Analiza lomov in napak na izdelkih - LOTRIČ Metrology d.o.o.

Analiza lomov in napak na izdelku je pomembna disciplina v proizvodni dejavnosti in se uporablja pri razvoju novih produktov in pri izboljšavah že obstoječih produktov.

Občasno se v tehnološko orientiranih podjetjih pojavijo problemi, ki so kompleksne večplastne narave in niso enostavno rešljivi. V takšnih problemih običajno podjetja nimajo dovolj resursov, izkušen, znanja in analiznih metod, ki bi omogočale celovito obravnavanje problema in njegovo rešitev zato se LOTRIČ Metrology vključuje v reševanje problemov na različnih področjih mehanike, metalografije, tehnologije polimerov in kemije.

ODKRIVANJE VZROKA POKANJA VIJAKOV

Problem

Stranka se je obrnila na LOTRIČ Metrology z vprašanjem zakaj prihaja do pokanja vijakov pri relativno zelo nizkih momentih zavitja vijaka.

Začetne preiskave

Najprej smo izvedli analizo s petentranti in preverili, da v vijakih ni prisotnih razpok, ki bi nastale že pred vgradnjo vijaka. Prepričali smo se, da ima material zahtevano trdoto in da so vijaki površinsko zaščiteni skladno z navodili. S SEM analizo smo si ogledali lomne površine in določili, da gre za za interkristalni krhki lom, kar je nakazovalo na to, da sta najverjetnejša vzroka bodisi popuščna krhkost, ki je posledica neustrezne toplotne obdelave popuščanja ali vodikova krhkost, ki je posledica predolgega namakanja v kopelih za aktivacijo površine (HCl, HF,…).

Potrjevanje hipotez

Da ugotovili, ali gre v tem primeru za vodikovo krhkost, smo izvedli natezni preskus vijakov različnih temperaturnih obdelav. Nekaj vijakov smo izpostavili 5 ur na 200 °C, kar povzroči difuzijo vodika iz kovine in jih primerjali s kontrolno skupino. Pokazalo se je, da se mehanske lastnosti sicer nekoliko izboljšajo, vendar ostanejo bistveno slabše od pričakovanih.

Ugotovili smo, da je bila temperatura avstenitizacije in kaljenja ter metoda kaljenja glede na literaturo sicer ustreza, vendar pa so se po podatkih naročnika zatem vijaki popuščali na temperaturi 350 °C, kar je glede na literaturo skoraj 200 °C več kot je bila dejanska temperatura.

Da bi potrdili hipotezo, da je za lom vijakov odgovorna popuščna krhkost, smo temperaturno neobdelane vijake kalili s priporočene temperature ter jih zatem popustili pri dveh različnih temperaturah – izvedli smo nizkotemperaturno popuščanje pri temperaturah pod območjem pojava popuščne krhkosti ter visokotemperaturno popuščanje za tem območjem. Zatem smo na tako obdelanih vijakih izvedli enak natezni preskus kot predhodno na vijakih, ki so pokali. Preskus je pokazal močan dvig mehanskih lastnosti, predvsem trdnosti in raztezka po pretrgu.

S SEM analizo smo pregledali lome, ki so nastali pri nateznih preskusih. Izkazalo se je da je morfologija loma pri drugih temperaturah popuščanja povsem drugačna.

Zaključek

Z analizami smo dokazali, da je vzrok pokanja vijakov napačna toplotna obdelava popuščanja, ki se pokaže v popuščni krhkosti, manjši delež pa lahko prispeva tudi vodikova krhkost. Tako smo predlagali spremembo temperatur popuščanja navzgor, da se ognemo pojavu popuščne krhkosti. Če bi bil problem v trdoti, bi lahko uporabili tudi nižje temperature popuščanja, vendar je to bolj delikatno. V vsakem primeru pa bi lahko izbrali tudi ustreznejši material, ki bi predpisano trdoto dosegel v območju, kjer ne bi bil občutljiv na popuščno krhkost.

SPREMEMBE LASTNOSTI ABS MATERIALOV POD VPLIVOM UMETNEGA STARANJA

Problem

Proizvajalec hladilne tehnike v svoje produkte vgrajuje 4 različne ABS plastične materiale. Raziskovali smo zakaj prihaja po časovnem obdobju nekaj let pri nekaterih hladilnikih do pokanja delov iz ABS materiala.

Metodologija

Ker je bila večina prizadetih plastičnih delov montiranih na vidnih delih hladilnikov, smo postavili hipotezo, da prihaja do krhkosti ABS materiala zaradi rednega čiščenja hladilnih omar.

Iz vseh štirih vzorcev ABS materiala smo izdelali standardne preskušance po ISO 527-2 / 1A in jih pred izvedbo nateznega preskusa izpostavili pogojem:

1. Brez dodatne izpostave pred preskusom

2. 24 h izpostava preskušancev v 6 najbolj pogostih sredstvih, ki se uporabljajo za čiščenje hladilne tehnike

3. 24 h izpostava preskušancev v 6 najbolj pogostih sredstvih, ki se uporabljajo za čiščenje hladilne tehnike + prednapeto stanje.

Za izpostavo na čistilna sredstva in prednapeto upogibno stanje smo se odločili, ker so nekateri plastični elementi v izdelku montirani v prednapetem stanju.

Rezultati

Vsi štirje testirani plastični materiali so imeli podoben odziv na testirane pogoje. V tabeli 2 so predstavljeni rezultati za en material. Rezultati v tabeli prikazujejo, kako različen je vpliv čistilnih sredstev na ABS material. Pri izpostavi preskušancev na CIF, FROSCH in AJAX za 24 ur se mehanske lastnosti materiala ne spremenijo oziroma se spremenijo minimalno. Pri izpostavi za 24 ur na HOLLU LM, W5, HOLLU F9 pride do spremembe v raztezku pri pretrgu.

Predvidevali bi, da bodo rezultati pri 24 urni izpostavi na medij v prednapetem stanju podobni le razlike bodo bolj očitne a temu ni tako. Mehanske lastnosti se močno poslabšajo pri preskušancih, ki so bili izpostavljeni na HOLLU LM in HOLLU F9. Pri izpostavi na CIF in AJAX je prišlo do občutnega zmanjšanja raztezka pri pretrgu. To pomeni, da je material ohranil natezno trdnost vendar je postal veliko bolj krhek. Izpostava na W5 v prednapetem stanju povzroči izboljšanje elastičnih lastnosti. Material je ohranil natezno trdnost raztezek pri pretrgu pa se je močno izboljšal. Enak učinek je viden tudi pri izpostavi na FROSCH le intenziteta je manjša.

Povezane vsebine

Kalibracije

Izvajamo kalibracije za najširši spekter vaših zahtev.

VEČ

Kontrole in overitve

V LOTRIČ Metrology ugotavljamo skladnost širokega obsega zakonskih meril.

Več

Meroslovne rešitve

Naši uporabniki prisegajo na enega od treh načinov sodelovanja.

Več