Entnahme einer Rundstabprobe aus einem geschmolzenen Edelstahlblock mit einem Probenstanzer
Experimentelles Material:
Ein φ25×9mm geschmolzener Edelstahlblock
Aufgrund der unterschiedlichen Gitterarten von Edelstahlmaterialien ist die Härte von ferritischem und martensitischem Edelstahl etwas geringer als die von Kohlenstoffstahl, während die Härte von austenitischem Edelstahl etwas höher ist als die von Kohlenstoffstahl. Im Allgemeinen ist Edelstahl ein härteres Material.
Abbildung 1: Geschmolzener Edelstahlblock
Versuchszweck:
zur Entnahme einer Rundstabprobe mit φ3,5 × 9 mm auf einem Edelstahlblock
Experimentelle Ausrüstung:
SYJ-30QY Probenstanzer und Heißklebepistole
SYJ-30QY Musterstanzer Heißklebepistole
Abbildung 2: Im Experiment verwendete Ausrüstung
Experimentelle Verbrauchsmaterialien:
φ4mm gesinterter Diamantbohrer, Kunstharz-Keramik-Distanzblock und Heißklebestange
Bohrer Harzkeramik-Distanzblock Heißklebestange
Gründe für die Auswahl der Ausrüstung:
Der Probenstanzer SYJ-30QY wird speziell zum Entnehmen von zylindrischen oder ringförmigen Proben aus festen Materialien verwendet und kann auch zum Entnehmen von Proben aus Kristallen, Keramik, Metallen, Glas, Gestein, Kernen, Kunststoffen, Leiterplatten, feuerfesten Materialien, Verbundwerkstoffen usw. verwendet werden. Die Mindestprobengröße dieser Maschine beträgt Ø3 mm und kann für die TEM-Probenvorbereitung im Frühstadium verwendet werden.
Ausstattungsmerkmale:
1. Mit Probenehmern unterschiedlicher Spezifikationen können zylindrische und ringförmige Proben unterschiedlicher Größe entnommen und auch Bohrvorgänge an Materialien durchgeführt werden.
2. Die erhaltenen Proben sind sauber und weisen eine hohe Genauigkeit auf.
3. Die Z-Achse wird von einem Schrittmotor angetrieben und die X- und Y-Achse werden manuell eingestellt.
4. Die Maschine ist mit einem Schnellmessschieber und einer Kühlwasserwanne ausgestattet.
5. Die Maschine ist leicht zu verwenden, einfach zu bedienen, hat eine schöne Form, nimmt wenig Platz ein und ist für den Einsatz in Laboren geeignet.
Experimenteller Ablauf:
In diesem Experiment muss der Metallblock zunächst fixiert werden, um eine Rundstabprobe aus ihm zu entnehmen. In Laboren wird zum Fixieren der Proben häufig Paraffinwachs oder Schmelzkleber verwendet. Paraffinwachs kann flache Oberflächen normalerweise relativ fest fixieren, während die Festigkeit von Paraffinwachs bei unebenen Oberflächen relativ gering ist, da Paraffinwachs weich ist und bei Belastung leicht bricht. Daher wird in diesem Experiment Schmelzkleber zum Fixieren der Probe verwendet. Führen Sie den Schmelzklebestab in eine Heißklebepistole ein und schalten Sie die Heißklebepistole zum Erhitzen ein. Wenn der Klebestab schmilzt und dickflüssiger Kleber herausfließt, kann die Probe verklebt werden. Die untere Oberfläche der Probe sollte während des Klebevorgangs so weit wie möglich abgeflacht werden, um die Probenentnahme zu erleichtern.
Bei der Probenentnahme mit dem Probenstanzer SYJ-30QY wird das Distanzstück aus Kunstharzkeramik, das die Probe hält, mit einem Messschieber fest auf der Probenentnahmebühne befestigt. Anschließend wird die Probenentnahmemaschine so eingestellt, dass der Bohrer über die Probe bewegt wird. Während der Probenentnahme sollten die Probe und der Bohrer mit Wasser gekühlt werden, um zu vermeiden, dass der Bohrer beschädigt wird, weil die Temperatur aufgrund der Reibung zwischen dem Bohrer und der Probe zu stark ansteigt. Eine zu hohe Temperatur schmilzt den Schmelzklebstoff, der die Probe an Ort und Stelle hält, wodurch die Probe abfällt, was wiederum dem kontinuierlichen Probenentnahmeprozess nicht förderlich ist. Beim Kühlen der Probe und des Bohrers ist zu beachten, dass das Kühlwasser gleichzeitig auf den Bohrer und die Probe gegossen werden muss und der Wasserfluss nicht zu schnell sein darf, damit kein Wasser außerhalb des Probenstanzers austritt. Die Befestigungsmethode und Position der Probe auf der Probenentnahmebühne sind in Abbildung 4 dargestellt.
Abbildung 4: Fixierung der Position der Probe auf dem Probentisch
Nachdem die Probe fixiert und die Bohrerposition eingestellt wurde, kann die Probenahme durchgeführt werden. Da die Edelstahlprobe relativ hart ist, sollte die Probenahmegeschwindigkeit nicht zu hoch sein. Andernfalls kann die Probenahme fehlschlagen und gleichzeitig der Bohrer beschädigt werden. Daher sollte die Probenahmegeschwindigkeit verringert werden. In diesem Experiment wird die Probenahmegeschwindigkeit auf 0,1 mm/min eingestellt. Der Probenahmeabstand sollte etwas größer als die tatsächliche Dicke der Probe eingestellt werden, um sicherzustellen, dass eine vollständige Probe entnommen werden kann. In diesem Experiment wird der Probenahmeabstand auf 15 mm eingestellt. Drehen Sie beim Einstellen der Spindelgeschwindigkeit den Spindelknopf einen halben Kreis nach rechts, um die erforderliche Probenahmegeschwindigkeit zu erhalten. Starten Sie den Probenstanzer, nachdem Sie die Parameter eingestellt haben. Schalten Sie beim Probennehmen zuerst die Spindel der Maschine ein, damit sie sich dreht, und starten Sie dann die Steuerbox, um das Programm auszuführen. Andernfalls stößt der Bohrer beim Ausführen des Programms zuerst gegen die Probe, wodurch die Spindel nicht rotiert und der Bohrer oder sogar die Maschine beschädigt wird. Die Morphologie und Größe der fertigen Probe werden in Abbildung 5 dargestellt. Man kann erkennen, dass die fertige Probe ein Rundstab mit einem Durchmesser von 3,3 mm und einer Länge von etwa 9 mm ist. Der tatsächliche Durchmesser der Probe ist etwas kleiner als erforderlich. Das liegt daran, dass durch die Drehung des Bohrers eine gewisse Rüttelbewegung auftritt, wodurch die tatsächliche Größe der Probe kleiner wird. Um eine Probe mit der richtigen Größe zu erhalten, vergrößern Sie die Größe des Bohrers entsprechend der Rütteltoleranz der Maschine oder passen Sie entsprechende Bohrer an, um eine Probe mit der gewünschten Größe zu erhalten. In Abbildung 5 kann man erkennen, dass die Größe der fertigen Probe gleichmäßig ist, was darauf hinweist, dass die Rütteltoleranz gleichmäßig ist und die Abwärtsbewegungsgeschwindigkeit gleichmäßig ist, wenn der Bohrer während des gesamten Probenahmeprozesses nach unten in die Probe getrieben wird.
Abbildung 5: Morphologie und Größe der fertigen Probe
Experimentelles Fazit:
Bei der Probenentnahme mit dem Probenstanzer SYJ-30QY ist die fertige Probe ein runder Stab mit hoher Genauigkeit. Die Probenentnahmegeschwindigkeit kann je nach Material der Probe angepasst werden.