Prelievo di un campione di barra tonda su un blocco di acciaio inossidabile fuso con un punzone di campioni
Materiale sperimentale:
Un blocco di acciaio inossidabile fuso φ25×9mm
A causa dei diversi tipi di reticolo dei materiali in acciaio inossidabile, la durezza dell'acciaio inossidabile ferritico e martensitico è leggermente inferiore a quella dell'acciaio al carbonio, mentre la durezza dell'acciaio inossidabile austenitico è leggermente superiore a quella dell'acciaio al carbonio. In generale, l'acciaio inossidabile è un materiale più duro.
Figura 1: blocco di acciaio inossidabile fuso
Scopo sperimentale:
per prelevare un campione di barra tonda φ3,5×9mm su un blocco di acciaio inossidabile
Attrezzatura sperimentale:
Perforatrice campione SYJ-30QY e pistola per colla a caldo
Pistola per colla a caldo per punzonatrice campione SYJ-30QY
Figura 2: attrezzatura utilizzata nell'esperimento
Materiali di consumo sperimentali:
Punta da trapano diamantata sinterizzata φ4mm, blocco distanziatore in resina ceramica e barra di colla a caldo
punta da trapano barra di colla a caldo del blocco distanziatore in resina e ceramica
Motivi per la scelta dell'attrezzatura:
Il perforatore di campioni SYJ-30QY è utilizzato in particolare per prelevare campioni cilindrici o ad anello di materiali solidi e può essere utilizzato anche per il campionamento di cristalli, ceramiche, metalli, vetro, rocce, nuclei, materie plastiche, schede PCB, refrattari, compositi, ecc. La dimensione minima di campionamento di questa macchina è Ø3 mm, che può essere utilizzata per la preparazione del campione TEM nella fase iniziale.
Caratteristiche dell'attrezzatura:
1. Campionatori di diverse specifiche possono essere utilizzati per ottenere campioni cilindrici e anulari di diverse dimensioni e possono anche eseguire operazioni di perforazione sui materiali.
2. I campioni ottenuti sono accurati e altamente precisi.
3. L'asse Z è azionato da un motore passo-passo, mentre gli assi X e Y sono regolati manualmente.
4. La macchina è dotata di un calibro veloce e di una vasca per l'acqua di raffreddamento.
5. La macchina è facile da usare, semplice da azionare e ha una bella forma, occupa poco spazio ed è adatta per applicazioni in laboratorio.
Processo sperimentale:
In questo esperimento, per prelevare un campione di asta rotonda dal blocco di metallo, il blocco di metallo deve essere prima fissato e la cera di paraffina o l'adesivo hot melt vengono spesso utilizzati nei laboratori per fissare i campioni. La cera di paraffina di solito può fissare superfici piatte relativamente saldamente, mentre per superfici irregolari, la fermezza della cera di paraffina è relativamente scarsa, perché la cera di paraffina è morbida e si rompe facilmente dopo aver ricevuto forze. Pertanto, in questo esperimento viene selezionato l'adesivo hot melt per fissare il campione. Inserire l'asta di colla hot melt in una pistola per colla a caldo, accendere la pistola per colla a caldo per il riscaldamento, quando la barra di colla si scioglie e la colla viscosa fuoriesce, il campione può essere legato. La superficie inferiore del campione deve essere appiattita il più possibile durante il processo di legame per facilitare il campionamento.
Durante il campionamento con il perforatore di campioni SYJ-30QY, il distanziatore in resina ceramica che trattiene il campione viene saldamente bloccato con un calibro sulla fase di campionamento, quindi regolare la macchina di campionamento in modo che la punta del trapano venga spostata sopra il campione. Durante il processo di campionamento, il campione e la punta del trapano devono essere raffreddati con acqua per evitare che la punta del trapano venga danneggiata perché la temperatura aumenta troppo a causa dell'attrito tra la punta del trapano e il campione. Una temperatura eccessivamente alta scioglierà l'adesivo hot melt che tiene in posizione il campione, causando la caduta del campione, il che a sua volta non favorisce il processo di campionamento continuo. Quando si raffredda il campione e la punta del trapano, si deve notare che l'acqua di raffreddamento deve essere versata sulla punta del trapano e sul campione contemporaneamente e il flusso dell'acqua non deve essere troppo veloce, in modo da non versare acqua all'esterno del perforatore di campioni. Il metodo di fissaggio e la posizione del campione sulla fase di campionamento sono mostrati nella Figura 4.
Figura 4: fissaggio della posizione del campione sulla fase di campionamento
Dopo aver fissato il campione e regolato la posizione della punta del trapano, è possibile eseguire il campionamento. Poiché il campione di acciaio inossidabile è relativamente duro, la velocità di campionamento non deve essere troppo elevata. Altrimenti, il campionamento potrebbe fallire e allo stesso tempo la punta del trapano potrebbe danneggiarsi. Pertanto, la velocità di campionamento deve essere rallentata. In questo esperimento, la velocità di campionamento è impostata su 0,1 mm/min. La distanza di campionamento deve essere impostata leggermente più larga dello spessore effettivo del campione, in modo da garantire che sia possibile estrarre un campione completo. In questo esperimento, la distanza di campionamento è impostata su 15 mm. Quando si regola la velocità del mandrino, ruotare la manopola del mandrino verso destra per mezzo cerchio per ottenere la velocità di campionamento richiesta. Avviare il perforatore del campione dopo aver impostato i parametri. Durante il campionamento, accendere prima il mandrino della macchina per farlo ruotare, quindi avviare la scatola di controllo per eseguire il programma. Altrimenti, se si esegue prima il programma, la punta del trapano urterà il campione, il che impedirà la rotazione del mandrino e la punta del trapano o persino la macchina verranno danneggiate. La morfologia e le dimensioni del campione finito sono illustrate nella Figura 5. Si può vedere che il campione finito è un'asta rotonda con un diametro di 3,3 mm e una lunghezza di circa 9 mm. Il diametro effettivo del campione è leggermente inferiore a quello richiesto. Questo perché ci sarà una certa quantità di movimento tremolante con la rotazione della punta del trapano, che renderà le dimensioni effettive del campione più piccole. Per ottenere il campione della giusta dimensione, aumentare le dimensioni della punta del trapano in modo appropriato in base al margine di scuotimento della macchina, oppure personalizzare le punte del trapano corrispondenti per ottenere un campione con le dimensioni desiderate. Si può vedere dalla Figura 5 che le dimensioni del campione finito sono uniformi, il che indica che il margine di scuotimento è uniforme e la velocità di spostamento verso il basso è uniforme mentre il trapano viene spinto verso il basso nel campione durante tutto il processo di campionamento.
Figura 5: morfologia e dimensione del campione finito
Conclusione sperimentale:
Quando si esegue il campionamento con il punzone di campioni SYJ-30QY, il campione finito è un'asta rotonda con elevata precisione. La velocità di campionamento può essere regolata in base al materiale del campione.