다. 이 방법은 매우 정확하며 스트레스 상태에 대한 세부 정보를 현미경 수준에서 제공 할 수 있습니다. 또한 가공 후 부분의 잔류 응력을 연구하는 데 사용될 수 있습니다.
그러나 약간의 단점이 있습니다. X -Ray Diffractometer와 같은 고가의 장비가 필요하며 시간이 소비 될 수 있습니다. 또한 샘플 준비는 상당히 복잡 할 수 있으며 결과를 올바르게 해석하려면 X -Ray 회절 이론을 잘 이해해야합니다.
6. 참조 부품과 비교
내부 응력을 감지하는 또 다른 실질적인 방법은 밀링 된 PPSU 부품을 스트레스 수준을 알려진 참조 부품과 비교하는 것입니다. 참조 부품에서 인장 또는 굽힘 테스트와 같은 기계 테스트를 사용하여 테스트 결과와 내부 응력 사이의 관계를 설정할 수 있습니다.
그런 다음 새 부품을 테스트하면 기계적 특성을 참조 부품과 비교할 수 있습니다. 새로운 부품이 다른 기계적 거동을 보이면 내부 응력의 차이를 나타낼 수 있습니다. 이 방법은 비교적 간단하며 많은 특수 장비가 필요하지 않습니다. 제조 환경에서 일반적으로 제공되는 기본 테스트 기계를 사용할 수 있습니다.
그러나 다른 방법만큼 정확하지 않습니다. 내부 응력뿐만 아니라 부품의 기계적 특성에 영향을 줄 수있는 많은 요소가 있습니다. 따라서 대략적인 견적을 제공 할 수 있지만보다 정확한 평가를 위해 다른 방법과 함께 사용하는 것이 좋습니다.
7. 유한 요소 분석 (FEA)
FEA (Finite Element Analysis)는 PPSU 부품의 내부 응력을 예측하기위한 컴퓨터 기반 방법입니다. CAD 프로그램을 사용하여 부품의 가상 모델을 작성한 다음 재료 특성 및 가공 프로세스 매개 변수를 FEA 소프트웨어에 입력합니다.
그런 다음 소프트웨어는 가공 프로세스를 시뮬레이션하고 부품의 응력 분포를 계산합니다. 이 방법은 부품이 실제로 가공되기 전에 응력 상태에 대한 자세한 예측을 제공 할 수 있습니다. 내부 응력을 줄이기 위해 가공 프로세스를 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
그러나 FEA에는 한계가 있습니다. 결과의 정확도는 재료 특성과 가공 프로세스를 얼마나 잘 모델링하는지에 따라 다릅니다. 입력 데이터가 정확하지 않으면 결과가 꺼질 수 있습니다. 또한 모델을 설정하고 결과를 해석하려면 기술 전문 지식이 필요합니다.
결론
보시다시피, 밀링 된 PPSU 부품의 내부 응력을 감지하는 몇 가지 방법이 있으며, 각각 고유 한 장점과 단점이 있습니다. 대부분의 경우, 스트레스 상태에 대한 포괄적 인 이해를 얻기 위해 방법의 조합을 사용하는 것이 좋습니다.
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참조
- James F. Carley의 "플라스틱 테스트 핸드북"
- Phil Evans의 "비 - 파괴적인 테스트 : 훈련 안내서"
- "유한 요소 분석 : ANSYS와의 이론 및 응용"Jaehong Kim
