Shot Peening

El Shot Peening, un tratamiento de superficie que se ha convertido en un proceso crítico en muchas industrias debido a su capacidad para mejorar la fatiga del metal propiedades de componentes de casi cualquier tamaño o geometría y prolongar la vida útil de los componentes críticos que potencialmente podría fallar.
Fatiga del metal Se produce durante la carga cíclica por tensión de tracción, lo que puede provocar la formación de grietas en zonas de alta tensión. El Shot Peening mitiga este efecto al impartir una tensión de compresión residual de gran magnitud en la superficie, en las zonas con potencial de fallo.

Al operar en un entorno de fatiga de ciclo más alto (menor estrés), las mejoras típicas de la fatiga con el Shot Peening son:

• Aumento de la vida útil por fatiga de 3 a 10 veces
• Aumento de la resistencia a la fatiga del 10 al 30 %

Vídeo del proceso de Shot Peening

Shot Peening controlado - Proceso

El Shot Peening controlado es un proceso de trabajo en frío que utiliza un medio esférico conocido como granalla. Al impactar cada granalla contra la superficie, se crea una depresión con una tensión residual de compresión beneficiosa. Esta se produce porque el material del sustrato limita la fluencia localizada (FIGURA 1). Si existen tensiones de tracción previas a la fabricación, estas tensiones se convierten en tensión de compresión residual. La tensión de compresión compensa o reduce la tensión de tracción aplicada. En pocas palabras, una menor tensión (de tracción) se traduce en una mayor vida útil del componente. La FIGURA 2 muestra un perfil típico de tensión de Shot Peening.

FIGURA 1

FIGURA 2

CWST mantiene un plan técnico con instrucciones de procesamiento para cada número de pieza en archivo. Nuestras instalaciones han almacenado miles de planes técnicos durante muchos años. Estos planes consideran la geometría de la pieza, los requisitos de enmascaramiento, las propiedades del material base y la revisión de secciones delgadas para minimizar la posibilidad de distorsión.

Tipos y aplicaciones del Shot Peening

Shot Peening - La fatiga del metal se produce durante la carga cíclica por tensión de tracción, lo que puede provocar la aparición de grietas en zonas sometidas a altas tensiones. El Shot Peening mitiga este efecto al impartir una tensión de compresión residual de gran magnitud en la superficie, en las zonas con potencial de fallo.

Laser peening—El Laser Peening (a veces llamado Laser Shock Peening) introduce deformación plástica profunda en una pieza, creando un esfuerzo compresivo residual de alta magnitud desde 1 hasta 10 mm por debajo de la superficie. Esto mejora la resistencia a la fatiga, durabilidad, tolerancia al daño y resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión de componentes metálicos críticos.

Ultrasonic Cavitation Peening—El Shot Ultrasonic Cavitation Peening produce Shot Peening de poca profundidad, ideal para componentes con secciones delgadas. Esta poca profundidad mejora la resistencia a la fatiga de los componentes con una sección transversal delgada.

Conformado por Shot Peening - Este proceso aprovecha la tensión de compresión inducida por el Shot Peening controlado para modificar la forma del componente. Se forman regularmente curvas suaves dentro del rango elástico del material con tolerancias consistentes.

C.A.S.E. Superacabado isotrópico - C.A.S.E. (Mejora de Superficies Asistida Químicamente) es un proceso de dos etapas que consiste en Shot Peening seguido de superacabado vibratorio.

Posprocesamiento de fabricación aditiva - CWST ha desarrollado muchos procesos posteriores de fabricación aditiva que tienen varios beneficios.

Shot Peening – Especificaciones de la industria

Nuestras instalaciones están certificadas según las aprobaciones industriales aplicables, incluidas NADCAP, ISO y cientos de certificaciones OEM (y Tier 1), que incluyen:

• P11TF8
• P11TF3
• BPS 4409
• RRP-56000
• AMS-S-13165
• BAC 5730
• PWA 6
• RPS 428
• AMS 2430
• AMS 2432
• J2441
• MIL-S-13165
• ABP 1-2028
• MIL-P 81985 (AS)
• MIL-STD-852

Para más detalles sobre nuestras aprobaciones y acreditaciones, por favor Llegar a nosotras

Shot Peening - Beneficios

• Prevención de fallos por fatiga: Generalmente relacionados con cargas cíclicas. La tensión de tracción aplicada en la superficie suele deberse a flexión o torsión. La tensión de tracción residual inducida durante la fabricación también puede contribuir al fallo.
• Prevenir la fatiga del metal

Mejora las propiedades de fatiga del metal mediante el uso de una tensión de compresión beneficiosa. Esto ha demostrado mejorar la protección contra fallas causadas por:

• Fatiga del metal comúnmente asociado con carga de flexión o torsión
• Agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC)
• Fatiga por fretting comúnmente asociada con componentes rotativos
• Fatiga de contacto (picaduras micro/macro) asociada con la geometría de los dientes del engranaje
• Reducción de la dispersión de fatiga por operaciones de fabricación previas (soldadura, grinding, anodizado, plateado, mecanizado/grinding agresivo, exposición térmica inadecuada)

Shot Peening en el sitio

Podemos realizar el Shot Peening in situ de componentes de gran tamaño que superen las limitaciones de envío o que estén instalados sobre sus cimientos. Nuestros equipos de campo realizan servicios de Shot Peening in situ en todo el mundo con los mismos estándares de calidad que nuestros centros de procesamiento. Utilizamos técnicas de Shot Peening certificadas para lograr el mismo nivel de calidad.
Gracias a nuestra capacidad en el sitio, podemos ayudar a los clientes a evitar la logística y los costos de envío de equipos de gran tamaño y, al mismo tiempo, ayudar a minimizar el tiempo de inactividad del equipo.
Los equipos de campo utilizan tiras Almen, verificación de cobertura y medios de Shot Peening certificados para lograr el mismo alto nivel de calidad en el sitio que en la empresa.
Algunos ejemplos de proyectos de Shot Peening in situ que CWST Company ha realizado con éxito incluyen:

• Fabricaciones soldadas (recipientes a presión, cuerpos de trituradoras, cascos de barcos, tanques de almacenamiento de productos químicos, puentes)
• Revisión y reparación de componentes de aeronaves (secciones de alas, tren de aterrizaje, otros componentes cargados dinámicamente, eliminación de corrosión)
• Componentes de la central eléctrica (tubos de intercambiadores de calor, carcasas de turbinas, componentes rotatorios, ventiladores grandes)
• Instalaciones de transferencia de pellets de plástico para Shot Peening direccional
• Plantas de procesamiento diversas (acerías, fábricas de papel, instalaciones mineras)

Conozca más sobre nuestro Shot Peening in situ servicios

Shot Peening Versus Laser Peening

El shot peening se realiza utilizando medios de granallado, bolas de vidrio, cerámica o metal. El laser peening utiliza tecnología láser que se aplica digitalmente. Para determinar si el shot peening o el laser peening es adecuado para su aplicación.Conozca la diferencia entre Shot Peening y Laser Peening

Shot Peening – Historias de éxito

El Shot Peening es beneficioso para varias industrias, incluidas la aeroespacial, la automotriz, la químico y petroquímica, el acabado de metales y otros, la modificación del acabado de superficies, la turbomaquinaria y la generación de energía.

Lea nuestras historias de éxito

Control del proceso de Shot Peening

Una vez realizado el Shot Peening, no hay forma de confirmar que se realizó según las especificaciones correctas sin dañar el producto. Por lo tanto, se deben mantener estrictos controles de proceso durante el proceso, incluyendo:

• Medios de comunicación
• Intensidad
• Cobertura
• Equipo

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Preguntas frecuentes sobre el Shot Peening

¿Puede mi empresa realizar el shot peening internamente?

Cada operación puede requerir una máquina diferente para un flujo de producción óptimo, lo que aumenta los gastos de capital inicial y los gastos operativos continuos. El granallado de diámetro interior y exterior, el Shot Peening con Shot Peening y con microesferas de vidrio, y la multiplicidad de tamaños de piezas son factores que pueden requerir máquinas adicionales.

¿Cuáles son los requisitos del compresor de aire para el Shot Peening?

Las máquinas de Shot Peening neumático requieren un gran volumen de aire limpio, seco e ininterrumpido. Normalmente, se necesitan secadores de aire para evitar la humedad en el sistema.

¿Existen inconvenientes en el Shot Peening realizado internamente?

Sí, el Shot Peening interno tiene sus inconvenientes, entre los que se incluyen:

Ruido – Las máquinas de Shot Peening son ruidosas y, por lo tanto, interrumpen el flujo de trabajo existente.

Ambiente – Las máquinas de Shot Peening generan una gran cantidad de polvo y deben contenerse cuidadosamente; podrían no ser compatibles con muchas operaciones de fabricación. Se requiere suficiente aire comprimido limpio, seco e ininterrumpido.

maquinas – Con el tiempo, una máquina de Shot Peening se autodestruye desde dentro. El reemplazo y la reparación de elementos como boquillas, paredes de gabinetes, motores, dispositivos de sujeción y líneas de aire son necesarios con regularidad y pueden requerir atención inmediata. Si se granalla más de una pieza, podrían requerirse medios y máquinas adicionales.

Costo – A menos que las máquinas funcionen a niveles de alta capacidad, su funcionamiento puede resultar costoso.

Aprobaciones – Adquisición y mantenimiento de certificaciones industriales

¿Cuáles son los requisitos de los medios de Shot Peening?

Un medio de Shot Peening de buena calidad, conforme a la norma AMS 2431, es fundamental para el proceso. Con frecuencia, la granalla puede estar pendiente de entrega a un proveedor cualificado, lo que provoca importantes retrasos en la producción. Por lo tanto, es fundamental mantener un inventario considerable de medios de apertura.

¿Cuáles son los requisitos de calidad para la especificación del Shot Peening?

Además de necesitar operadores capacitados y calificados, otros requisitos importantes bajo la mayoría de las especificaciones de Shot Peening incluyen el desarrollo del proceso, el equipo y el control del Shot Peening del proceso.

¿Cree que al tener el proceso de Shot Peening internamente mejorará la rotación de inventario?

Si tuviera un proveedor especializado cerca, ¿podría invertir mejor su capital en otra parte? Si un proveedor homologado contara con un departamento de shot peening en sus instalaciones, ¿sería esta una solución alternativa?

Si tiene alguna pregunta sobre cómo establecer su propia capacidad de shot peening interno, los gerentes de servicio técnico de Curtiss-Wright Surface Technologies están disponibles para analizar y evaluar sus necesidades y desarrollar una solución personalizada para satisfacerlas.

Aplicaciones adicionales del Shot Peening