استفاده از فناوری ESC برای بهبود دوام تیغه های نخ کاربید سیمانی

فرآیند ESC (Edge and Surface conditioning) فرآیندی برای بهبود (غیرفعال سازی) و پرداخت سطح لبه برش است. از طریق فرآیند ESC، استحکام لبه ابزار را می توان افزایش داد، وضعیت تنش سطحی بهبود می یابد، مقدار زبری سطح کاهش می یابد و دوام ابزار 1 تا 4 برابر است. 

حفاری نفت سالانه چین و تولید لوله فولادی مصرف بیش از 800000 تن، پردازش لوله فولادی نفت نیاز به استفاده از تعداد زیادی تیغه رزوه دار (صد هزار قطعه در سال) دارد، بنابراین استفاده از فناوری ESC برای بهبود کیفیت و دوام تیغه های رزوه دار دارای مزایای اقتصادی قابل توجهی است.

1. مشخصات شکل تیغه های 1 نخ این کاغذ نوعی تیغه شانه سه دندانه است که برای رزوه خارجی محفظه روغن استفاده می شود و جنس تیغه از کاربید سیمانی YT715 است. در لبه برش هر دندان تیغه، 11 نقطه مشخصه A~q انتخاب می شود که نقطه H نشان دهنده نوک تیغه، نقاط A و Q نشان دهنده لبه ریشه و نقاط D و L نشان دهنده سمت لبه هستند. در بزرگنمایی زیاد، لبه تیغه (یعنی محل اتصال صورت جلو و عقب) یک خط ساده نیست، بلکه یک سطح پیچیده است. 

وضوح لبه با شعاع re نشان داده می شود. تیغه برای تشکیل یک لبه طبیعی تیز ماشینکاری می شود، همانطور که در شکل نشان داده شده است. شعاع لبه شکل دندان یکنواخت نیست (re=0.002~0.018mm).

به منظور بهبود قابلیت اطمینان و پایداری ابزار برش، تراش دقیق لبه توسط فناوری ESC می تواند استحکام لبه را افزایش دهد (افزایش مجدد)، مقدار زبری سطح (ra

2. فن آوری ESC و روش هونینگ ارتعاشی ESC (تصفیه سختی لبه و سطح) فرآیند طبق اصل را می توان به روش های مکانیکی، شیمیایی، الکتروشیمیایی، ساینده، حرارتی، الکترومغناطیسی و سایر روش های فنی تقسیم کرد، مانند روش سنگ زنی دستگاه برس، روش سنگ زنی ساینده ارتعاشی، روش افزایش انفجار شن و ماسه، روش افزایش ذرات با بمباران با سرعت بالا. 

در این مقاله برای تقویت سطح لبه تیغه از روش ساینده ارتعاشی برای تقویت سطح لبه تیغه استفاده شده است که با سرمایه گذاری کمتر و هزینه کمتر مشخص می شود و می تواند به طور موثر تنش پسماند روی سطح تیغه را کاهش یا حذف کند و در نتیجه دوام تیغه را افزایش دهد. دستگاه سنتی ارتعاش هونینگ از مکانیزم ارتعاشی (موتور، بادامک، فنر و غیره) و میز کار، ساینده با استفاده از ذرات sic یا آلومینا، تیغه و ساینده در جعبه روی میز کار، از طریق تیغه و اصطکاک ساینده، ضربه برای غیرفعال شدن لبه تشکیل شده است. با این حال، اطمینان از شعاع یکنواخت لبه برش دشوار است، خطای شعاع بالای دندان و ریشه دندان 0.02 ~ 0.09 میلی متر است، که بر کیفیت ماشین کاری و عمر موثر تیغه رزوه ای تأثیر می گذارد. 

در این مقاله از نوع جدیدی از روش ارتعاشی مکانیکی برای جایگزینی مکانیزم سنتی بادامک و موتور با نوع جدیدی از موتور ارتعاشی استفاده شده است، ساینده مخلوطی از امری و کاربید بور است و حرکت نسبی بین تیغه و ماده ساینده با استفاده از فیکسچر جدید بهبود می‌یابد، به طوری که سطح بالای دندان و شعاع لبه در محدوده 1 میلی‌متر از میزان خطا کنترل می‌شود. نرخ عبور پردازش موضوع و عمر موثر تیغه.