Phân tích ứng suất dư trên lá nhíp, lò xo bằng Máy XRD – StressX

Lá nhíp là một dạng lò xo đơn giản thường được sử dụng cho hệ thống treo của xe ô tô, xe lửa.

Lá nhíp hay Lò xo lá rất phổ biến trên ô tô, cho đến những năm 1970 ở châu Âu và Nhật Bản và cuối những năm 1970 ở Mỹ khi họ chuyển sang hệ dẫn động cầu trước, và các thiết kế hệ thống treo phức tạp hơn đã cho thấy các nhà sản xuất ô tô sử dụng lò xo cuộn để thay thế. Ngày nay lá nhíp vẫn được sử dụng trong các phương tiện thương mại hạng nặng như xe tải và xe tải, SUV và toa xe lửa.

Một số bước để sản xuất lá nhíp/lò xo lá:

• Cắt thanh thép phẳng
• Đột lỗ / khoan lỗ trung tâm
• Quá trình gia nhiệt (quá trình nóng và lạnh)
• Quá trình xử lý nhiệt
• Chuẩn bị bề mặt: phun bi
• Lắp ráp lá nhíp hoàn chỉnh
• Sơn thành phẩm

Các quá trình xử lý nhiệt, xử lý bề mặt của lá nhíp sẽ sinh ra Austenite dư và Ứng suất dư. Việc định lượng 2 đại lượng trên sẽ giúp kiểm soát chất lượng lá nhíp tốt nhất.

Để hiểu thêm Austenite dư là gì và cách định lượng Austenite dư, vui lòng xem tại đây.

Để tìm hiểu về Ứng suất dư, vui lòng xem tại đây.

Trong phần này, chúng ta cùng tìm hiểu giải pháp Máy quang phổ nhiễu xạ tia X dùng để phân tích Ứng suất dư trên lá nhíp. Một số lưu ý:

• Một phép đo ứng suất dư theo biên dạng sâu đã được thực hiện để xác minh xu hướng của ứng suất dư nén từ bề mặt đến lõi của lá nhíp.
• Dị vật trên lá nhíp đã được loại bỏ bằng cách ăn mòn hóa học và được đo tự động chính xác bằng máy STRESS X, định vị vị trí bằng tia laser.

Quá trình phân tích:

• Hai lá nhíp được đánh dấu L2 và L4 đến từ quá trình xử lý nhiệt đã được đo để đánh giá giá trị của ứng suất dư. Phép đo được thực hiện tại hai điểm đối xứng cách lỗ tâm 300 mm.
• Hai lá nhíp được đánh dấu L5 và L6 đến từ quá trình xử lý nhiệt tương tự như trên và sau đó phun bi đã được đo trên bề mặt và ở các biên dạng độ sâu khác nhau. Phép đo đã được thực hiện tại hai điểm đối xứng cách lỗ tâm 300 mm

Kết quả ứng suất dư trên các mẫu thử:

• Mẫu L4 đã được thử nghiệm ở các độ sâu khác nhau ở -300 và + 300 mm tính từ tâm. Xu hướng ứng suất dư không cho thấy bất kỳ thay đổi đáng kể nào trong biên dạng chiều sâu

• Tất cả các phép đo khác cho thấy một giá trị tương đương của ứng suất dư. DO đó không tiến hành trong trường hợp này khi đo độ sâu:

• Phun bi lá nhíp L5 và phân tích theo độ sâu với bước 50 micron. Vị trí + 300 mm từ tâm:

• Phun bi lá nhíp L5 và phân tích theo độ sâu với bước 50 micron. Vị trí - 300 mm từ tâm:

• Phân tích theo độ sâu lá nhíp L6 với bước 50 micron. Vị trí + 300 mm từ tâm:

• Phân tích theo độ sâu lá nhíp L6 với bước 50 micron. Vị trí - 300 mm từ tâm:

Kết luận:

• Trên các lá nhíp L2 và L 4, ứng suất dư đo được sau quá trình xử lý nhiệt cho thấy như mong đợi, là một giá trị trong phạm vi chịu kéo. Các phép đo chiều sâu không cho thấy những thay đổi đáng kể
• Hai mẫu L5 và L6, được đo sau khi xử lý bề mặt bằng phun bi cho thấy một biên dạng ứng suất dư nén điển hình
• Chúng tôi nhấn mạnh rằng hai mẫu cho thấy hai xu hướng khác nhau trong đó ở mẫu L6, giá trị tổng thể của ứng suất dư nén thấp hơn giá trị đo được trên mẫu L5
• Độ sâu của Bước N1 của mỗi phép đo được ước tính (gần với độ phân giải laser)

Máy quang phổ nhiễu xạ tia  X – StressX – có thể được customize tùy theo mẫu và các yêu cầu của khách hàng:

Dưới đây, quý khách hàng có thể xem 2 cấu hình tiêu biểu của StressX để phân tích ứng suất dư trên lá nhíp:

Cấu hình robot dạng bàn đẩy:

Cấu hình dạng cabin kín, có bàn trượt mẫu:

Để được tư vấn cụ thể hơn, xin vui lòng liên hệ với HUST Việt Nam!