用3MA技術(shù)自動(dòng)無損掃描硬度和殘余應(yīng)力深度分布

工業(yè)應(yīng)用背景及需求

   在汽車或卡車中，氣門彈簧處于嚴(yán)苛條件下。因此，關(guān)于氣門彈簧特性的要求是具有挑戰(zhàn)性的：動(dòng)力容差和松弛趨勢都需要很低，疲勞強(qiáng)度也需要足夠高。
   為了實(shí)現(xiàn)并確保良好的材料性能和加工質(zhì)量，除了現(xiàn)代制造技術(shù)外，使用過程中質(zhì)量保證方法也非常重要。

彈簧閥圖例

   為了評估生產(chǎn)質(zhì)量，須隨機(jī)測試組件的機(jī)械和技術(shù)特性。為此，在彈簧的內(nèi)表面上以規(guī)則的間隔對彈簧的硬度和殘余應(yīng)力的深度分布進(jìn)行采樣。如果是破壞性的，即。在傳統(tǒng)的金相和X射線方法中，這種檢查非常耗時(shí)且昂貴，因此阻礙了生產(chǎn)率的提高和經(jīng)濟(jì)可行性。

殘余應(yīng)力分布及硬度測量的無損解決方案

   快速，經(jīng)濟(jì)且效率高的非破壞性測試程序，“ 3MA”技術(shù)（3MA –“微觀結(jié)構(gòu)和應(yīng)力的微磁多參數(shù)分析”）可以取代上述破壞性測試方法。3MA無損測試技術(shù)結(jié)合了硬件和成熟的過程工程技術(shù)，包括四種微磁測試方法：多頻渦流分析，高次諧波分析，增量磁導(dǎo)率分析，巴克豪森噪聲分析。

   殘余應(yīng)力和硬度深度梯度無損掃描儀可同時(shí)確定材料的各種相關(guān)質(zhì)量特征，例如：硬度和殘余應(yīng)力在不同的測量深度–不會(huì)破壞樣品。將氣門彈簧放入測試系統(tǒng)，然后測試過程是全自動(dòng)的。

通過無損掃描儀對250至2000μm深度的測試結(jié)果，與傳統(tǒng)檢測對比

   氣門彈簧的內(nèi)表面被傳感器掃描時(shí)，自動(dòng)步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。在每個(gè)測試位置，系統(tǒng)會(huì)局部解析硬度分布圖的七個(gè)節(jié)點(diǎn)和殘余應(yīng)力分布圖的六個(gè)節(jié)點(diǎn)。彈簧的盤旋掃描花費(fèi)不到一分鐘的測量時(shí)間。類似的破壞性測試卻將需要幾個(gè)小時(shí)。

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      通過使用硬度和殘余應(yīng)力深度輪廓自動(dòng)無損掃描儀，使氣門彈簧逐漸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過傳感器掃描其內(nèi)表面。在每個(gè)測試位置，局部解析硬度分布圖的七個(gè)節(jié)點(diǎn)和殘余應(yīng)力分布圖的六個(gè)節(jié)點(diǎn)。
      彈簧線圈的掃描花費(fèi)不到一分鐘的測量時(shí)間。