Tensão Residual em Automotivos

Compreende-se que a difração de raios X tornou-se o padrão industrial para caracterização da Tensão Residual em Automotivos. Tendo em vista que ela é uma ferramenta essencial para otimização de processos, melhorias de design e análise de falhas.

Verificação de melhorias de superfície

Em primeiro lugar, entende-se que a vida útil de um componente e fadiga é aumentada por processos de trabalho a frio, como shot peening. Nesse sentido, a medição de tensão residual em automotivos, através da difração de raios X (XRD), é usada para verificar se esses locais foram aprimorados para o nível de tensão residual especificado.

Em conformidade, um valor de tensão residual, uma vez estabelecido, é especificado nos documentos de engenharia e processamento.

Usinagem

A usinagem agressiva ou abusiva pode criar regiões de tensão de tração que podem tornar essa área de um componente suscetível ao início de trincas e aumentar a taxa de propagação de trincas.

Validação de Modelos de Elementos Finitos

A medição de tensão residual pode ser usada para verificar se os modelos de elementos finitos estão prevendo a tensão residual correta em um componente. Quando deficiente, a tensão residual conhecida pode ser usada para melhorar os modelos FEA.

Vida de fadiga e concentrações de estresse

O estado de tensão residual em componentes automotivos é crítico quando existem geometrias de concentração de tensão que podem ampliar os efeitos das cargas aplicadas. Quando as questões de trinca por fadiga são consideradas, tensões residuais de tração potencialmente prejudiciais sozinhas ou em combinação com as concentrações de tensão podem levar ao início e propagação da trinca por fadiga.

Processos de tratamento de calor

Os processos de tratamento térmico são comumente aplicados a componentes automotivos para diminuir ou reduzir as tensões residuais presentes. A medição de tensão residual pode ser usada para garantir que tais processos foram aplicados corretamente e que quaisquer tensões residuais prejudiciais foram reduzidas a um nível aceitável.

Validação de Modelos de elementos finitos

A medição de tensão residual pode ser usada para verificar se os modelos de elementos finitos estão prevendo a tensão residual correta em um componente. Quando deficiente, a tensão residual conhecida pode ser usada para melhorar os modelos FEA.

Tensão Residual em Soldas

As tensões residuais de tração criadas durante o processo de soldagem podem levar a rachaduras. Os componentes podem ser medidos antes da soldagem, após a soldagem e após os processos de pós-soldagem, para garantir que as tensões sejam gerenciadas adequadamente.

Design para RS – Produzir para RS – Gerir para RS

Utilizando um design para RS, produção para RS e uma filosofia de gerenciamento para RS fornece ao engenheiro uma abordagem poderosa e moderna para design. O controle cuidadoso da tensão residual dentro de um componente fabricado é possível e facilmente alcançado no ambiente de fabricação de hoje.

Os processos de usinagem podem ser monitorados para garantir que RS prejudicial não se desenvolveu como resultado da usinagem. Essas informações podem ser usadas para garantir que as peças danificadas sejam removidas antes da manutenção e como um mecanismo de feedback para otimizar a usinagem e reduzir as taxas de refugo. Etapas de redução de tensão, como tratamento térmico, podem ser medidas antes e depois para quantificar o processo de redução de tensão.

Compreende-se que tratamentos térmicos ineficientes ou incompletos sejam ajustados. O que melhora o tempo e reduz custos. A introdução de RS benéfico por meio de processos de melhoria, como shot peening, deve ser quantificada com medição de RS, garantindo que o nível correto de estresse benéfico tenha sido introduzido na peça.

Em última análise, uma especificação RS pode ser adicionada a um blueprint. Dessa forma, deve-se insistir para que os fornecedores estejam em conformidade com esta especificação. Garantindo que uma peça consistente seja produzida, independentemente do fornecedor.

Mapeamento de Tensão Residual

A tecnologia patenteada de Mapeamento de Tensão Residual Automatizada da PROTO pode gerar uma imagem abrangente do estado de tensão residual de qualquer amostra. Até mesmo superfícies curvas, como soldas, podem ser mapeadas automaticamente, permitindo que designers e engenheiros visualizem e gerenciem áreas problemáticas.

Exemplo de um mapa múltiplo com tensão residual, tensão de cisalhamento e mapas FWHM sobrepostos ou “empilhados”.

Linha de Produtos de Tensão Residual

Na Tennessine, oferecemos uma ampla gama de produtos de XRD de tensão residual para garantir que o equipamento mais adequado esteja disponível para suas necessidades de medição. Escolha um de nossos sistemas de laboratório LXRD de alta velocidade, sistemas portáteis iXRD flexíveis ou nosso sistema portátil mXRD ultra portátil.

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