用于应力浮雕的次谐波能量

“美丽只是表面的”这句话也适用于金属零件。金属零件的质量主要取决于表面之下。质量可能会有很大的差异，即使在两个被认为是相同的准备部件之间，也会影响机器的稳定性，长期的形状稳定性和部件在使用中抗开裂的能力。

零部件质量可能受到若干因素的影响，包括化学成分，热处理，速度和切割速度以及切割器的清晰度。影响性能一致性的另一个重要因素是压力。

热应力是由焊接、铸造、热轧、机械加工、磨削、电火花加工和淬火等操作导致的金属部件温度急剧下降引起的。温度变化越剧烈，压力就越大。

热应力可以在加工或研磨后立即导致变形，延迟变形或过早裂缝。大多数工程师都非常难以计算，并且不会理解。

热应力可以从忽略量到等于材料屈服强度的量的强度变化。因此，降低这种应力对于在金属部件中实现和维持始终如一的高品质是重要的。

忽略热应力会导致库存拆卸增加，更加切割，以实现平坦的公差，较高的废速，更频繁，更广泛的维修，以及早期更换零件。一种应对热应力的一种策略是通过检查沿途的每个制造步骤来最小化零件的热冲击。每当发生急剧下降时，可以结合较慢的冷却速率。

对材料进行应力消除是控制加工变形、减少早期裂纹、提高疲劳寿命的一种较为实用的解决方法。某些消除应力的方法，如热处理、自然时效、低温、拉伸和压缩，也带来了一些缺点，包括延长时间、花费、处理变形、表面氧化、改变材料的机械性能以及尺寸、重量和形状的限制。振动应力消除可以抵消许多这些缺点。

一种振动应力消除工艺在金属加工行业取得了持续的成功，它使用的是所谓的次谐波技术或Meta-Lax。Bonal Technologies在使用共振振动方法时，首次经历了不一致的结果后，在自己的刨床车间开发了次谐波振动技术。

通过使用次谐振动应力浮雕，公司可以实现许多好处。该过程仅需要约5％至15％的成本与热处理应激缓解和少于5％的时间，没有治疗变形或改变机械性能。它可以消除运输和清洁成本，同时提供改善的工件质量。

副谐波振动应力释放过程具有两个基本原则。副谐波能量必须用于应力浮雕频率;当工件减轻热应力时，热应力金属部件的谐波将移位并稳定到新的频率位置。

金属部件对感应能表现出谐波反应。当振动分量不能从力诱导器中耗散更多的能量时，谐波曲线就会发生，它以超出部分的振幅运动作出响应。在谐波曲线的前缘及其附近是利用振动能量消除应力的最佳频率。绘制调和曲线的意义在于确定次调和区的位置。

扫描工件后，根据工件的金属和重量，将应力消除振动驻留频率设置在适当的次谐波水平，并保持在该水平15至60分钟。

所有金属部件都具有自然谐波峰。如果在制造期间，该部件经受热冲击（引起热应力），则谐波峰值将处于非自然频率位置。随着工件变得释放的应力，通过施加副谐波振动，谐波峰值将移位并最终稳定在新的频率位置。稳定的频率将是自然谐波频率。

除了第一次扫描后部分的初始处理之外，应定期监测工件，并且每次谐波曲线移位时重新调整的子谐波频率。一旦谐曲曲线在新的频率位置稳定，应变浮雕就完成。

压力救济对于确保一致的性能质量非常重要，可以通过机器失真控制，长期形状稳定和减少服务过早裂缝。副谐波振动应力浮雕过程已经过学业验证，并且在现场应用中被证明是一种有效的应力释放对其他方法的替代方案，并且在失真和/或破裂可能的任何制造步骤之前非常适合导致返工或废料。