تأثیر فرآیند شات پینینگ بر بهبود عمر خستگی قطعات

بسیاری از قطعات صنعتی مانند چرخ دنده ها، فنرها، شاتون ها و میل لنگ ها تحت سیکل های نیرویی خستگی می باشند. اعمال تنشهای فشاری و کششی کاملا معکوس شونده در این نوع قطعات یکی از عوامل تشدید کننده خستگی و شکست ناگهانی قطعات می باشد.

یکی از روشهای افزایش مقاومت جسم در مقابل تنشهای کششی که منشا شکست قطعات می باشد، انجام کار سرد یا القای تنشهای فشاری در جسم است. در بارگذاری خمشی بیشترین کشش بر روی سطح اتفاق می افتد، لذا تنش های کششی بزرگی برروی سطح بوجود می آید.

چرخ دنده ها از جمله قطعاتی هستند که در اثر بارگیری دندانه ها نیروهای خمشی بزرگی در آنها ایجاد می شود. این نیروها به صورت کاملا معکوس شونده بر دندانه های چرخ دنده وارد شده و سیکلهای خستگی بوجود آمده منجر به کاهش عمر خستگی چرخ دنده می شود. وجود تنشهای فشاری در سیکلهای خستگی باعث کم شدن اثر تنش های کششی و یا خنثی شدن آنها می شود.

به منظور القای تنشهای فشاری در جسم با هر ابعاد و هندسه ای، می توان از عملیات شات پینینگ (Shot Peening) استفاده نمود. شات پینینگ یا ساچمه زنی یک عملیات کار سرد است که در آن سطح قطعه توسط قطعات ریز کروی که به آنها ساچمه گفته می شود بمباران می گردد. هریک از این ساچمه ها مانند یک چکش کوچک عمل کرده و باعث القای تنشهای پسماند فشاری می شود. افزایش عمق لایه های فشاری باعث افزایش مقاومت به ترک خستگی و بهبود عمر خستگی قطعات می شود.

 

تأثیر فرآیند شات پینینگ بر بهبود عمر خستگی قطعات