PCS Analytika

Měření zbytkového napětí

Proč měřit zbytková napětí?

Výrobní procesy jako obrábění, svařování, tryskání, tepelné zpracování a broušení vytváří ve výrobku zbytková napětí. Tyto napětí, v závislosti na jejich orientaci a velikosti, mohou být prospěšná, nebo škodlivá a mají zásadní vliv na životnost součásti. Obecně se dá říct, že zbytková napětí tahová působí na výrobek negativně a napětí tlaková pozitivně.

V současné době existuje celá řada metod, jak lze měřit zbytková napětí. Tyto metody se dělí na nedestruktivní, semidestruktivní  a destruktivní. Všechny metody měření zbytkového napětí jsou nepřímé a jeho hodnota je vypočtena nebo odvozena z měřené charakteristiky, jako elastické napětí, posunutí aj.

Firma Stresstech vyrábí měřící zařízení pracující na principu rentgenové difrakce.  V této metodě je napětí měřeno díky znalosti Braggova zákona. Zbytkové napětí je softwarem počítáno pomocí Hookova zákona za použití modulu pružnosti materiálu a Poissonovi konstanty. Detailní popis této metody je uveden u produktů řady Xstress.

Zařízení Prism využívá metodu ESPI hole drilling. Při měření dochází k odvrtávání malého množství materiálu a následného měření posuvu povrchu pomocí optické interferometrie. Z naměřených posuvů se pak vypočítají napětí, které v materiálu existovala před vrtáním. Tyto posuvy se dříve měřili pomocí tenzometrů.  Využití optické interferometrie, neboli ESPI (Electronic Speckle Pattern Interferometry), tuto zkoušku podstatně urychlí a zlevní. Detailní popis metody ESPI hole drilling naleznete u produktu PRISM.

Další možností, jak indikovat zbytková napětí v materiálu je využití metody Barkhausenova šumu. Tato metoda neumožňuje měřit absolutní hodnoty zbytkových napětí, jako předchozí dvě, ale slouží k velmi rychlé identifikaci stavu integrity povrchu součásti. Integritou povrchu rozumíme soubor všech vlastností charakteristik povrchu strojní součásti (zbytková napětí, tvrdost, struktura, drsnost, aj.).  Výstupní veličinu z analýzy Barkhausenova šumu nazýváme Magnetoelastický parametr. Tento parametr je nejvíce ovlivňován tvrdostí vzorku a jeho zbytkovým napětím.

Metoda Barkhusenova šumu je velmi vhodná k nalezení brusných spálenin ve výrobku. Tyto spáleniny vznikají nejčastěji během výrobního procesu broušení, vlivem nesprávně zvolených parametrů (řezná rychlost, řezná kapalina, brusný materiál aj.).  Nejrozšířenější metodou k zjišťování brusných spálenin je zkouška leptání nitalem. Oproti této zkoušce je analýza Barkhausenova šumu rychlejší, objektivní, spolehlivější, lze automatizovat a je ekologicky nezávadná. Podrobný popis metody naleznete u produktů z řady BNA.

Související produkty

Xstress Mini

Rentgenový difraktometr umístěný v jediné kompaktní a přenosné jednotce.

Více informací

Xstress Robot

Xstress Robot je pokročilý rentgenový analyzátor napětí, který je schopen díky plně automatickému šestiosému robotu analyzovat téměř každý povrch.

Více informací

Xstress G2R

Rentgenový difraktometr Xstress G2R je vybaven rotací goniometru, což umožňuje měření víceosého napětí.

Více informací

Máte dotaz? Požadujete více informací nebo cenovou nabídku?
Zajímá Vás předvedení přístroje?

Napište nám…

Ozveme se vám co nejdříve zpět.







GDPR*V souladu s GDPR uděluji souhlas se zasíláním obchodních sdělení a zpracování osobních údajů.