크랭크샤프트 파손 및 쇼트 피닝에 대하여
2020-10-28
자동차 엔진 크랭크샤프트, 해양 엔진 크랭크샤프트 또는 산업용 펌프 크랭크샤프트 등 크랭크샤프트는 회전 과정에서 교번 굽힘 및 교번 비틀림 하중의 복합 작용을 받습니다. 크랭크샤프트의 위험한 부분, 특히 저널과 크랭크 사이의 전이 필렛 때로는 높은 응력 집중으로 인해 크랭크샤프트가 파손되기도 합니다.
따라서 서비스 조건에서는 작동 중에 크랭크샤프트가 파손되지 않도록 크랭크샤프트의 강도가 충분해야 합니다. 현재, 크랭크샤프트의 내피로성을 변화시키기 위해 쇼트 피닝을 사용하는 방법이 광범위한 응용 분야에서 널리 사용되고 있으며 그 효과는 상당히 만족스럽습니다.
전통적인 압연 공정의 결함과 비교하여 크랭크 샤프트 가공 기술의 한계로 인해 각 저널의 둥근 모서리가 롤러와 일치하기 어려워 둥근 모서리가 갉아 먹는 현상이 자주 발생하고 압연 후 크랭크 샤프트가 발생합니다. 크게 변형되어 효과적이지 않습니다. 쇼트 피닝의 메커니즘은 엄격하게 제어된 직경과 특정 강도를 가진 펠릿을 사용하여 고속 기류의 작용으로 펠렛의 흐름을 형성하고 수많은 작은 망치로 망치질하는 것처럼 크랭크 샤프트의 금속 표면에 지속적으로 분사하는 것입니다. 해머를 사용하여 크랭크샤프트 표면을 매우 강한 소성 변형을 일으키고 냉간 가공 경화층을 형성합니다. 간단히 말하면, 크랭크샤프트는 가공시 다양한 기계적 절삭력을 받기 때문에 표면의 응력분포, 특히 크랭크샤프트의 단면변화가 극도로 불균일하고 작업시 교번응력을 받게 되기 때문에 응력 부식이 발생하여 크랭크샤프트의 피로 수명이 단축됩니다. 쇼트 피닝 공정은 부품이 향후 작업 사이클에서 받게 될 인장 응력을 상쇄하기 위해 사전 압축 응력을 도입함으로써 공작물의 피로 저항성과 안전한 사용 수명을 향상시키는 것입니다.
또한, 크랭크샤프트 단조 블랭크는 강괴로 직접 제작되거나 열간압연강으로 단조됩니다. 단조 및 압연 공정을 적절하게 제어하지 않으면 부품 분리, 원래 구조의 거친 입자 및 블랭크의 불합리한 내부 구조 분포가 발생하는 경우가 많습니다. 기타 야금학적 및 조직적 결함으로 인해 크랭크샤프트의 피로 수명이 감소하고 강화 공정을 통해 구조가 개선되고 피로 성능이 크게 향상될 수 있습니다.