1. Rhagymadrodd

Mae gwifrau twngsten, gyda thrwch o sawl i ddegau o ficro-metrau, yn cael eu ffurfio'n blastig yn droellau a'u defnyddio ar gyfer ffynonellau golau gwynias a gollwng.Mae gweithgynhyrchu gwifren yn seiliedig ar y dechnoleg powdr, hy, mae powdr twngsten a geir trwy broses gemegol yn destun gwasgu, sintro a ffurfio plastig (gofannu a lluniadu cylchdro) yn olynol.Sylwch fod angen i'r broses weindio gwifren arwain at briodweddau plastig da ac elastigedd “ddim yn rhy uchel”.Ar y llaw arall, oherwydd amodau ecsbloetio troellau, ac yn anad dim, y gwrthiant crib uchel gofynnol, nid yw gwifrau wedi'u hailgrisialu yn addas i'w cynhyrchu, yn enwedig os oes ganddynt strwythur graen bras.

Mae addasu priodweddau mecanyddol a phlastig deunyddiau me-tallic, yn benodol, lleihau'r gwaith caledu cryf heb driniaeth anelio yn bosibl trwy ddefnyddio hyfforddiant me-chanical.Mae'r broses hon yn cynnwys anffurfio'r metel i anffurfiad plastig isel dro ar ôl tro, bob yn ail ac isel.Mae effeithiau gwrthhyblygiad cylchol ar briodweddau mecanyddol metelau wedi'u dogfennu, ymhlith eraill, ym mhapur Bochniak a Mosor [1], a ddefnyddir yma gan ddefnyddio stribedi efydd tun CuSn 6.5%.Dangoswyd bod hyfforddiant mecanyddol yn arwain at feddalu gwaith.
Yn anffodus, mae paramedrau mecanyddol gwifrau twngsten a bennir mewn profion tynnol unixial syml yn llawer annigonol i ragweld eu hymddygiad yn y broses o gynhyrchu troellau.Mae'r gwifrau hyn, er gwaethaf priodweddau mecanyddol tebyg, yn aml yn cael eu nodweddu gan dueddiad sylweddol wahanol i weindio.Felly, wrth asesu nodweddion technolegol gwifren twngsten, ystyrir bod canlyniadau'r profion canlynol yn fwy dibynadwy: dirwyn gwifrau craidd, dirdro un cyfeiriad, cywasgu ymyl cyllell, plygu ac ymestyn, neu fandio cildroadwy [2] .Yn ddiweddar, cynigiwyd prawf technolegol newydd [3], lle mae'r wifren yn destun dirdro cydamserol â thensiwn (prawf TT), ac mae'r cyflwr straen - ym marn yr awduron - yn agos at yr hyn sy'n digwydd yn y broses gynhyrchu o'r ffila-ments.Ar ben hynny, mae canlyniadau profion TT a gynhaliwyd ar wifrau twng-sten â diamedrau gwahanol wedi dangos ei allu i ragweld eu hymddygiad diweddarach yn ystod prosesau technolegol [4, 5].

Nod y gwaith a gyflwynir yma yw ateb y cwestiwn a all, ac os, i ba raddau, y defnydd o driniaeth anffurfiad beicio (CDT) ar wifren twngsten trwy blygu amlochrog parhaus â dull cneifio [6], addasu ei ddull mecanyddol a thechnolegol. eiddo pwysig.

Yn gyffredinol, efallai y bydd dwy broses strwythurol wahanol yn cyd-fynd ag anffurfiad cylchol metelau (ee, trwy densiwn a chywasgu neu blygu dwyochrog).Mae'r cyntaf yn nodweddiadol ar gyfer yr anffurfiad gydag amplitudes bach a

yn cynnwys ffenomenau blinder, fel y'u gelwir, gan arwain at y metel sydd wedi'i galedu gan waith yn troi'n fetel wedi'i feddalu gan straen cyn iddo gael ei ddinistrio [7].

Mae'r ail broses, sy'n dominyddu yn ystod anffurfiad ag osgledau straen uchel, yn cynhyrchu heterogeneiddio cryf o fandiau cneifio plastig sy'n cynhyrchu llif.O ganlyniad, mae'r strwythur metel wedi'i ddarnio'n sylweddol, yn arbennig, ffurfio grawn maint nano, felly mae cynnydd sylweddol yn ei briodweddau mecanyddol ar draul ymarferoldeb.Ceir effaith o'r fath yn ee, dull corrugation a sythu ailadroddus parhaus a ddatblygwyd gan Huang et al.[8], sy'n cynnwys lluosog, bob yn ail, pasio (rholio) o stribedi rhwng y "gêr" a rholiau llyfn, neu mewn ffordd fwy soffistigedig, sy'n ddull o blygu parhaus o dan densiwn [9], lle mae'r stribed ymestyn yn wrthhyblyg oherwydd symudiad cildroadwy ar hyd ei set o roliau cylchdroi.Wrth gwrs, gellir cael y darniad helaeth o grawn hefyd yn ystod anffurfiad monotonig gyda straen mawr, gan ddefnyddio'r dulliau Anffurfio Plastig Difrifol fel y'u gelwir, yn benodol, dulliau Allwthio Angular Sianel Cyfartal [10] gan amlaf yn bodloni'r amodau ar gyfer syml. cneifio metel.Yn anffodus, fe'u defnyddir yn bennaf ar raddfa labordy ac yn dechnegol nid yw'n bosibl

i'w defnyddio i gael priodweddau mecanyddol penodol stribedi hir neu wifrau.

Mae rhai ymdrechion hefyd wedi'u gwneud i asesu dylanwad cneifiwch sy'n newid yn gylchol a ddefnyddir gydag anffurfiadau unedau bach ar y gallu i actifadu'r ffenomenau blinder.Cadarnhaodd canlyniadau astudiaethau arbrofol a gynhaliwyd [11] ar stribedi o gopr a chobalt trwy wrthhyblygu â chneifio y traethawd ymchwil uchod.Er bod y gwrthhyblygrwydd â dull cneifio yn weddol hawdd i'w gymhwyso i rannau metelaidd gwastad, nid yw'r cais mwy uniongyrchol am wifrau yn gwneud synnwyr, oherwydd, trwy ddiffiniad, nid yw'n gwarantu cael strwythur homo-genaidd, ac felly priodweddau union yr un fath. cylchedd (gyda radiws mympwyol) y wifren.Am y rheswm hwn, mae'r papur hwn yn defnyddio dull newydd ei ffurfio a gwreiddiol o CDT a gynlluniwyd ar gyfer gwifrau tenau, yn seiliedig ar blygu amlochrog parhaus gyda chneifio.

Ffig. 1 Cynllun y broses o hyfforddi gwifrau'n fecanyddol:1 gwifren twngsten,2 coil gyda gwifren i ddadrilio,3 system o chwe marw cylchdroi,4 coil troellog,5 torri pwysau, a6 brêc (silindr dur gyda band o efydd tun o'i gwmpas)

2. Arbrawf

Perfformiwyd CDT o wifren twngsten â diamedr o 200 μm ar ddyfais brawf a adeiladwyd yn arbennig y dangosir ei chynllun yn Ffig. 1. Gwifren heb ei hail (1) o'r coil

(2) gyda diamedr o 100 mm, wedi'i gyflwyno i system o chwe marw (3), gyda thyllau o'r un diamedr â'r wifren, sy'n cael eu gosod mewn amgaead cyffredin ac yn cylchdroi o amgylch yr echelin ar gyflymder o 1,350 rev / min.Ar ôl mynd trwy'r ddyfais, cafodd y wifren ei rilio ar y coil (4) gyda diamedr o 100 mm yn cylchdroi ar gyflymder o 115 rev / min.Mae paramedrau cymhwysol yn pennu cyflymder llinellol y wifren o'i gymharu â'r marw cylchdroi yw 26.8 mm/rev.

Roedd dyluniad priodol y system marw yn golygu bod pob ail farw yn troi'n ecsentrig (Ffig. 2), ac roedd pob darn o wifren a oedd yn mynd trwy'r marw cylchdroi yn destun plygu amlochrog parhaus gyda chneifio wedi'i anwytho gan smwddio ar ymyl arwyneb mewnol y marw.

Ffig. 2 Cynllun sgematig y marw cylchdroi (wedi'i labelu â rhif3 yn Ffig. 1)

Ffig. 3 System o farw: golwg gyffredinol;b rhannau sylfaenol:1 canrif yn marw,2 ecsentrig yn marw,3 modrwyau spacer

Roedd gwifren unreeled o dan ddylanwad straen cychwynnol oherwydd cymhwyso tensiwn, sydd nid yn unig yn ei amddiffyn rhag ymlyniad, ond hefyd yn pennu cyfranogiad cydfuddiannol plygu a chneifio anffurfiad.Roedd yn bosibl cyflawni hyn diolch i'r brêc wedi'i osod ar y coil ar ffurf stribed efydd tun wedi'i wasgu gan bwysau (a ddynodwyd yn 5 a 6 yn Ffig. 1).Mae Ffigur 3 yn dangos ymddangosiad hyfforddiant y ddyfais wrth ei blygu, a phob un o'i gydrannau.Perfformiwyd hyfforddiant gwifrau gyda dau bwysau gwahanol:

4.7 a 8.5 N, hyd at bedwar yn mynd trwy'r set o farw.Roedd straen echelinol yn cyfateb i'r 150 a 270 MPa yn y drefn honno.

Perfformiwyd prawf tynnol ar wifren (yn y cyflwr cychwynnol ac wedi'i hyfforddi) ar beiriant profi Zwick Roell.Hyd mesurydd samplau oedd 100 mm a chyfradd straen tynnol oedd

8×10⁻³ s⁻¹.Ym mhob achos, un pwynt mesur (ar gyfer pob un

o'r amrywiadau) yn cynrychioli o leiaf bum sampl.

Perfformiwyd prawf TT ar gyfarpar arbennig y dangosir ei gynllun yn Ffig. 4 a gyflwynwyd yn gynharach gan Bochniak et al.(2010).Gosodwyd canol y wifren twngsten (1) gyda hyd o 1 m mewn dalfa (2), ac yna ei phennau, ar ôl mynd trwy'r rholiau canllaw (3), a gosod pwysau (4) o 10 N yr un, eu rhwystro mewn clamp (5).Arweiniodd mudiant cylchdro'r dalfa (2) at weindio dau ddarn o wifren

(wedi'u reeled arnynt eu hunain), gyda phennau sefydlog y sampl a brofwyd, gyda chynnydd graddol o straen tynnol.

Canlyniad y prawf oedd nifer y troeon (N_T) angen rhwygo'r wifren ac fel arfer digwyddodd ar flaen y tangle ffurfiedig, fel y dangosir yn Ffig. 5. Perfformiwyd o leiaf ddeg prawf fesul amrywiad.Ar ôl yr hyfforddiant, roedd gan y wifren siâp tonnog bach.Dylid pwysleisio yn ôl papurau Bochniak a Pieła (2007) [4] a Filipek (2010)

[5] mae'r prawf TT yn ddull syml, cyflym a rhad o ganfod priodweddau technolegol gwifrau y bwriedir eu dirwyn i ben.

Ffig. 4 Cynllun y prawf TT:1 gwifren wedi'i phrofi,2 dal wedi'i gylchdroi gan fodur trydan, ynghyd â'r ddyfais recordio twist,3 rholiau tywys,4pwysau,5 safnau yn clampio pennau gwifren

3. Canlyniadau

Dangosir effaith tensiwn cychwynnol a nifer y pasiadau yn y broses CDT ar briodweddau gwifrau twngsten yn y Ffigys.6 a 7. Mae gwasgariad mawr o baramedrau mecanyddol gwifren a gafwyd yn dangos graddfa anhomogenedd y deunydd a geir gan dechnoleg powdr, ac felly, mae'r dadansoddiad a wneir yn canolbwyntio ar dueddiadau newidiadau priodweddau a brofwyd ac nid ar eu gwerthoedd absoliwt.

Nodweddir gwifren twngsten masnachol gan werthoedd cyfartalog straen cynnyrch (YS) sy'n hafal i 2,026 MPa, cryfder tynnol eithaf (UTS) o 2,294 MPa, cyfanswm elongation o

A≈2.6 % a'r N_Tcymaint a 28. Beth bynnag am y

maint y tensiwn cymhwysol, mae CDT yn arwain at ychydig bach yn unig

gostyngiad o UTS (heb fod yn fwy na 3 % ar gyfer y wifren ar ôl pedwar tocyn), a'r ddau YS aA aros yn gymharol ar yr un lefel (Ffig. 6a–c a 7a–c).

Ffig. 5 Golygfa o'r wifren twngsten ar ôl torri asgwrn yn y prawf TT

Ffig. 6 Effaith hyfforddiant mecanyddol (nifer y pasys n) ar fecanyddol (a–c) a thechnolegol (d) (a ddiffinnir gan N_Tyn y prawf TT) priodweddau gwifren twngsten;gwerth pwysau atodedig o 4.7 N

Mae CDT bob amser yn arwain at gynnydd sylweddol yn nifer y troellau gwifren N_T.Yn benodol, ar gyfer y ddau docyn cyntaf, mae N_Tyn cyrraedd mwy na 34 ar gyfer tensiwn o 4.7 N a bron i 33 ar gyfer tensiwn o 8.5 N. Mae hyn yn cynrychioli cynnydd o tua 20 % mewn perthynas â'r wifren fasnachol.Mae cymhwyso nifer uwch o docynnau yn arwain at gynnydd pellach mewn N_Tdim ond yn achos hyfforddiant o dan densiwn o 4.7 N. Mae'r wifren ar ôl pedwar pasiad yn dangos maint cyfartalog N_Tyn fwy na 37, sydd, o'i gymharu â'r wifren yn ei chyflwr cychwynnol, yn cynrychioli cynnydd o dros 30 %.Ni fyddai hyfforddiant pellach i’r wifren ar densiynau uwch bellach yn newid maint yr N a gyflawnwyd yn flaenorol_Tgwerthoedd (Ffig. 6d a 7d).

4. Dadansoddi

Mae'r canlyniadau a gafwyd yn dangos nad yw'r dull a ddefnyddir ar gyfer gwifren twngsten CDT yn ymarferol yn newid ei baramedrau mecanyddol a bennir mewn profion tynnol (dim ond ychydig o ostyngiad oedd yn y cryfder tynnol eithaf), ond cynyddodd ei gryfder tynnol yn sylweddol.

eiddo technolegol yn bwriadu ar gyfer cynhyrchiad troellau;cynrychiolir hyn gan nifer y troeon trwstan yn y prawf TT.Mae hyn yn cadarnhau canlyniadau astudiaethau cynharach gan Bochniak a Pieła (2007)

[4] am y diffyg cydgyfeirio o'r canlyniadau prawf tynnol ag ymddygiad a arsylwyd o wifrau yn y broses gynhyrchu troellau.

Mae adwaith gwifrau twngsten ar y broses CDT yn dibynnu'n sylweddol ar y tensiwn cymhwysol.Mewn grym tensiwn isel, mae un yn arsylwi twf parabolig yn nifer y troeon gyda nifer y pasiau, tra bod cymhwyso gwerthoedd mwy o densiwn yn arwain (eisoes ar ôl dau basio) i gyflawni cyflwr dirlawnder a sefydlogi technolegol a gafwyd yn flaenorol. eiddo (Ffig. 6d a 7d).

Mae ymateb mor amrywiol o'r wifren twngsten yn tanlinellu'r ffaith mai maint y tensiwn sy'n pennu'r newid meintiol yng nghyflwr straen a chyflwr dadffurfiad y defnydd ac o ganlyniad ei ymddygiad elastig-plastig.Mae defnyddio tensiwn uwch yn ystod y broses o blygu plastig mewn gwifren yn pasio rhwng canlyniadau marw wedi'u camlinio olynol i radiws plygu gwifrau llai;felly, mae'r straen plastig mewn cyfeiriad sy'n berpendicwlar i echel y wifren sy'n gyfrifol am y mecanwaith cneifio yn fwy ac yn arwain at lif plastig lleol yn y bandiau cneifio.Ar y llaw arall, mae tensiwn isel yn achosi i'r broses CDT o wifren ddigwydd gyda mwy o gyfranogiad o straen elastig (hynny yw, mae'r rhan straen plastig yn llai), sy'n ffafrio goruchafiaeth anffurfiad homo-genaidd.Mae'r sefyllfaoedd hyn yn amlwg yn wahanol i'r hyn sy'n digwydd yn ystod y prawf tynnol unixial.

Dylid nodi hefyd bod CDT yn gwella'r nodweddion technegol ar gyfer gwifrau o ansawdd digonol yn unig, hy, heb unrhyw ddiffygion mewnol sylweddol (mandyllau, gwagleoedd, diffyg parhad, micro-graciau, diffyg adlyniad parhad digonol ar ffiniau grawn, ac ati. .) sy'n deillio o gynhyrchu gwifren gan meteleg powdr.Fel arall, gwasgariad cynyddol gwerth y troeon N_Tynghyd â chynnydd yn nifer y pasiau yn dynodi gwahaniaeth dyfnhau o strwythur gwifren yn ei wahanol rannau (yn estynedig) felly gall hefyd fod yn faen prawf defnyddiol ar gyfer asesu ansawdd gwifren fasnachol.Bydd y problemau hyn yn destun ymchwiliadau yn y dyfodol.

Ffig. 7 Effaith hyfforddiant mecanyddol (nifer y pasys n) ar fecanyddol (a–c) a thechnolegol (d) (a ddiffinnir gan N_Tyn y prawf TT) priodweddau gwifren twngsten;gwerth pwysau atodedig o 8.5 N

5. Casgliadau

1, mae CDT o wifrau twngsten yn gwella eu priodweddau technolegol, fel y'u diffinnir yn y dirdro gyda phrawf tensiwn gan N_Tcyn torri.

2, Cynnydd y N_Tmynegai o tua 20 % yn cael ei gyrraedd gan wifren sy'n destun dwy gyfres o CDT.

3, Mae maint y tensiwn gwifren yn y broses o CDT yn cael effaith sylweddol ar ei briodweddau technolegol wedi'i ddirywio gan werth y N_Tmynegai.Cyrhaeddwyd ei werth uchaf gan wifren a oedd yn destun ychydig o densiwn (straen tynnol).

4， Ni chyfiawnheir defnyddio tensiwn uwch a mwy o gylchoedd o blygu amlochrog gyda chneifio oherwydd ei fod yn arwain at sefydlogi gwerth yr N a gyrhaeddwyd yn flaenorol._Tmynegai.

5， Nid yw gwelliant sylweddol o eiddo technolegol y wifren twngsten CDT yn cyd-fynd â newid mewn paramedrau mecanyddol a bennir mewn prawf tynnol, gan gadarnhau'r gred a ddelir yn defnyddioldeb isel prawf o'r fath i ragweld ymddygiad technolegol y wifren.

Mae canlyniadau arbrofol a gafwyd yn dangos addasrwydd CDT gwifren twngsten ar gyfer cynhyrchu troellau.Yn benodol, yn seiliedig ar y dull a ddefnyddir ar gyfer datblygu hyd y wifren yn olynol, mae plygu cylchol, amlgyfeiriad heb lawer o straen, yn achosi llacio'r straen mewnol.Am y rheswm hwn, mae yna gyfyngiad i dueddiad y wifren dorri yn ystod ffurfio plastig troellau.O ganlyniad, cadarnhawyd bod lleihau maint y gwastraff o dan amodau gweithgynhyrchu yn cynyddu effeithlonrwydd y broses gynhyrchu trwy ddileu amser segur offer cynhyrchu awtomataidd lle, ar ôl torri'r wifren, rhaid gweithredu stop brys "â llaw" gan y gweithredwr.