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    噴丸強化工藝發展歷史
    發布日期:2023/1/31 14:22:04


    在十九世紀初期,噴丸就被用來作為增加及改變金屬表面硬度的一種工藝,這就是我們現在所熟知的噴丸工藝。

    美國工程師  B.C.Tilgham  于1890年提出利用空氣壓力、蒸氣、水所產生的離心力將砂子作用于表面處理的應用,并且獲得專利?,F在這被業界認為是噴丸工藝的基礎。

    1927年   E.G. Herbert   噴丸介質對于工件表面硬化的作用(驟雨制程) 本文描述的所謂“驟雨制程”,通過對金屬表面連續的投擲鋼丸能使其表面產生硬化的效果。

    1929年 O.Foppl 錘擊對于鋼結構抗彎曲疲勞性能的改善。 是第一位闡述噴丸對于抵抗金屬疲勞是有益的科學家。

    1929年   德國發表《彈簧的鋼丸噴丸》專利(專利號Nr. 573 630)。

    1938年   J.H.Frye   清潔制程對于疲勞行為的影響G.L.KehlFrye和Kehl討論一些清潔鐵線的方法其對于抵抗疲勞的影響,證實在經過噴丸的例子中發現其樣本顯示出疲勞壽命的增加。

    1939年   R.Z.Manteuffel   噴丸對于彈簧疲勞強度的改善。

    1936年至1939年間, R.Z.Manteuffel  對噴丸對淬火及回火處理后的鉻釩彈簧疲勞行為的影響做系統的研究后,獲得明確結論,精確的噴丸對于彈簧的疲勞壽命能產生有益的影響。并于1939年將研究成果發表于博士論文中。

    1940年   F.P.Zimmerll   噴丸及其對疲勞壽命的影響。

    Zimmerll 首次提出了工藝參數對于彈簧噴丸后疲勞行為影響的研究,并指出“對冶金工業來說,我們認為噴丸工藝的發展及其在工業上的應用是向前邁進一大步,這個新的領域正在等待我們的探索,而且許多鋼鐵能被賦予新的用途?!?/p>

    1940年   H.Wiegand   經表面處理后的飛機引擎元件其抗裂安全性的增加。

    德國在噴丸的發展歷程,由Wiegand首次就噴丸對于鋁和鎂合金抗疲勞的影響進行系統化的研究,除了發現所研究的鋁和鎂合金耐久性改善外,更指出對工件施以噴丸可減少表面加工的生產時間。

    1943年   J.O.Almen   噴丸處理后的引擎零件疲勞強度的改善噴丸效果的測量方式。

     J.O.Almen  對于噴丸工藝發展的貢獻特別重要,他研究噴丸對于表面強化所造成的影響,同時他也發明了用于用于噴丸處理中測量強度的裝置 Almen Gauge。

     Almen的測量方法對于擴大噴丸在產業界的應用是非常重要的一步,其價值是非常高的。從此,Almen Strip和Almen Gauge成為噴丸自動化生產中最有效的裝置。

    1945年   E.W.Milburn   X-Ray衍射儀應用于噴丸后的工件表面。

    1945年以前,噴丸后工件的表面殘余應力仍然無法量化,Milburn是第一位將X射線衍射儀應用于測量噴丸后工件表面的殘余應力。

    1946年   H.O.Fuchs   噴丸后的彈簧及殘余應力的測量Fuchs和Mattson對于噴丸后扭力桿彈簧的殘余應力進行了深入的研究。

    1948年   A.J.Gould   噴丸后工件的腐蝕裂紋的改善。Gould和Evans指出噴丸后工件顯現出疲勞腐蝕行為的改善,這個評價開啟了對噴丸這一重要工藝更進一步的研究。

    1949年   J.C.Straub   應力噴丸產生更有效的疲勞能力。

     這是一項延長工件使用壽命的杰出發展,首次由Straub和May所提出的應力噴丸,是一種特殊的噴丸工藝。噴丸前在工件上施以與工作時所必須承受同方向應力的靜態應力,可藉由板狀彈簧及環狀彈簧的使用壽命在應力噴丸后獲得極大的改善而得到證明。

    1959年   R.L.Mattson   應力噴丸所產生之殘余應力狀態分析。

     J.G.Roberts  分析了殘余應力并指出應力噴丸使彈簧表面產生殘余應力。

    噴丸工藝在過去一個世紀以來一直不斷地被改善。

    例如1943年的ALMEN試片測量方法的提出使噴丸工藝過程能夠被量化,使得產業界能夠監測并且更有效的控制一系列的生產過程。

    除此之外,X射線衍射儀測量的應用使工程師們能夠分析噴丸對于不同材料的影響,并進一步將工藝過程最佳化。

    由于科技的進步使得噴丸工藝被廣泛的應用,尤其是在處理具有復雜幾何形狀的工件上有特殊的優勢。


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