ما إذا كان جلبة برونزية يمكن إصلاحها بعد التآكل يعتمد بشكل أساسي على درجة التآكل وخصائص المواد وظروف التشغيل. بالنسبة للتآكل الطفيف الموضعي (كمية التآكل ≤ 0.1 مم) أو التآكل المنتظم (توسع الثقب الداخلي ≤ 0.05 مم)، يكون الإصلاح أكثر اقتصادًا؛ ولكن إذا كانت هناك تشققات خطيرة وتفتت وانسكاب (ذوبان السطح أو سمك طبقة الأكسيد > 0.1 مم)، فمن المستحسن استبدالها مباشرة (قد تتجاوز تكلفة الإصلاح تكلفة قطعة جديدة). فيما يلي طرق الإصلاح الشائعة والسيناريوهات القابلة للتطبيق:
أولاً. طريقة إصلاح التشغيل (تنطبق على التآكل المنتظم أو التفاوتات الأبعاد)
إزالة طبقة التآكل من خلال القطع واستعادة حجم ودقة الثقب الداخلي لـ الجلبة هي الطريقة الأكثر استخدامًا للإصلاح، وهي مناسبة بشكل خاص لـ الجلبات ذات هامش سمك الجدار الكافي (سمك الجدار المتبقي ≥ 60% من سمك الجدار الأصلي).
1. إصلاح التجويف + الشحذ
الخطوات:
استخدم آلة تجويف أفقية أو مخرطة CNC لتجويف الثقب الداخلي للجلبة لإزالة طبقة التآكل (إزالة جانب واحد 0.03-0.1 مم، والاحتفاظ بهامش شحذ 0.01-0.02 مم).
استخدم آلة شحذ للشحذ الدقيق (حجم جسيمات رأس الشحذ 800-1200 شبكة) لجعل خشونة سطح الثقب الداخلي تصل إلى Ra0.8-Ra1.6μm، وخطأ الاستدارة ≤0.005 مم.
المزايا: يمكن التحكم بدقة في حجم الثقب الداخلي (يمكن أن يصل التفاوت إلى مستوى H7)، ويتم استعادة خلوص الملاءمة إلى قيمة التصميم بعد الإصلاح (مثل الخلوص الأصلي 0.02-0.05 مم).
السيناريوهات القابلة للتطبيق: تتآكل الجلبة بشكل متساوٍ (مثل محمل المحرك الجلبات، وجلبات دليل أداة الآلة)، وثقب المقعد غير مفكوك.
2. إصلاح الجلبة (للتآكل الشديد أو الثقب الداخلي الكبير جدًا)
الخطوات:
قم بتجويف الجلبة الأصلية إلى حجم أكبر (مثل φ50 مم يتآكل إلى φ50.5 مم، التجويف إلى φ51 مم)، مع التأكد من أن الجدار الداخلي أملس وخالٍ من العيوب.
اضغط على جلبة برونزية ذات جدران رقيقة (المادة هي نفس الجلبة الأصلية، التداخل 0.01-0.03 مم)، ثم قم بتجويفها إلى الحجم المصمم.
المزايا: يمكن استعادة حجم التصميم الأصلي لتجنب استبدال ثقب المقعد (خاصة عندما يكون ثقب المقعد من الحديد الزهر أو الفولاذ، مما يوفر التكاليف).
ملاحظة: يجب أن يكون سمك جدار الجلبة ≥2 مم، وإلا فمن السهل أن يتشوه.
ثانياً. طريقة إصلاح السطح (تنطبق على التآكل الموضعي أو الخدوش)
من خلال ملء المنطقة المتآكلة أو تقوية السطح، يتم استعادة دقة مطابقة الجلبة، وهي مناسبة للعيوب مثل الاكتئاب الموضعي والخدوش (العمق ≤ 0.2 مم).
1. إصلاح سبائك القصدير والبزموت باللحام (لجلبات البرونز بالقصدير)
المبدأ: البرونز بالقصدير (مثل ZCuSn10Pb1) يحتوي على نسبة عالية من القصدير، ويمكن لحامه في درجة حرارة منخفضة (درجة الحرارة 350-450℃) بلهب الأكسجين والأسيتيلين، ويتم استخدام سبيكة القصدير والبزموت (نقطة الانصهار 138℃) لملء المنطقة المتآكلة.
الخطوات:
اطحن المنطقة المتآكلة بورق الصنفرة، وأزل طبقة الأكسيد، ونظفها بالكحول.
يقوم اللهب بتسخين العيب إلى 200-250℃، ويوضع التدفق (مثل الصنوبري)، ويتم إذابة سبيكة القصدير والبزموت لملء العيب، وتنعيمه بملف بعد التبريد.
المزايا: درجة حرارة اللحام منخفضة، مما يتجنب التلدين للجلبة (عادةً ما تكون درجة حرارة تلدين البرونز >500℃)، ولا يؤثر على قوة المصفوفة.
السيناريوهات القابلة للتطبيق: ZCuSn10Pb1 و ZCuSn5Pb5Zn5 وغيرها من جلبات البرونز (محتوى القصدير > 5%)، مثل التآكل الموضعي لجلبات علبة التروس.
2. إصلاح الطلاء بالفرشاة (ينطبق على الجلبات الدقيقة)
المبدأ: باستخدام التحليل الكهربائي، يتم ترسيب طبقة من طلاء سبائك النحاس (مثل سبيكة Cu-Sn) على السطح المتآكل، ويمكن التحكم في السُمك عند 0.01-0.1 مم.
الخطوات:
المعالجة المسبقة للسطح: إزالة الشحوم → التخليل (5% حمض الكبريتيك المخفف) → التنشيط (إزالة طبقة الأكسيد).
الطلاء بالفرشاة: اغمس قلم الطلاء في محلول الطلاء (مثل محلول كبريتات النحاس الحمضي) وحركه ذهابًا وإيابًا في المنطقة المتآكلة. تبلغ كثافة التيار 10-20 أمبير/ديسمتر مربع للتحكم في سمك الطلاء.
المزايا: قوة الترابط بين الطلاء والركيزة عالية (> 20 ميجا باسكال)، ويمكن أن تصل الدقة الأبعاد إلى 0.001 مم، وهي مناسبة لسيناريوهات المطابقة الدقيقة (مثل جلبات صمام الهيدروليكي).
القيود: سمك الطلاء محدود (>0.1 مم من السهل أن يتقشر)، غير مناسب لظروف الخدمة الشاقة.
3. إصلاح التكسية بالليزر (لجلبات البرونز عالية القوة)
المبدأ: استخدم شعاع الليزر لإذابة مسحوق البرونز (مطابقًا للمادة الأساسية، مثل مسحوق سبيكة Cu-Al لـ البرونز الألومنيوم) لتشكيل طبقة تكسية (سمك 0.1-1 مم) على السطح المتآكل.
المزايا: منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة (<0.5 مم)، لا تشوه، صلابة عالية لطبقة التكسية (يمكن أن تصل صلابة البرونز الألومنيوم بعد التكسية إلى HB200-250، أعلى بنسبة 30% من القاعدة).
السيناريوهات القابلة للتطبيق: التآكل الموضعي للبرونز عالي القوة (مثل ZCuAl10Fe3) الجلبات (مثل جلبات دبوس الحفار)، مناسبة بشكل خاص لظروف الخدمة الشاقة.
ثالثاً. إصلاح التآكل الناتج عن الاحتكاك الجاف أو ضعف التشحيم (مطلوب تعديل السطح)
إذا كانت الجلبة تعاني من تآكل لاصق بسبب الاحتكاك الجاف (علامات نقل المعادن على السطح)، فيجب تحسين أداء تشحيم السطح بعد الإصلاح:
بعد الإصلاح، قم بإجراء معالجة الكبريتيد: ضع الجلبة في محلول كبريتيد الصوديوم (التركيز 10%) وانقعها في درجة حرارة 80℃ لمدة ساعتين لتشكيل طبقة كبريتيد النحاس (سمك 0.005-0.01 مم) على السطح، مما يقلل من معامل الاحتكاك (من 0.15 إلى 0.08).
بالنسبة للجلبات ذات الحركة عالية التردد (مثل جلبات منزلق الثقب)، يمكن فتح خزان تخزين الزيت (عرض 2 مم × عمق 0.5 مم) في الثقب الداخلي بعد الإصلاح لتعزيز تأثير التشحيم.
رابعاً. التحقق بعد الإصلاح
بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، يلزم إجراء الاختبارات التالية بعد الإصلاح:
الدقة الأبعاد: يجب أن يفي تفاوت قطر الثقب الداخلي بمتطلبات التصميم (مثل درجة H7)، والخلوص مع العمود هو 0.01-0.05 مم (يتم تعديله وفقًا للسرعة، يأخذ العمود عالي السرعة خلوصًا صغيرًا).
جودة السطح: لا توجد تشققات أو مسام أو خشونة ≤Ra1.6μm (يتم اكتشافها بواسطة مقياس الخشونة).
اختبار الحمل: بالنسبة لـ الجلبات ذات الحمل الثقيل (مثل جلبات أسطوانة الرافعة)، يلزم إجراء اختبار حمل مقنن 1.2 مرة لمدة ساعة واحدة، مع عدم وجود تآكل غير طبيعي.
ملخص
تعتمد جدوى إصلاح جلبات البرونز على درجة التآكل: يفضل معالجة التآكل الطفيف بالتشغيل أو الطلاء بالفرشاة؛ يمكن إصلاح العيوب الموضعية باللحام أو التكسية بالليزر؛ يوصى باستبدال التآكل الشديد. عند الإصلاح، يجب الانتباه إلى مواد المطابقة (مثل البرونز بالقصدير لتجنب الإصلاح بدرجة حرارة عالية)، ويجب تعزيز التشحيم بالاقتران مع ظروف التشغيل لإطالة عمر الخدمة الثانوي.
ما إذا كان جلبة برونزية يمكن إصلاحها بعد التآكل يعتمد بشكل أساسي على درجة التآكل وخصائص المواد وظروف التشغيل. بالنسبة للتآكل الطفيف الموضعي (كمية التآكل ≤ 0.1 مم) أو التآكل المنتظم (توسع الثقب الداخلي ≤ 0.05 مم)، يكون الإصلاح أكثر اقتصادًا؛ ولكن إذا كانت هناك تشققات خطيرة وتفتت وانسكاب (ذوبان السطح أو سمك طبقة الأكسيد > 0.1 مم)، فمن المستحسن استبدالها مباشرة (قد تتجاوز تكلفة الإصلاح تكلفة قطعة جديدة). فيما يلي طرق الإصلاح الشائعة والسيناريوهات القابلة للتطبيق:
أولاً. طريقة إصلاح التشغيل (تنطبق على التآكل المنتظم أو التفاوتات الأبعاد)
إزالة طبقة التآكل من خلال القطع واستعادة حجم ودقة الثقب الداخلي لـ الجلبة هي الطريقة الأكثر استخدامًا للإصلاح، وهي مناسبة بشكل خاص لـ الجلبات ذات هامش سمك الجدار الكافي (سمك الجدار المتبقي ≥ 60% من سمك الجدار الأصلي).
1. إصلاح التجويف + الشحذ
الخطوات:
استخدم آلة تجويف أفقية أو مخرطة CNC لتجويف الثقب الداخلي للجلبة لإزالة طبقة التآكل (إزالة جانب واحد 0.03-0.1 مم، والاحتفاظ بهامش شحذ 0.01-0.02 مم).
استخدم آلة شحذ للشحذ الدقيق (حجم جسيمات رأس الشحذ 800-1200 شبكة) لجعل خشونة سطح الثقب الداخلي تصل إلى Ra0.8-Ra1.6μm، وخطأ الاستدارة ≤0.005 مم.
المزايا: يمكن التحكم بدقة في حجم الثقب الداخلي (يمكن أن يصل التفاوت إلى مستوى H7)، ويتم استعادة خلوص الملاءمة إلى قيمة التصميم بعد الإصلاح (مثل الخلوص الأصلي 0.02-0.05 مم).
السيناريوهات القابلة للتطبيق: تتآكل الجلبة بشكل متساوٍ (مثل محمل المحرك الجلبات، وجلبات دليل أداة الآلة)، وثقب المقعد غير مفكوك.
2. إصلاح الجلبة (للتآكل الشديد أو الثقب الداخلي الكبير جدًا)
الخطوات:
قم بتجويف الجلبة الأصلية إلى حجم أكبر (مثل φ50 مم يتآكل إلى φ50.5 مم، التجويف إلى φ51 مم)، مع التأكد من أن الجدار الداخلي أملس وخالٍ من العيوب.
اضغط على جلبة برونزية ذات جدران رقيقة (المادة هي نفس الجلبة الأصلية، التداخل 0.01-0.03 مم)، ثم قم بتجويفها إلى الحجم المصمم.
المزايا: يمكن استعادة حجم التصميم الأصلي لتجنب استبدال ثقب المقعد (خاصة عندما يكون ثقب المقعد من الحديد الزهر أو الفولاذ، مما يوفر التكاليف).
ملاحظة: يجب أن يكون سمك جدار الجلبة ≥2 مم، وإلا فمن السهل أن يتشوه.
ثانياً. طريقة إصلاح السطح (تنطبق على التآكل الموضعي أو الخدوش)
من خلال ملء المنطقة المتآكلة أو تقوية السطح، يتم استعادة دقة مطابقة الجلبة، وهي مناسبة للعيوب مثل الاكتئاب الموضعي والخدوش (العمق ≤ 0.2 مم).
1. إصلاح سبائك القصدير والبزموت باللحام (لجلبات البرونز بالقصدير)
المبدأ: البرونز بالقصدير (مثل ZCuSn10Pb1) يحتوي على نسبة عالية من القصدير، ويمكن لحامه في درجة حرارة منخفضة (درجة الحرارة 350-450℃) بلهب الأكسجين والأسيتيلين، ويتم استخدام سبيكة القصدير والبزموت (نقطة الانصهار 138℃) لملء المنطقة المتآكلة.
الخطوات:
اطحن المنطقة المتآكلة بورق الصنفرة، وأزل طبقة الأكسيد، ونظفها بالكحول.
يقوم اللهب بتسخين العيب إلى 200-250℃، ويوضع التدفق (مثل الصنوبري)، ويتم إذابة سبيكة القصدير والبزموت لملء العيب، وتنعيمه بملف بعد التبريد.
المزايا: درجة حرارة اللحام منخفضة، مما يتجنب التلدين للجلبة (عادةً ما تكون درجة حرارة تلدين البرونز >500℃)، ولا يؤثر على قوة المصفوفة.
السيناريوهات القابلة للتطبيق: ZCuSn10Pb1 و ZCuSn5Pb5Zn5 وغيرها من جلبات البرونز (محتوى القصدير > 5%)، مثل التآكل الموضعي لجلبات علبة التروس.
2. إصلاح الطلاء بالفرشاة (ينطبق على الجلبات الدقيقة)
المبدأ: باستخدام التحليل الكهربائي، يتم ترسيب طبقة من طلاء سبائك النحاس (مثل سبيكة Cu-Sn) على السطح المتآكل، ويمكن التحكم في السُمك عند 0.01-0.1 مم.
الخطوات:
المعالجة المسبقة للسطح: إزالة الشحوم → التخليل (5% حمض الكبريتيك المخفف) → التنشيط (إزالة طبقة الأكسيد).
الطلاء بالفرشاة: اغمس قلم الطلاء في محلول الطلاء (مثل محلول كبريتات النحاس الحمضي) وحركه ذهابًا وإيابًا في المنطقة المتآكلة. تبلغ كثافة التيار 10-20 أمبير/ديسمتر مربع للتحكم في سمك الطلاء.
المزايا: قوة الترابط بين الطلاء والركيزة عالية (> 20 ميجا باسكال)، ويمكن أن تصل الدقة الأبعاد إلى 0.001 مم، وهي مناسبة لسيناريوهات المطابقة الدقيقة (مثل جلبات صمام الهيدروليكي).
القيود: سمك الطلاء محدود (>0.1 مم من السهل أن يتقشر)، غير مناسب لظروف الخدمة الشاقة.
3. إصلاح التكسية بالليزر (لجلبات البرونز عالية القوة)
المبدأ: استخدم شعاع الليزر لإذابة مسحوق البرونز (مطابقًا للمادة الأساسية، مثل مسحوق سبيكة Cu-Al لـ البرونز الألومنيوم) لتشكيل طبقة تكسية (سمك 0.1-1 مم) على السطح المتآكل.
المزايا: منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة (<0.5 مم)، لا تشوه، صلابة عالية لطبقة التكسية (يمكن أن تصل صلابة البرونز الألومنيوم بعد التكسية إلى HB200-250، أعلى بنسبة 30% من القاعدة).
السيناريوهات القابلة للتطبيق: التآكل الموضعي للبرونز عالي القوة (مثل ZCuAl10Fe3) الجلبات (مثل جلبات دبوس الحفار)، مناسبة بشكل خاص لظروف الخدمة الشاقة.
ثالثاً. إصلاح التآكل الناتج عن الاحتكاك الجاف أو ضعف التشحيم (مطلوب تعديل السطح)
إذا كانت الجلبة تعاني من تآكل لاصق بسبب الاحتكاك الجاف (علامات نقل المعادن على السطح)، فيجب تحسين أداء تشحيم السطح بعد الإصلاح:
بعد الإصلاح، قم بإجراء معالجة الكبريتيد: ضع الجلبة في محلول كبريتيد الصوديوم (التركيز 10%) وانقعها في درجة حرارة 80℃ لمدة ساعتين لتشكيل طبقة كبريتيد النحاس (سمك 0.005-0.01 مم) على السطح، مما يقلل من معامل الاحتكاك (من 0.15 إلى 0.08).
بالنسبة للجلبات ذات الحركة عالية التردد (مثل جلبات منزلق الثقب)، يمكن فتح خزان تخزين الزيت (عرض 2 مم × عمق 0.5 مم) في الثقب الداخلي بعد الإصلاح لتعزيز تأثير التشحيم.
رابعاً. التحقق بعد الإصلاح
بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، يلزم إجراء الاختبارات التالية بعد الإصلاح:
الدقة الأبعاد: يجب أن يفي تفاوت قطر الثقب الداخلي بمتطلبات التصميم (مثل درجة H7)، والخلوص مع العمود هو 0.01-0.05 مم (يتم تعديله وفقًا للسرعة، يأخذ العمود عالي السرعة خلوصًا صغيرًا).
جودة السطح: لا توجد تشققات أو مسام أو خشونة ≤Ra1.6μm (يتم اكتشافها بواسطة مقياس الخشونة).
اختبار الحمل: بالنسبة لـ الجلبات ذات الحمل الثقيل (مثل جلبات أسطوانة الرافعة)، يلزم إجراء اختبار حمل مقنن 1.2 مرة لمدة ساعة واحدة، مع عدم وجود تآكل غير طبيعي.
ملخص
تعتمد جدوى إصلاح جلبات البرونز على درجة التآكل: يفضل معالجة التآكل الطفيف بالتشغيل أو الطلاء بالفرشاة؛ يمكن إصلاح العيوب الموضعية باللحام أو التكسية بالليزر؛ يوصى باستبدال التآكل الشديد. عند الإصلاح، يجب الانتباه إلى مواد المطابقة (مثل البرونز بالقصدير لتجنب الإصلاح بدرجة حرارة عالية)، ويجب تعزيز التشحيم بالاقتران مع ظروف التشغيل لإطالة عمر الخدمة الثانوي.
