Lewati ke konten
MecAgentMecAgent
Pelajaran 12.3MemperlakukanBab 12 · Perlakuan panas dan pengerasan permukaan

Shot peening

Permukaan dihantam bola-bola kecil hingga tertekan

Shot peening menyemprot permukaan logam dengan jutaan bola kecil, masing-masing meninggalkan penyok kecil. Bersama-sama, penyok itu membuat kulit terluar tertekan (dalam kompresi), sehingga retak lelah jauh lebih sulit mulai dan tumbuh. Pegas mobil, roda gigi, dan part mesin jet bertahan jauh lebih lama karenanya.

Shot peening: foto nyata
Foto: U.S. Navy, Public domain, melalui Wikimedia Commons
Jutaan benturan kecil membuat permukaan tertekan, sehingga retak lelah sulit tumbuhPenampang skematik, tidak sesuai skala1Semprot permukaan dengan shotnozel udarashot: baja kecil,bola kaca atau keramikpart logam, permukaan kini berlekuk2Satu benturan, diperbesarmenghantam cepatpenyok: kulit teregang ke samping3Hasil: kulit yang tertekanlapisan tertekan, beberapa persepuluh mmretak sulit mulai dan tumbuhinti di bawah menyeimbangkan tekanan4Periksa intensitas dengan strip Almen (strip uji tipis yang di-peen bersama)sebelum: datarsetelah peening: melengkungtinggi lengkung = intensitas peeningPart logam (lebih gelap = tertekan)Shot dan nozelAliran udara
Shot peening: penyemprotan, satu tumbukan diperbesar, kulit yang tertekan, dan pemeriksaan strip AlmenAngka berlingkar sesuai dengan langkah di bawah; panel 2 dan 3 memperbesar permukaan.

Cara kerjanya

  1. Semprot permukaan dengan shot. Shot (bola bulat kecil dari baja, kaca, atau keramik, biasanya beberapa persepuluh milimeter hingga sekitar 1 mm) ditembakkan oleh udara bertekanan atau dilempar oleh roda yang berputar. Area yang harus tetap tidak tersentuh ditutup (masking).

  2. Setiap bola membuat penyok pada permukaan. Saat menumbuk, bola mendorong logam ke samping, meregangkan lapisan permukaan tipis ke arah samping seperti pukulan palu kecil.

  3. Kulit akhirnya tertekan. Logam yang tidak teregang di bawahnya menahan kulit yang teregang, meninggalkannya dalam kompresi hingga kedalaman biasanya beberapa persepuluh milimeter. Retak lelah (retakan yang tumbuh sedikit demi sedikit di bawah beban berulang) membutuhkan tarikan untuk terbuka, sehingga sulit mulai di sana.

  4. Periksa intensitas dan cakupan. Strip Almen (strip baja standar yang tipis) di-peen bersama part; seberapa besar strip melengkung mengukur intensitas peening. Inspektur juga memeriksa cakupan, bagian permukaan yang tertutup penyok, biasanya 100 % atau lebih.

Fakta kunci

Material
Baja, paduan aluminium dan titanium, superalloy nikel; shot dari baja cor, kawat potong, kaca, atau keramik
Komponen khas
Pegas, roda gigi, poros engkol, batang penghubung, bilah dan cakram turbin, roda pendarat, sambungan las
Ukuran komponen
Dari pegas kecil hingga kulit sayap pesawat, dibatasi oleh jangkauan mesin atau robot
Presisi
Bentuk nyaris tidak berubah; part tipis dapat melengkung sedikit, yang dimanfaatkan peen forming dengan sengaja
Hasil permukaan
Berlekuk merata dan doff, sedikit lebih kasar daripada sebelumnya
Ukuran batch yang cocok
Part kedirgantaraan satuan hingga jutaan pegas pada lini otomatis
Biaya perkakas dan mesin
Kabinet dari puluhan ribu dolar; sel robotik terkontrol komputer hingga ratusan ribu dolar atau lebih
Kecepatan
Detik hingga menit per part, tergantung ukuran dan cakupan yang diperlukan

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

  • Umur lelah sering beberapa kali lebih panjang untuk pegas dan roda gigi
  • Murah dan cepat dibandingkan merancang ulang sebuah part
  • Juga melawan retak korosi tegangan
  • Bekerja pada part jadi, termasuk las

Batasan

  • Manfaatnya hilang jika permukaan kemudian digerinda habis atau dipanaskan terlalu tinggi
  • Permukaan menjadi sedikit kasar dan doff
  • Part tipis atau rapuh dapat terdistorsi
  • Membutuhkan kontrol yang cermat (intensitas, cakupan) agar andal

Di mana dipakai

  • OtomotifPegas koil suspensi, pegas daun, roda gigi, poros engkol, batang penghubung
  • DirgantaraRoda pendarat, bilah dan cakram turbin, kulit sayap (peen forming)
  • EnergiPart turbin, pipa las dan bejana tekan
  • IndustriRoda gigi, poros, batang bor, struktur las
  • MedisBeberapa implan ortopedi

Cara mengenalinya

  • Permukaan satin-doff yang rata, terbuat dari tak terhitung penyok kecil yang saling tumpang tindih.
  • Sering terlihat pada pegas koil, akar roda gigi, dan batang penghubung, biasanya di bawah cat.
  • Tepi tajam tampak sedikit membulat, dan permukaannya terasa agak kasar.

Bandingkan dengan

Sandblasting (pembersihan abrasif)memakai grit tajam untuk membersihkan atau mengkasarkan permukaan; peening memakai shot bulat untuk menekannya.
Pengerasan permukaan (case hardening) dan nitridasi12.2juga memperkuat permukaan, tetapi dengan mengubah kimianya lewat panas.Laser peen forming4.10memakai gelombang kejut yang digerakkan laser sebagai ganti bola, terutama untuk membengkokkan logam tipis.

Tonton

Vapor Honing Technologies · Penjelasan pemula tentang peening dan kegunaannya

Curtiss-Wright Corporation · Bagaimana intensitas dan cakupan dikendalikan di industri

Newcomb Spring · Pegas yang sedang di-peen dalam produksi

FerroECOBlast · Robot melakukan peening pada part mesin jet

Lihat foto asli

Ingat

  • Shot peening membuat penyok pada permukaan dengan bola kecil, meninggalkan kulit dalam keadaan tertekan.
  • Kulit yang tertekan mencegah retak lelah mulai dan tumbuh.
  • Proses ini mengubah sifat, bukan bentuk, dan diperiksa dengan strip Almen.

Lainnya di Perlakuan panas dan pengerasan permukaan

Semua 100 proses
12.1Perlakuan panas (pengerasan, tempering, anil)Panaskan, quench, dan temper (atau dinginkan perlahan) seluruh komponenBuka pelajaran12.2Pengerasan permukaan (case hardening) dan nitridasiKarbon atau nitrogen berdifusi ke permukaanBuka pelajaran

Coba sekarang

Manfaatkan AI dalam CAD Anda.

Buat model komponen, hasilkan gambar teknik, dan otomatisasi pekerjaan berulang di dalam perangkat lunak CAD Anda.

Unduh (Gratis)Pesan demo