Szerkezetek károsodása
Az elhasználódás olyan természetes folyamat, amelynek során a szerkezetek üzemelési jel-lemzői az eltelt idő és/vagy a használat mértékével többé-kevésbé arányosan változnak. A folyamat során ezek műszaki jellemzői az előírásoktól eltérően fokozatosan változnak az idő előrehaladásával. Ezek eleinte működési zavarokat, majd meghibásodásokat okozhatnak.
A különféle szerkezeteket üzemeltetésük során olyan hatások érik, amelyek használati értékü-ket csökkenti, használhatóságuk elvesztését eredményezik.
A károsodási elmélet, a különféle irodalmak az elemzési céloktól függően különböző módon csoportosítják a meghibásodásokat.
A gépek, ill. szerelt egységeik meghibásodása alatt az üzemi jellemzők változását vagy valamelyik alkatrész hibájából származó működési zavart értünk.
Az üzemi alkalmasság részleges elvesztését jelenti az alapvető üzemi jellemzőknek, az előirt értéktől való eltérése, a beállított értékek elállítódása, a rozsdásodás stb. Ezekben az esetekben nem törvényszerű az azonnali beavatkozás, a hiba elhárítása.
Működésképtelenséget, az üzemi alkalmasság teljes elvesztését a főbb szerkezeti részek, alkat-részek törése, villamos zárlat, a hidraulikus rendszerek nagymérvű tömítési hibái stb. okozhatják.
A további működés csak a hiba elhárítása, javítás után lehetséges
Az alkatrész, szerkezeti egység hibája a megjelenési forma szerinti csoportosításban fog-lalható össze.
A gépalkatrészek meghibásodásának leggyakoribb megjelenési formája az egymáson el-csúszó, legördülő felületek méretváltozása, rovátkák megjelenése, berágódás, bemaródás, benyomódás, kipattogzás és a korrózió. Az elhasználódás legtöbbször nem egyenletes, hanem a méretváltozással gyakran alakhiba (ovalitás, szögletesség, kúposság stb.) is előfordul. A kopás és a korrózió velejárója a felületi érdesség megváltozása is.
A kopás az egymással érintkező, relatív mozgást végző szerkezeti elemek felületein bekö-vetkező elváltozás, ami általában anyagleválással jár együtt.
A repedés, törés a kifáradás vagy a túlterhelés következtében jelenik meg. A felületi réteg tulajdonsága, az anyagösszetétel vagy szövetszerkezet változása többek között a megengedet-től nagyobb hőigénybevételre vezethető vissza.
Alkatrészek javítása és felújítása
A járművek alkatrészei az üzemeltetés során különböző mértekben használódnak el. A ja-vítási, felújítási technológia kiválasztásakor figyelembe kell venni az elhasználódás mértékét, az új alkatrész jellemzőit, működésbeli szerepét. A javított, felújított alkatrész élettartama lehetőleg közelítse meg az új alkatrész élettartamát, Egyes javítási, felújítási technológiákkal az új alkatrészhez képest hosszabb élettartam is biztosítható.
Kisebb felületi hibákat, alakhibákat un. anyagleválasztással állítják helyre. Az alkatrész alak-helyességét, felületi minőségét a rajz szerinti pontosságnak megfelelő forgácsoló megmunká-lással állíthatják helyre. Befejező megmunkálásként felületszilárdítási eljárás (görgőzés, gyé-mántvasalás) is lehetséges. Ilyenkor azonban az alkatrész eredeti (névleges) mérete megválto-zik, a vele együttműködő, eredeti méretű új alkatrésszel természetesen nem párosítható,
ha-Az elkopott, deformálódott hengeres felületeket eredeti alakra és méretre saját anyagának képlékeny alakváltoztatásával – zömítéssel, mángorlással, görgőzéssel, húzással – is felújít-hatjuk.
Az anyaghozzáadással való javításkor az alkatrészt visszaállítják eredetei méretére. Az alkat-rész felületéről lekopott vagy leforgácsolt anyagot valamilyen technológiai eljárással pótolják.
Ezután az alkatrészt eredeti méretére munkálják meg. Természetesen biztosítani kell az erede-ti tűrést és eredeerede-ti felüleerede-ti minőséget is. A legalapvetőbb követelmény, hogy élettartama érje el, de legalábbis közelítse meg az új alkatrész élettartamát. Ehhez gyakran a felületi réteg tu-lajdonságát meghatározó, helyreállító felületötvöző, felületkeményítő illetve hőkezelési tech-nológiákat is elő kell írni.
Kopott furat vagy tengelycsap perselyezéssel illetve hüvelyezéssel újítható fel eredeti méreté-re.
Méretnövelő eljárások egyik megoldása a termikus szórás. Hő hatására a megolvadt anyagok szemcséi sűrített levegő illetve láng hatására a kiválasztott felületre hegednek és ott réteget alkotnak.
A felületre felvitt különböző rétegek anyagai lehetnek:
fémek, fémötvözetek;
kerámiák, karbidok, cermetek;
különféle polimerek.
A felszórandó anyag lehet huzal vagy por.
A szórandó anyag felhevítése, olvasztása és a tárgyfelületre megfelelő sebességgel felhordása számos módszerrel kidolgozott:
gázlánggal,
villamos ívvel,
plazmaívvel,
indukciós olvasztással,
nagysebességű szórási eljárással,
robbantásos szórással.
Termikus szórás során adhéziós kötésű bevonat keletkezik. A felvitt réteg néhány tized mm, általában nem több mint 0,5 mm.
Alkatrészek korrózió elleni védelmére és kopott felületek javítására galván bevonatokat is használnak. Galvanizáláskor, ha az elektroliton egyenáramot vezetünk át, az elektrolit pozitív ionjai a katódhoz, a negatív töltésűek az anódhoz vándorolnak. Az elektrolit fémsók vizes oldata. Alkatrészek javításához a krómozást és a vasazást használják.
A krómozás erős korróziónak illetve nagymértékű kopásnak kitett alkatrészek javításához használható eljárás. Leginkább acél ill. szürkeöntvényekhez használják, de alkalmazhatók réz- ill. alumíniumötvözetekhez is. Kopott gépalkatrészekre általában kemény és szívós krómréte-get visznek fel. A bevonat keménységét, kopásállóságát az elektrolízis feltételei (elektrolit összetétel, elektrolit hőmérséklet, áramsűrűség) határozzák meg. A krómréteg kedvező tulaj-donságai: nagy keménység (500...1000 HV), kopásállóság, korrózióállósság, hőállósság. Két-féle elektrolit összetétel terjedt el: Krómsav-kénsav elektrolit és Krómsav-stronciumszulfát- káliumszilikofluorit.
Vasazást (galvanikus acélbevonás) főleg acélból és szürkevas öntvényből készült alkatrészek kopott felületeinek javítására, szilárdillesztésű felületeken alkalmazzák. 0,8 mm-nél nagyobb kopás esetén a felújítás vasazással gazdaságos. A réteg vastagsága az 5 mm-t is elérheti.
A felvitt réteg nagytisztaságú vas, amelybe minimális mennyiségű szén (C: 0,3…0,06 %) is beépül. Általában a felületre merőleges, hosszú dendrites kristályokból áll. Keménysége HB=
200…240 daN/mm2. A vasbevonat adhéziósan tapad a felületre. Kötésszilárdsága: 200…700 daN/mm2. Kopásálló felületekre csak élettartam-növelő eljárások után alkalmas. Ilyenek pl.
betétedzés, szulfidállás, keménykrómozás.
Az elektrolit összetétele: Vasklorid (FeCl2 350 g/l), nátriumklorid (NaCl 300 g/l), sósav (HCl 2 g/l). 10…50 g/l nikkelklorid adagolásával a szemcsefinomság és a mechanikai tulaj-donság kedvezően befolyásolható. Az anód kis széntartalmú acél, vagy ötvözetlen szénacél, amelyik galvanizálás közben oldódik.
A Selektron – eljárás elvében a hagyományos galvanizálásnak felel meg. Alapja az úgyneve-zett "tampongalvanizálás". Vékony réteg felvitele során az alkatrészt katódként, a bevonandó felülettel egyező méretű, formájú felvivő fejet anódként kapcsolják. Ez utóbbit fémionokkal átitatott pamut vagy műanyag szövet borítja, koncentrációját mártogatással biztosítják.
Nagymennyiségű fém felvitelekor az oldatot szivattyú szállítja az anódhoz, amelyen átfolyva jut a forgó felületre. A visszajutó oldat szűrés után ismét felhasználható.
Gépalkatrészek kopott felületei műanyag bevonat felvitelével is felújíthatók. A kopott alkat-részt 0,5...0,8 mm vastag műanyag réteggel vonják be és a kívánt méretűre, munkálják. Mű-anyag rétegek képzéséhez általában a céltól függően hőre lágyuló műMű-anyagokat használnak, mint pl.: cellulóz-acetil-butiratot, polietilén műanyagokat. A kopott gépalkatrészek felújításá-hoz leggyakrabban poliamid származékokat használnak. A műanyag adhéziós kötéssel tapad a fémre. A műanyag réteget leggyakrabban: lángszórással, lebegtetett porba mártással (szintere-zéssel), vagy elektrosztatikus szóró berendezéssel viszik fel a gépalkatrész felületére.
Acél alkatrészek felrakó hegesztése:
A felrakó hegesztést a javítóiparban általában kopott alkatrészek felújítására alkalmazzák. A hegesztő (hozag) anyag megválasztás szempontjait, a rétegfelvitel technológiáját az anyag-technológia tantárgyak tartalmazzák.
Anyagfolytonossági hibák helyreállítása (repedés, törés, korróziós kár) kötőhegesztéssel (acélalkatrészek, öntöttvas, alumínium, alumíniumötvözetek hegesztése), forrasztással, ra-gasztással, elemrészek kivágásával, cseréjével (új részek betoldása, foltozás) lehetséges.
Irodalomjegyzék a 13. fejezethez
[1.] Dr. Sólyomvári K.: Járműfenntartás. Tankönyvkiadó, Budapest. 1983. J7-959
[2.] Dr. Lettner F. – Dr. Lipovszky Gy. – Dr. Sólyomvári K.: Gépgyártás és Javítás. Mű-egyetemi Kiadó, Budapest, 1995. 70960.
[3.] Takács J.(szerk.): Korszerű technológiák a felületei tulajdonságok alakításában, Mű-egyetemi Kiadó, Budapest, 2004, p. 346. ISBN 963 420 789 8.