Wat is Shotpeening en hoe werkt het?

Fluctuerende trekspanningen vergroten of veroorzaken een oppervlakte- of ondergrondse scheur. Trekspanningen concentreren zich rond de scheur. De scheur groeit snel totdat het materiaal faalt. Het doel van shotpeening is om het scheuren te voorkomen, met permanente drukspanningen. Elk shotdeeltje werkt als een hamer en het kernmateriaal werkt als een aambeeld. Door het oppervlak te laten indeuken, oftewel “kuiltjes” te maken, zet het uit, maar het kernmateriaal weerstaat deze uitzetting. Om de kuiltjes te maken, moet het shot zo hard of harder zijn dan het doeloppervlak.

Vermoeidheid wordt gekarakteriseerd als het ontstaan en voortplanten van scheuren in een materiaal als gevolg van cyclische belasting in de materiaalkunde. Als zich een vermoeiingsscheur begint te ontwikkelen, veroorzaakt deze gewoonlijk bij elke belastingsperiode strepen op bepaalde delen van het breukoppervlak.

Persluchtstralen werkt goed voor toepassingen die nauwkeurig moeten worden geraakt of alleen dekking vereisen in geselecteerde gebieden. Bovendien wordt het vaak toegepast op moeilijk toegankelijke geometrieën of wanneer verschillende intensiteiten op hetzelfde onderdeel nodig zijn. Verder wordt het gebruikt voor het gelijktijdig toepassen op twee oppervlakken en voor lage intensiteiten (N-schaal – glas en keramiek). Shot peening met perslucht biedt meervoudige shot-afgiftesystemen: Injectie, Zwaartekrachtinjectie en Directe druk. Met injectie kan men veel nozzles gebruiken, van 1 tot 24 of meer. Het biedt lagere intensiteiten en heeft een hoger luchtverbruik en / of het lager rendement. Bovendien vereist injectie lagere initiële kosten. Bij zwaartekrachtinjectie bevindt de trechter zich boven de pistolen. De intensiteiten zijn iets hoger dan bij normale injectie. Bovendien maakt de zwaartekrachtinjectie gebruik van een zuigmond met grotere luchtstralen en moeten de pistolen naar beneden wijzen. Met directe druk wordt het shot medium opgeslagen in een vat onder druk. Het biedt de hoogste intensiteit en maakt efficiënt gebruik van lucht. Directe druk vereist de hoogste initiële kosten; het is echter ook het meest flexibel.

Om te beginnen zal het principe van shotpeenen met werpwielen worden uitgelegd. In eerste instantie wordt het wiel door de zwaartekracht over de trechter in het midden van het wiel bewogen. Vervolgens verhoogt de waaier het schot door het raam en stuurt hij het shot naar het werkstuk. Ten slotte wordt het shot opgenomen door de bladen die het versnellen en uit de punt van het blad werpen om de explosiestroom samen te stellen. Sommige wielen zijn omkeerbaar om de dekking van onderdelen te verbeteren en veelzijdigheid en een langere levensduur van reserveonderdelen te bieden. Bladen zijn verkrijgbaar in verschillende materialen. De gebogen lamellen verbruiken minder energie en media.

De principes met betrekking tot het terugwinnen en recyclen van media zijn van toepassing op zowel lucht- als werpwiel shotpeenmachines. Vanwege de veel grotere hoeveelheid shot die door een wiel versus een nozzle stroomt, zijn er enkele beperkingen. Een spiraalseparator kan bijvoorbeeld een klein deel van de volledige stroom van een werpwiel opnemen. Meerdere separatoren kunnen in serie worden gebruikt, b.v. schudzeef en een spiraalseparator. Met een schudzeef verwijdert het bovenste scherm overmaatse media, het onderste scherm verwijdert ondermaats en gebroken shot en het middelste scherm heeft het herbruikbaar shot. Meerdere decks kunnen worden gebruikt om verschillende shotformaten te scheiden die in dezelfde machine worden gebruikt. Een spiraal separator verwijdert niet-rondvormige vormen: dit shot wordt versneld en naar buiten uitgeworpen. Niet-rondvormige deeltjes worden niet versneld en in het midden gehouden. Typisch shot voor werpwiel shot peeningmachines zijn: gietstaalen. Geconditioneerd smeedstaal, roestvaststaalen en keramisch.

Flap Peening (ook wel Roto-Peening of Flapper Peening of Rotary Flap Peening genoemd) is een draagbaar shot peening proces, geschikt voor de plaatselijke behandeling van kleine en moeilijk toegankelijke plaatsen. Flap peening wordt meestal gebruikt door onderhouds- en reparatie medewerkers van vliegtuigen en helikopters, omdat hierdoor een shot peening-behandeling rechtstreeks op het te behandelen gebied kan worden toegepast zonder het onderdeel te demonteren.

Smeden en wapenmakers hebben sinds het begin der tijden metalen gehamerd om hun hardheid en taaiheid te vergroten. Metalen werden op grotere schaal gebruikt tijdens de industriële revolutie, net als de innovaties die hun prestaties verbeterden.

Shot peening wordt gebruikt om restspanningen te bestrijden na het fabricageproces: verspanen, slijpen, lassen, gieten en walsen. Bovendien wordt het gebruikt om trekspanningen door externe belasting tegen te gaan, bijvoorbeeld: buiging, axiale belastingen, torsiebelastingen, warmte / koelcycli, drukschommelingen en spanningscorrosie. Over het algemeen verbeteren shot peening-toepassingen de typische levenscyclus van componenten.

Shot peening is een koudbewerkingsproces van het oppervlak. Shot peening is geen oppervlaktevoorbereiding zoals stralen. Het verbetert de toestand van het oppervlak om de vereiste voordelen te bieden.