1. Pambuka

Kabel tungsten, kanthi kekandelan sawetara nganti puluhan mikrometer, digawe kanthi plastik dadi spiral lan digunakake kanggo sumber cahya pijar lan ngeculake. Manufaktur kawat adhedhasar teknologi wêdakakêna, yaiku, bubuk tungsten sing dipikolehi liwat prosès kimia ditindakake kanthi berturut-turut ing pressing, sintering, lan mbentuk plastik (rotary forging and drawing). Elinga yen proses nduwurke tumpukan kabel kudu ngasilake sifat plastik sing apik lan elastisitas "ora dhuwur banget". Ing tangan liyane, amarga kahanan eksploitasi spiral, lan ing ndhuwur kabeh, resistance dhuwur-creep dibutuhake, kabel recrystallized ora cocok kanggo produksi, utamané yen padha duwe struktur coarse-grained.

Ngowahi sifat mekanik lan plastik bahan me-tallic, utamane, nyuda kerja keras sing kuat tanpa perawatan annealing bisa ditindakake kanthi nggunakake latihan mekanik. Proses iki kalebu tundhuk logam menyang deformasi plastik sing bola-bali, bolak-balik, lan kurang plastik. Efek saka kontraflexure siklik ing sifat mekanik logam didokumentasikan, antara liya, ing kertas Bochniak lan Mosor [1], ing kene nggunakake strip tembaga timah CuSn 6,5 %. Dituduhake yen latihan mekanik ndadékaké softening karya.
Sayange, paramèter mekanik kabel tungsten sing ditemtokake ing tes tensile uniaxial prasaja ora cukup kanggo prédhiksi prilaku ing proses produksi spiral. Kabel kasebut, sanajan sifat mekanik sing padha, asring ditondoi kanthi kerentanan sing beda banget kanggo nduwurke tumpukan. Mulane, nalika netepake karakteristik teknologi kabel tungsten, asil tes ing ngisor iki dianggep luwih dipercaya: kabel inti nduwurke tumpukan, torsi unidirectional, piso-pinggiran komprèsi, bend-lan-regangan, utawa reversible banding [2] . Bubar, tes teknologi anyar diusulake [3], ing ngendi kabel kasebut kena torsi simultan kanthi tension (test TT), lan kahanan stres-miturut panemune penulis-cedhak karo sing kedadeyan ing proses produksi. saka fila-men. Kajaba iku, asil tes TT sing ditindakake ing kabel tung-sten kanthi diameter sing beda-beda wis nuduhake kemampuan kanggo ngantisipasi prilaku sabanjure sajrone proses teknologi [4, 5].

Tujuan saka karya sing ditampilake ing kene yaiku kanggo mangsuli pitakon apa, lan yen, nganti sepira panggunaan perawatan deformasi siklus (CDT) ing kawat tungsten kanthi mlengkung multilateral terus-terusan kanthi metode shearing [6], bisa ngowahi mekanik lan teknologi. sifat penting.

Umumé, deformasi siklik saka logam (contone, kanthi tension lan kompresi utawa mlengkung bilateral) bisa uga diiringi rong proses struktural sing beda. Kapisan minangka karakteristik kanggo deformasi kanthi amplitudo cilik lan

fénoména sing disebut kelelahan, sing nyebabake logam sing digarap kanthi kuat dadi hardened strain sadurunge karusakane kedadeyan [7].

Proses kapindho, dominan sajrone deformasi kanthi amplitudo tegangan dhuwur, ngasilake heterogenisasi pita geser sing ngasilake aliran plastik. Akibate, ana fragmentasi drastis saka struktur logam, utamane, pembentukan biji-bijian ukuran nano, saéngga, paningkatan sing signifikan ing sifat mekanik kanthi biaya saka workability. Efek kasebut dipikolehi ing contone, korugasi bola-bali terus-terusan lan metode straightening sing dikembangake dening Huang et al. [8], sing kasusun saka pirang-pirang, sulih, ngliwati (rolling) strip ing antarane gulungan "geared" lan lancar, utawa kanthi cara sing luwih canggih, yaiku cara mlengkung terus-terusan ing tension [9], ing endi strip sing digawe dowo. Kontrafleksi amarga gerakan sing bisa dibalik ing sadawane set gulungan puteran. Mesthi, fragmentasi ekstensif saka biji-bijian uga bisa diduweni sajrone deformasi monoton kanthi galur gedhe, kanthi nggunakake metode Deformasi Plastik Parah, utamane, metode Ekstrusi Sudut Saluran Equal [10] sing paling kerep nyukupi kondisi sing prasaja. nyukur saka logam. Sayange, utamane digunakake ing skala laboratorium lan sacara teknis ora bisa ditindakake

digunakake kanggo entuk sifat mekanik tartamtu saka jalur utawa kabel sing dawa.

Sawetara upaya uga wis ditindakake kanggo netepake pengaruh geser sing ganti siklus sing ditrapake kanthi deformasi unit cilik ing kemampuan kanggo ngaktifake fenomena lemes. Asil studi eksperimen sing ditindakake [11] ing strip tembaga lan kobalt kanthi kontraflexure kanthi shearing dikonfirmasi tesis ing ndhuwur. Sanajan kontraflexure kanthi metode shearing cukup gampang ditrapake ing bagean metalik sing rata, aplikasi sing luwih langsung kanggo kabel ora ana gunane, amarga, kanthi definisi, ora njamin entuk struktur homogen, lan kanthi mangkono sifat sing padha. circumference (karo radius oriented sembarang) saka kabel. Kanggo alasan iki, makalah iki nggunakake metode CDT sing mentas dibentuk lan asli sing dirancang kanggo kabel tipis, adhedhasar mlengkung multilateral sing terus-terusan kanthi nyukur.

Gambar 1 Skema proses pelatihan mekanik kabel:1 kawat tungsten,2 coil karo kabel kanggo unreel,3 sistem enem rotasi mati,4 gulungan kumparan,5 break bobot, lan6 rem (silinder baja kanthi pita tembaga timah ing sakubenge)

2. Eksperimen

CDT kabel tungsten kanthi diameter 200 μm ditindakake ing piranti uji sing dibangun khusus sing skema ditampilake ing Fig. 1. Kawat unreeled (1) saka kumparan

(2) karo diameteripun saka 100 mm, iki ngenalaken menyang sistem enem mati (3), karo bolongan diameteripun padha karo kabel, kang tetep ing omah umum lan muter watara sumbu ing kacepetan 1,350 rev / min. Sawise ngliwati piranti kasebut, kabel kasebut digulung ing gulungan (4) kanthi diameter 100 mm muter kanthi kecepatan 115 rev / min. Paramèter Applied mutusaké saka kacepetan linear saka kabel relatif kanggo mati puteran punika 26,8 mm / rev.

Desain cocok saka sistem mati temenan saben mati detik revolved eccentrically (Fig. 2), lan saben Piece saka kabel liwat mati puteran iki subjected kanggo mlengkung multilateral terus-terusan karo shearing inducted dening ironing ing pinggiran lumahing utama mati.

Fig. 2 Tata letak skematis saka mati puteran (dilabeli karo nomer3 ing Fig. 1)

Fig. 3 Sistem mati: tampilan umum; b bagean dhasar:1 mati sentris,2 mati eksentrik,3 ring spacer

Unreeled kabel ana ing pangaribawa saka kaku awal amarga aplikasi saka tension, kang ora mung nglindhungi saka entanglement, nanging uga nemtokake partisipasi bebarengan mlengkung lan shearing deformasi. Iki bisa kanggo entuk thanks kanggo brake dipasang ing coil ing wangun strip tembaga timah dipencet dening bobot (ditunjuk minangka 5 lan 6 ing Fig. 1). Tokoh 3 nuduhake tampilan latihan piranti nalika lempitan, lan saben komponen. Latihan kabel ditindakake kanthi rong bobot:

4.7 lan 8.5 N, nganti papat ngliwati set mati. Tekanan aksial masing-masing 150 dan 270 MPa.

Tes tensile kabel (loro ing negara wiwitan lan dilatih) ditindakake ing mesin uji Zwick Roell. Dawane gauge sampel yaiku 100 mm lan tingkat regangan tarik

8×10⁻³ s⁻¹. Ing saben kasus, siji titik pangukuran (kanggo saben

saka varian) nuduhake paling ora limang conto.

Test TT dileksanakake ing apparatus khusus kang skema ditampilake ing Fig. 4 sadurungé presented dening Bochniak et al. (2010). Pusat kabel tungsten (1) kanthi dawane 1 m diselehake ing tangkapan (2), banjur ujunge, sawise ngliwati gulungan pandhuan (3), lan masang bobot (4) saben 10 N, diblokir ing clamp (5). Gerakan puteran saka tangkapan (2) nyebabake gulung loro kawat

(Reeled ing dhewe), karo ends tetep saka sampel dites, iki digawa metu karo Tambah bertahap saka kaku tensile.

Asil tes yaiku jumlah twists (N_T) perlu kanggo pecah kabel lan biasane dumadi ing ngarepe tangle kawangun, minangka ditampilake ing Fig.. 5. Paling sepuluh tes saben varian dileksanakake. Sawise latihan, kawat kasebut nduweni wangun sing rada wavy. Perlu ditekanake yen miturut makalah Bochniak and Pieła (2007) [4] lan Filipek (2010)

[5] tes TT minangka cara sing prasaja, cepet, lan murah kanggo nemtokake sifat-sifat teknologi kabel sing dimaksudake kanggo nggulung.

Gambar 4 Skema tes TT:1 kabel sing diuji,2 nyekel sing diputer dening motor listrik, ditambah karo piranti rekaman twist,3 panduan rol,4bobot,5 jaws clamping ujung kawat

3. Asil

Efek saka tension awal lan jumlah liwat ing proses CDT ing sifat kabel tungsten ditampilake ing Fig. 6 lan 7. Panyebaran gedhe saka paramèter mekanik kawat sing dipikolehi nggambarake ukuran inhomogeneity materi sing diduweni dening teknologi bubuk, lan mulane, analisis sing ditindakake fokus ing tren owah-owahan sifat sing diuji lan ora ing nilai mutlak.

Kawat tungsten komersial ditondoi kanthi nilai rata-rata tegangan leleh (YS) padha karo 2,026 MPa, kekuatan tarik pokok (UTS) 2,294 MPa, total elongasi

A≈2.6% lan N_Tminangka 28. Preduli saka

gedhene saka tension Applied, asil CDT mung cilik

nyuda UTS (ora ngluwihi 3 % kanggo kabel sawise papat liwat), lan loro YS lanA tetep relatif ing tingkat sing padha (Fig. 6a-c lan 7a-c).

Fig 5 Tampilan kabel tungsten sawise patah ing test TT

Gambar 6 Pengaruh latihan mekanik (jumlah pass n) ing mekanik (a–c) lan teknologi (d) (ditetepake dening N_Ting tes TT) sifat kawat tungsten; nilai bobot ditempelake 4,7 N

CDT tansah ndadékaké paningkatan sing signifikan ing jumlah kawat twists N_T. Utamane, kanggo rong pass pisanan, N_Ttekan luwih saka 34 kanggo tension 4,7 N lan meh 33 kanggo tension 8,5 N. Iki nuduhake Tambah saka kira-kira 20 % kanggo kabel komersial. Nerapake jumlah pass sing luwih dhuwur bakal nambah N_Tmung ing kasus latihan ing tension 4,7 N. Kawat sawise papat liwat nuduhake gedhene rata-rata N_Tngluwihi 37, kang, dibandhingake karo kabel ing negara wiwitan, nggantosi Tambah liwat 30 %. Latihan luwih saka kabel ing tegangan sing luwih dhuwur ora bakal ngganti magnitudo N sing wis digayuh sadurunge._Tnilai (Fig. 6d lan 7d).

4. Analisis

Asil sing dipikolehi nuduhake yen metode sing digunakake kanggo kabel tungsten CDT praktis ora ngganti parameter mekanik sing ditemtokake ing tes tarik (mung ana nyuda kekuatan tarik pungkasan), nanging nambah kanthi signifikan.

sifat teknologi sing dimaksudake kanggo produksi spiral; iki dituduhake dening nomer twists ing test TT. Iki negesake asil pasinaon sadurunge dening Bochniak lan Pieła (2007)

[4] babagan lack of convergence saka asil test tensile karo prilaku diamati saka kabel ing proses produksi spiral.

Reaksi kabel tungsten ing proses CDT gumantung banget marang tegangan sing ditrapake. Ing gaya tension kurang, siji mirsani wutah parabolic ing nomer twists karo nomer liwat, nalika aplikasi saka nilai luwih saka mimpin tension (wis sawise loro pass) kanggo entuk kahanan jenuh lan stabilisasi saka teknologi sing dipikolehi sadurunge. sifat (Fig. 6d lan 7d).

Tanggepan macem-macem kawat tungsten kasebut nyatakake yen gedhene tension nemtokake owah-owahan kuantitatif saka kahanan stres lan kahanan deformasi materi lan akibate prilaku elastis-plastik. Nggunakake tension luwih sak proses plastik mlengkung ing kabel maringaken antarane sukses misaligned mati asil kanggo radius kabel-mlengkung cilik; mula, galur plastik ing arah jejeg sumbu kabel sing tanggung jawab kanggo mekanisme nyukur luwih gedhe lan ndadékaké aliran plastik lokal ing pita geser. Ing tangan liyane, tension kurang nyebabake proses CDT kabel kanggo njupuk Panggonan karo partisipasi luwih saka galur elastis (yaiku, bagean galur plastik luwih cilik), kang ndukung dominasi deformasi homogen. Kahanan kasebut beda banget karo sing kedadeyan sajrone uji tarik uniaxial.

Sampeyan uga kudu dicathet yen CDT nambah karakteristik teknologi mung kanggo kabel kanthi kualitas sing cukup, yaiku, ora ana cacat internal sing signifikan (pori, rongga, diskontinuitas, retakan mikro, kurang adhesi kontinuitas sing cukup ing wates butir, lsp. .) asil saka produksi kawat dening metallurgy bubuk. Yen ora, panyebaran mundhak saka nilai twists N_Tbebarengan karo Tambah ing nomer liwat nuduhake diferensiasi deepening saka struktur kabel ing macem-macem bagean (kanthi dawa) mangkono uga bisa ngawula minangka kritéria migunani kanggo netepke kualitas kabel komersial. Masalah kasebut bakal dadi subyek penyelidikan ing mangsa ngarep.

Gambar 7 Pengaruh latihan mekanik (jumlah pass n) ing mekanik (a–c) lan teknologi (d) (ditetepake dening N_Ting tes TT) sifat kawat tungsten; nilai bobot ditempelake 8,5 N

5. Kesimpulan

1, CDT kabel tungsten nambah sifat teknologi, kaya sing ditegesake ing torsi karo tes tension dening N_Tsadurunge patah.

2. Peningkatan N_Tindeks kira-kira 20 % digayuh dening kabel sing kena rong seri CDT.

3, Gedhene tegangan kawat ing proses CDT duweni pengaruh sing signifikan marang sifat teknologi sing ditemtokake dening nilai N._Tindeks. Nilai paling dhuwur digayuh dening kabel sing kena tegangan tipis (tegangan tarik).

4， Nggunakake loro tension sing luwih dhuwur lan siklus liyane saka mlengkung multilateral karo shearing ora sabdho amarga mung asil stabil ing Nilai sadurunge tekan saka N._Tindeks.

5， Ing asil dandan pinunjul saka teknologi saka kabel tungsten CDT ora diiringi dening owah-owahan saka paramèter mechanical ditemtokake ing test tensile, nyantosakaké yakin dianakaké ing migunani kurang saka test kuwi kanggo antisipasi prilaku teknologi kabel.

Asil eksperimen sing dipikolehi nuduhake kesesuaian CDT kabel tungsten kanggo produksi spiral. Utamane, adhedhasar cara sing digunakake kanggo maju kanthi berturut-turut dawa kabel, cyclic, multidirectional mlengkung kanthi ketegangan cilik, nyebabake relaksasi stres internal. Menawi mekaten, ana watesan kanggo cenderung saka kabel bejat sak plastik mbentuk spirals. Akibaté, dikonfirmasi manawa nyuda jumlah sampah ing kahanan manufaktur nambah efisiensi proses produksi kanthi ngilangi peralatan produksi otomatis downtime sing, sawise ngilangi kabel, mandeg darurat kudu "manual" diaktifake. dening operator.