Sem hreyfanlegur kjarnahluti nákvæmni véla og búnaðar er yfirborðstæring línulegrar stýribrautar mjög hættuleg. Ryð mun ekki aðeins hafa áhrif á nákvæmni notkunar búnaðar heldur einnig til vélrænna bilunar og framleiðslustöðvunar. Samkvæmt tölfræði er beint efnahagslegt tjón af völdum ryðs á járnbrautum á strandsvæðum Kína yfir 2 milljarða júana árlega og óbeint tap er enn erfiðara að mæla. Í þessari grein eru tæringarkerfi stýribrauta kerfisbundið greint frá þremur víddum: efniseiginleikum, umhverfisþáttum og handvirkri notkun.
Efna- og efniseiginleikar eiginleikar tæringar á stýribrautum
málm ryð er í meginatriðum rafefnafræðilegt tæringarferli. Ef um er að ræða járn-efni er hvarfjafnan sem hér segir:
4Fe+3O2+6H2O→4Fe(OH)3
Hýdroxíðjárnið (Fe (OH) 3) sem framleitt er í þessu hvarfi er frekar þurrkað til að mynda járnryð (Fe2O3·nH2O). Línulegar stýribrautir eru aðallega úr GCr15 burðarstáli eða 45# kolefnisstáli. Þessi efni mynda þétta oxíðfilmu (Fe3O4) í þurru lofti til að ná sjálfvirkni{10}}. Hins vegar, við rakar aðstæður, breytist oxíðfilman í laust, gljúpt járn (OH) 3, sem flýtir fyrir tæringarferlinu.
Þrátt fyrir að ryðfríu stálstýribúnaðurinn innihaldi meira en 12% króm, sem myndar Cr2O3 hlífðarfilmu, getur hola samt komið fyrir í umhverfi með styrk meira en 25 ppm af klór, eins og strandsvæðum. Skipasmiður sem notaði stálstýribrautir uppgötvaði punktinn með 0,5 mm þvermál aðeins 3 mánuðum síðar. Síðari prófanir sýndu styrkleika klóríðjóna upp á 35 ppm í sjó.
Greining á fjórum kjarnaþáttum sem leiða til ryðs
1.Staðbundin tæring vegna vélrænna skemmda
Línulegar stýribrautir ná fram veltingsnúningi í gegnum kúlu eða kefli, en bilið er 0,01-0,03 mm á milli rennibrautarinnar og stýrisbrautarinnar. Þegar harðar agnir, eins og að skera rusl eða sandagnir, fara inn í bilið, mynda þær míkrónstærðar rispur á yfirborði stýribrautarinnar. Skoðun AA leysissmásjár í bílahlutavinnslustöð fann rispur allt að 2 míkron á 1.000 klukkustunda leiðarteinum. Þessi skemmdu svæði virka sem rafskaut fyrir tæringarfrumur með tæringarhraða sem er 5 til 8 sinnum hraðar en ósnortið yfirborð.
2.Electrochemical Mechanism svita tæringu
Mannsviti inniheldur 0,2-0,5% natríumklóríð og lífrænar sýrur eins og mjólkursýru og þvagefni, með pH 5,5-6,5. Dæmigerð smárafhlaða myndast þegar sviti myndar vökvafilmu 0,1 mm þykka á yfirborði stýribrautaryfirborðsins:
Skautviðbrögð: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
Bakskautahvörf: 2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑
Rafeindaverksmiðja komst að því að eftir þrjá mánuði var ætandi straumþéttleiki á leiðarbrautarsvæðinu sem rekstraraðilar án hanska snerta 0,5 A/cm2, 20 sinnum hærri en á ósnortnu svæðinu.
3. Samlegðaráhrif í umhverfismiðlum
Brennisteins- og fosfórskautþrýstingsaukefni í stýriolíu er hægt að vatnsrofa í umhverfi þar sem raki fer yfir 75%:
R−S−R′+H2O→RSH+R′OH
Brennisteinsvetni (H2S) sem myndast hvarfast við járn og myndar svart járnsúlfíð (FeS). Vélaverksmiðja greindi súlfíðinnihaldið á yfirborði monsúnstýribrautarinnar þrisvar sinnum hærra en við þurrar aðstæður án rakavörn.
4. Banvæn áhrif geymsluaðstæðna
Framleiðendur flutningabúnaðar setja stýrisbrautir beint á steypt gólf. Þremur mánuðum síðar komu eftirfarandi vandamál í ljós:
- Í samanburði við fjöðrunarstýribrautir er uppgufunarhraði snertirustolíu 40% hærra.
- Yfirborðsstyrkur klóríðjóna náði 1,2 mg/m2 (innlendir staðlar krefjast minna en 0,5 mg/m2).
- Ryðhraði var sexfalt hærra en á stýrisbrautum, sem er geymt í samræmi við forskriftir.
Samþætt ryðvarnarkerfi allan lífsferilinn
1. Varúðarráðstafanir í framleiðslu
- Efnisbreyting: Köfnunarefnismeðferð (520-550 gráður fyrir gasköfnunarefni) eykur yfirborðshörku stýribrautarinnar í HV850-1000 á meðan myndar 0,1-0,3 mm nítríðlag sem er 0,1-0,3 mm, sem eykur tæringarþol um 3-5 sinnum.
- Húðunartækni: Nákvæm hljóðfæraverksmiðja jók tæringarþol 3,5% natríumklóríðlausnar úr 48 klukkustundum í 500 klukkustundir með því að setja TiN-húð 5 míkron þykkt á yfirborð stýribrautarinnar með því að nota eðlisfræðilega gufuútfellingartækni.
- Hagræðing burðarvirkis: Hönnun á endalokum völundarhúss innsigli getur dregið úr ryki um 80%. CNC vélaverksmiðja hefur bætt hönnun sína til að lengja endingartíma stýribrautarinnar úr þremur í 8 ár.
2. Staðlaðar kröfur um geymslu og flutning
- Umhverfisstýring: Hitastig vöruhúss ætti að vera stjórnað við 20 + 5 gráðu og hlutfallslegan raka Minna en eða jafnt og Minna en eða jafnt og 60%. 500g á rúmmetra þegar notað er kísilgelþurrkefni.
- Pökkunarvörn: Pökkunarstýringar sem nota VCI (Volatile Corrosion Inhibitor) gas-fasa anti-ryðpappír MIL-P-3420 staðall) gefa frá sér tvíhringlaga hexatiamínnítrít og mynda 10 - 6 atm skiptingarþrýsting í lokuðu rými, sem hindrar tæringu á áhrifaríkan hátt.
- Stöðustjórnun: Stýribrautir ættu að vera láréttar á viðarbakka í a.m.k. 150 mm fjarlægð frá jörðu í horni sem er minna en eða jafnt og 15 gráður til að forðast staðbundna uppsöfnun smurefnis.
3.Stöðluð starfsemi uppsetningar og kembiforrit
- Hreinsun: 99 prósent 99% mengun agna aðskotaefni með úthljóðshreinsi (40 kHz, 50oC) og pH 8,5 basískt hreinsiefni. Verksmiðja fyrir hálfleiðarabúnað minnkaði upphaflega bilunartíðni stýribrauta um 70% eftir innleiðingu.
- Smurstjórnun: Litíum-feiti sem innihélt mólýbden tvísúlfíð með fallmark sem er stærra en eða jafnt og 200 gráður var valið í slitprófi með fjórum-kúlum með slitbletti í þvermál 0,35 mm við 392 N álag.
- Snertivörn: Rekstraraðilar ættu að nota nítríl-húðaða hanska með yfirborðsþol upp á 108 Ω (EN388 staðall) til að koma í veg fyrir rafstöðueiginleikar.
4. Snjöll stjórnun flutningsvíddar;
- Vöktun á netinu: Framleiðendur vindbúnaðar setja upp rafefnafræðilega skynjara á stýrisbrautum til að fylgjast með ætandi straumþéttleika í rauntíma. Sjálfvirk viðvörun kemur af stað þegar gildið fer yfir 0,1 μA/cm2.
- Snjöll smurning: PLC PLC step by. Framsækið miðstýrt smurkerfi getur sprautað 0,1 ml af smurolíu á 2 klukkustunda fresti, sem sparar 60% meiri fitu en handvirk smurning.
- Umhverfisbætur: Þegar raki fer yfir 80% skaltu virkja rakatæki til að halda daggarmarkshita undir -5 gráðum. Eftir innleiðingu minnkaði prentsmiðja tíðni ryðs á stýribrautum úr 15% í 2%.
INNGANGUR Dæmigert dæmisögur
Tilfelli 1: Ryðvörn á stýrisstöngum í bílamótaverksmiðju
Verksmiðjan notaði THK SHS stýrisbrautir, venjulega ryð á regntímanum. Skoðun fannst:
Raki á verkstæði náði 85%.
Sýrugildi stýribrautarolíu var aukið úr 2,0 mgKOH/g í 5,8 mgKOH/g.
styrkur klóríðjóna náði 80 ppm í skurðarvökvanum.
Gerðar ráðstafanir:
Settu upp rakatæki fyrir iðnaðar til að halda rakastigi undir 60%.
Skiptu um stýrisbrautarolíu fyrir klór-þolna gerð (seigjustuðull grunnolíu meiri en 140).
Bættu við hlífðarhliðinni til að draga úr skvett af skurðvökva.
Eftir 3ja mánaða innleiðingu hætti stýribraut alveg að ryðga og viðhaldskostnaður lækkaði um 40%.
Tilfelli 2: Viðgerð á blettum á ryðfríu stáli stýrisbrautum í lækningatækjaverksmiðju
316L stýrisbrautir verksmiðjunnar urðu fyrir myrkva í hreinu vatni. Greining leiddi í ljós:
- Innihald uppleysts súrefnis í vatni náði 8 mg/L.
- pH sveiflast á milli 6,8 og 7,5.
- Yfirborðsgrófleiki stýribrautanna var Ra=0.8 μm.
Lausnir:
- yfirborðsgrófleiki var minnkaður í Ra=0.2 míkron með rafgreiningarfægingu.
- Innleiðing á bakskautsvörn til að varðveita verndarmöguleika -850 mV.
- Stjórnaðu hitastigi vatnsins í 25 + 2 gráður.
- Eftir árs eftirfylgni- birtust engir nýir tæringarblettir á stýribrautinni.
V. Framtíðarþróun tækniþróunar
Með framgangi Industry 4.0 þróast ryðvarnartækni fyrir stýrisbrautir í átt að upplýsingaöflun og umhverfisvernd:-
- Nanocoating tækni: Grafen-breytt húðun getur tífaldað tæringarþol stýribrauta. Rannsóknarstofupróf sýna að tæringarþol 5% natríumklóríðlausnar getur náð 2000 klukkustundum.
- Sjálfgræðandi smurefni: A Smurfeiti sem innihalda örhylki losar græðandi efni á rispum. Próf flugfyrirtækis sýnir að þeir geta sjálfkrafa lagað allt að 0,5 mm djúpar rispur.
- Stafrænt tvíburaviðhald: Hægt er að spá fyrir um leifar endingartíma stýribrauta með því að koma á tæringarlíkani af stýribrautum. Ófyrirséð stöðvunartími minnkaði um 65% eftir að stóriðja var innleidd.
Ryðvarnarstjórnun línulegrar stýribrautar er kerfisbundin verkfræði sem krefst heildarstýringar frá efnisvali, framleiðsluferli, geymslu og flutningi, uppsetningu og gangsetningu til reksturs og viðhalds. Með tilkomu nýrra efna og tækni verður tæringarþol stýribrauta bætt. Hins vegar liggur grundvallarlausnin enn í því að koma á vísindalegu ryðstjórnunarkerfi- til að ná umskipti frá fyrirbyggjandi viðhaldi yfir í forspárviðhald.
