2024-07-24
W jaki sposób tworzy się kompresyjną komórkę obciążenia?
Od obróbki stalowej do pakowania i wysyłki, przez klejenie mierników naprężenia, okablowanie, kalibracja i testowanie...Oto wszystkie kroki w procesie budowy, który przekształca prosty stalowy cylinder w najważniejszy element systemu ważenia..
Budowa komórki obciążeniowej rozpoczyna się w warsztacie mechanicznym, gdzie do przekształcenia przybywają pręty ze stali nierdzewnej 17-4 PH.
17-4 PH stali nierdzewnej, ze względu na swoją elastyczność i twardość, jest szczególnie odpowiednim materiałem do ogniw obciążeniowych.
W połączeniu z odpowiednimi miernikami naprężenia, ma bardzo mały błąd w cyklu histerezy.
Ta cecha pozwala mu pozostaćelastycznynawet przy bardzo dużych siłach: deformuje się pod obciążeniem, a następnie powraca do stanu początkowego, gdy obciążenie przestaje działać.
Wszystkie pręty sącertyfikowanyNastępnie każdy pręt jest oznaczony średnicą i numerem odlewu, tak aby partia była łatwo identyfikowalna.
Pręty są pocięte na cylindry, które następnie sprawdzane są po jednym, aby upewnić się, że nie ma żadnych "pęknięć".
Pęknięciaczęsto są to pęknięcia w linii włosowej niewidoczne dla ludzkiego oka i mogą powodować przyszłe problemy przy produkcji lub obsłudze ogniwa obciążenia.
Po przejściu kontroli, cylinder jest obróbki w3 etapyDwa na zwojowym biegu i jeden na frezarce.
Mechanicy komórek obciążeniowych są gotowi do przejścia do następnego etapu produkcji.
Po otrzymaniu w warsztacie pustego ciała ogniwa obciążenia przeprowadza się pierwsze badanie mechaniczne.
Operator, korzystając z okresowegocertyfikowany gabaryt, sprawdza, czy wymiary są zgodne z tolerancjami określonymi na rysunku projektowym.
Aby usunąć wszelkie ślady zanieczyszczeń, część jest następnie myta po raz pierwszyemulsja odtłuszczającaw temperaturze 50° przez 40 minut.
Jest to tylko pierwsza prania komórki obciążeniowej, w rzeczywistości zostanie ona oczyszczona co najmniej 4 razy.
Wreszcie wszystkie czyste części są suszone ręcznie po jednym.
Obsługa cieplnastarzenie sięsłuży eliminowaniu i łagodzeniu napięć w materiale oraz osiągnięciu żądanej twardości komórki obciążeniowej, zwiększając jej elastyczność.
Starzenie prowadzi do produkcji komórek obciążeniowych.
Komórki obciążeniowe są umieszczane w partiach w piecu, podczas gdy panel sterujący zarządzaniem nadzoruje działanie i sporządza wykres i certyfikat przeprowadzonej obróbki cieplnej.
Istnieją dwa rodzajepiece przemysłowestosowane do tej obróbki: piece powietrzne i piece mufflowe.
Piece powietrzne działają przez wentylację, podczas gdy piece mufflowe wykorzystują spiralne elementy grzewcze do wytwarzania ciepła.
Dlakomórki specjalnego obciążenia(takie jak te certyfikowane OIML R 60), obróbka cieplna obejmuje kolejny etap przed starzeniem: rozstrzyganie.
W trakcierozwiązywanie, komórka obciążeniowa jest poddawana obróbce w temperaturze 1050°C w wysokopróżnowym piecu przemysłowym, a następnie chłodzona do temperatury -80°C w piecu kriogenicznym.
Wielki piec próżniowy zapewnia, że komórka obciążeniowa nie ulega deformacji,podczas gdy wstrząs cieplny w piecu kriogenicznym eliminuje napięcia w 17-4 PH stali nierdzewnej tak, że komórka obciążenia będzie jeszcze bardziej dokładna i liniowa.
Ten etap wstępnego starzenia przeprowadza się na czystej części przed obróbką i eliminuje wszelkie napięcia w ogniwie obciążenia.
Po obróbce cieplnej komórka obciążeniowa jest polerowana i piaskowana.
Powierzchnia jest szczotkowanapasty ścierająceji błyszczące, aby zmniejszyć szorstkość komory obciążeniowej i zapobiec nagromadzeniu się materiału, co ułatwia również czyszczenie.
Z pomocąmaszyna do wysypywania piasku, operator rozpyla mikrosfery szklane na powierzchni komory obciążenia, czyniąc ją porowatą.
Ten czujnik jest polerowany na zewnątrz i piaskowany tylko na wnętrzu, więc mierniki naprężenia będą lepiej przylegać do ciała komory obciążenia ze względu naporowatośćwprowadzone na powierzchnię przez proces piaszczeniowania.
Komórka ładowania jest wreszciezmyteponownie w temperaturze 50°C i całkowicie oczyszczone z pozostałości piaskowych mikrosfer oraz tłustych pozostałości pasty ścierniej.
Po zakończeniu prania, komórki obciążeniowe są układane, starannie wprowadzającpłytka silikonowaW ten sposób zapobiega się ich uszkodzeniu lub zadrapania w dalszej fazie cyklu produkcyjnego.
Komórka obciążeniowa jest transportowana do laboratorium, gdzie poddawana jest dwóm kontrolom: kontrolom wymiarowym i płaskości.
Kontrola wymiarów jest wykonywana za pomocą mierników, które z kolei są kalibrowane za pomocą bloków Johansson.
Co to są bloki Johansona?
Zwane również "blokami płaskich równoległych gabarytów", są to magnetyczne stalowe równoległepipydy o różnej grubości (0,01 do 10 mm), obrobione do uzyskania 2 idealnie równoległych powierzchni.
Wcierając i łącząc razem wiele bloków o różnej wartości nominalnej,miernikistosowane do pomiaru grubości diafragm komórek obciążeniowychmożna zweryfikować.
Bloki Johansson mają okres ważności, dlatego należy je okresowo przeglądać w celu uzyskania nowej certyfikacji lub zastępować nowymi blokami.
Aby sprawdzić płaskość, komórkę obciążeniową umieszcza się na idealnie płaskiej powierzchni i wywiera się na nią siłę za pomocą palców.
Jeśli komórka obciążenia porusza się, wsparcieKoronanie jest idealniepłaskieJest niezbędne, aby pozostał nieruchomy, w przeciwnym razie nie będzie w stanie prawidłowo działać.
Po polerowaniu i kontroli mechanicznej sprawdza się twardość komory obciążeniowej.
Około 10% sztuk jest sprawdzanych losowo, co jest wystarczające do zapewnienia, że cała partia spełnia wymagane parametry.
W tym badaniu operator stosujeDurometr, czyli maszyna z penetratorem, która mierzy stopień twardości metalu po obróbce cieplnej starzenia i potwierdza, że zmierzony parametr jest prawidłowy.
W celu przeprowadzenia kontroli można zastosować różne metody i skali, z których najodpowiedniejsza jest wybierana w zależności od kształtu i materiału penetratora oraz zastosowanych sił wstępnego obciążenia i obciążenia.
W tym przypadku wybrana skala wynosiHRC(Twardość stożka Rockwell), który jest używany do hartowanych części stalowych.
Komórka obciążenia jest teraz gotowa do śledzenia osi i oznakowania.
Zarówno śledzenie, jak i oznakowanie odbywają się za pomocą lasera, który może wygrawerować dowolny materiał, aby uzyskać niezwykle czysty i precyzyjny wynik.
Faza śledzenia jest kluczowa, ponieważ właśnie w tej fazie, zgodnie z instrukcjami na rysunku dostarczonym przez projektanta mechanicznego,osisą wygrawerowane wewnątrz gniazda komórki obciążeniowej, który podczas fazy klejania wskaże operatorom dokładne ustawienie mierników naprężenia.
Znacznik przemieszcza się z jednej komórki obciążenia do drugiej i na każdej z nich wygrawuje specyficzneetykietawraz z danymi na tablicy nazwy w celu zapewnienia pełnej identyfikowalności.
Po zakończeniu wszystkich kontroli mechanicznych komórkę obciążenia ponownie myje się.
Tym razem użyto przemysłowej maszyny do prania ultradźwiękowej, aby upewnić się, że jest całkowicie odtłuszczona.
Operator umieszcza około 10 kg ogniw obciążeniowych w koszyku i opuszcza je w wodzie o temperaturze 70°C.ultradźwiękiw częstotliwości 70 Hz przez 2-5 minut, a następnie spłukiwane.
Po umyciu różnica między polerowaniem a piaskowaniem jest wyraźna i zauważalna.
Powierzchnia polerowanej komory obciążeniowej jest gładka i powoduje natychmiastowe odpływanie wody; powierzchnia komory obciążeniowej z piaskowaniem jest porowaty i zatrzymuje wodę, która trwa dłużej do odparowania.
Miernik naprężenia jest małą siatką składającą się z:druty stałe(stopień binarny miedzi i niklu) i jest czułym elementem pomiarowym ogniwa obciążenia.
Przyklejony wewnątrz szczeliny ładunkowej, następuje deformacja jego powierzchni.
Kiedy jest zniekształcony, powodujezmiana oporu,i w związku z tym w sygnale elektrycznym, proporcjonalnym do siły nałożonej na ogniwo obciążenia.
Zmiany te mierzone są poprzez wykonanieMost Wheatstoneobwodu.
Mostek łączy ze sobą wiele przyrządów miary naprężenia za pomocą przewodów elektrycznych i tablicy drukowanej (PCB), które razem wykrywają wielkość deformacji jako zmianę sygnału elektrycznego wyrażoną w mV/V (millivoltów na volt).
Komórka obciążeniowa trafia teraz do najbardziej delikatnego oddziału, gdzie wykwalifikowani i wyspecjalizowani technicy specjalnie wybierają, ustawiają i przyklejają mierniki naprężenia.
Wszystko w tym dziale jest pod najwyższą kontrolą:temperaturyjest zawsze pomiędzy 20°C a 24°C, poziomwilgotnośćjest utrzymywanystałai jestbez pyłuNieważne.
Wszystko jest uważnie monitorowane, nic nie może wpływać na miernik i jego izolację.
Jednakże przed przyklejaniem komórka obciążeniowa musi zostać ponownie oczyszczona.
Technik.czyści ręcznieZ dwoma produktami: balsamem i neutralizatorem.
Kondycjoner jest związkiemkwas fosforanowyktóry lekko korozuje powierzchnię ogniwa obciążenia i umożliwia jego całkowite odtłuszczenie.
Technik wlewa kroplę balsaminu do szczeliny, aby dokładnie ją oczyścić, a następnie suszy pozostałości gazą.
Neutralizator służy do blokowania reakcji chemicznej rozpoczętej przez balsam i tworzenia optymalnych warunków czystości do klejania mierników naprężenia.
Jest stosowany po kondycjonowaniu i pomaga zapewnić, że komórka obciążeniowa jestdoskonale czyste: jeśli środek klimatyzujący był skuteczny, kropla neutralizatora natychmiast rozszerzy się na powierzchni szczeliny.
Technik może teraz przystąpić do przyklejania.