Dasar-dasar Teknik: Kekuatan, Kekakuan dan Kekerasan

Apa Itu Kekuatan, Kekakuan, dan Kekerasan?

Hai anak-anak! Hari ini kita akan belajar tentang kekuatan, kekakuandan kekerasan. Ini adalah hal-hal penting yang membantu membuat bagian bekerja dengan benar! Di Istar Machiningkami membuat banyak bagian dengan kami mesin. Kita perlu tahu tentang ini properti untuk membuat yang baik bagian untuk kami pelanggan.

Kekuatan

Kekuatan adalah berapa banyak kekuatan suatu hal dapat dilakukan sebelum itu istirahat.

• A kuat hal yang dapat menampung banyak berat badan
• A lemah hal akan istirahat dengan mudah
• Kekuatan luluh memberi tahu kita ketika suatu bagian mulai membungkuk selamanya
• Kekuatan tertinggi memberi tahu kita kapan suatu bagian akan pecah Ketika kita melakukannya Penggilingan CNC di Istar Machining, kami memilih bahan dengan hak kekuatan untuk Anda pekerjaan.

Kekakuan

Kekakuan adalah berapa banyak hal tikungan ketika Anda menekannya.

• A kaku hal tidak tikungan banyak
• A fleksibel hal tikungan banyak
• Kami menyebutnya modulus elastisitas atau Modulus Young
• Kaku bagian menjaga mereka bentuk kapan kekuatan dorong mereka Kami pemesinan CNC presisi membuat bagian dengan tepat kekakuan untuk apa yang Anda butuhkan.

Kekerasan

Kekerasan adalah betapa sulitnya membuat penyok atau menggaruk pada permukaan.

• A keras hal yang sulit untuk menggaruk
• A lembut hal mendapat penyok dan goresan dengan mudah
• Kami menguji kekerasan dengan Rockwell, Brinelldan Vickers tes
• Keras suku cadang tidak cepat rusak

Bagaimana Properti Ini Berbeda

Mari kita lihat bagaimana ini properti berbeda. Lihatlah tabel ini:

Bahan Nyata dan Sifatnya

Mari kita lihat beberapa bahan nyata dan lihat cara kerjanya:

Baja (AISI 4130)

• Kekuatan Hasil: 460 MPa (sangat kuat)
• Kekakuan: 205 GPa (sangat kaku)
• Kekerasan: 20 HRC (sedang keras)
• Baik untuk: Pesawat terbang bagian di mana kekuatan dan kekakuan masalah

Titanium Grade 5

• Kekuatan Hasil: 830 MPa (super kuat)
• Kekakuan: 114 GPa (cukup kaku)
• Kekerasan: 36 HRC (cukup keras)
• Baik untuk: Medis bagian yang membutuhkan kekuatan dan tidak akan karat

Aluminium 6061-T6

• Kekuatan Hasil: 276 MPa (sedang) kuat)
• Kekakuan: 69 GPa (kurang kaku)
• Kekerasan: 60 HB (kurang keras)
• Baik untuk: Cahaya bagian yang tidak perlu super kuat Di Istar Machiningkami bekerja dengan semua ini bahan untuk membuat yang terbaik bagian untukmu.

Mengapa Properti Ini Penting dalam Kehidupan Nyata

Anda mungkin bertanya: "Mengapa saya harus peduli dengan hal ini?" Nah, ini properti membantu membuat hal-hal yang kita gunakan setiap hari berfungsi dengan baik!

Mobil

• Kekuatan: The bingkai harus kuat sehingga Anda tinggal aman dalam kecelakaan
• Kekakuan: The tubuh harus kaku sehingga tidak goyang terlalu banyak
• Kekerasan: The bagian-bagian mesin harus keras sehingga mereka tidak aus Saat kami membuat suku cadang mesin CNC otomotifkami memikirkan semua hal ini.

Pesawat terbang

• Kekuatan: Sayap harus kuat untuk tidak istirahat di udara
• Kekakuan: Sayap harus kaku tapi bisa fleksibel sedikit
• Kekerasan: Suku cadang mesin harus keras untuk bertahan lama CFRP (serat karbon) digunakan untuk sayap pesawat karena memang demikian:
• Tinggi kekakuan (70-250 GPa)
• Cahaya berat badan
• Hal ini membantu pesawat menggunakan 15% lebih sedikit bahan bakar!

Peralatan

• Kekuatan: Harus. kuat untuk tidak istirahat saat Anda menggunakannya
• Kekakuan: Harus. kaku untuk bekerja dengan benar
• Kekerasan: Harus. keras untuk memotong hal-hal lain dan tidak mendapatkan kusam Baja perkakas (D2) memiliki kekerasan dari 60 HRC, yang membuat alat potong bertahan lama.

Bagaimana Kami Memilih Bahan

Di Istar Machiningkami membantu Anda memilih yang tepat bahan dengan hak properti:

1. Apa? kekuatan yang akan dirasakan oleh bagian Anda?
2. Bagaimana kaku apakah itu perlu?
3. Akankah permukaan mendapatkan tergores atau dipakai?
4. Berapa banyak yang bisa biaya?
5. Berapa banyak yang bisa menimbang? Jawaban-jawaban ini membantu kami memilih:
6. Logam seperti baja, aluminiumatau titanium
7. Plastik seperti ABS atau nilon
8. Komposit seperti serat karbon Kami Layanan pemesinan CNC dapat bekerja dengan semua ini bahan.

Menguji Properti Ini

Bagaimana kita tahu jika sebuah bahan memiliki hak properti? Kami menguji mereka!

Tes Kekuatan

• Kami menarik sebuah sampel sampai istirahat
• Kami menggunakan ASTM E8 / E8M tes
• Hal ini memberi tahu kita tentang kekuatan luluh dan kekuatan tertinggi

Tes Kekakuan

• Kami tikungan a sampel dan lihat berapa banyak bergerak
• Kami menggunakan ASTM D790 tes
• Hal ini memberi tahu kita tentang modulus elastisitas

Uji Kekerasan

• Kami mendorong sebuah bola atau titik ke dalam permukaan
• Kami menggunakan Rockwell (ASTM E18) atau Vickers Pengujian (ISO 6507)
• Ini memberi tahu kita bagaimana keras yang permukaan adalah

Studi Kasus: Properti dalam Aksi

Mari kita lihat bagaimana ini properti membantu dalam kehidupan nyata:

Zona Crumple Otomotif

• Baja berkekuatan tinggi (HSS) dengan kontrol kekakuan[^1]
• Membuat tabrakan mobil 25% lebih kecil kemungkinannya kematian dalam hit samping [^2]
• The baja adalah kuat tapi bisa tikungan untuk menyerap benturan energi

Spar Sayap Pesawat

• Serat karbon memiliki 2x lipat kekakuan dari aluminium (150 GPa vs 69 GPa)[^3]
• Hal ini memungkinkan pesawat menjadi 20% lebih ringan
• Boeing 787 menggunakan serat karbon 50% dan menggunakan 15% lebih sedikit bahan bakar

Latihan Penambangan

• Tungsten karbida (HV 1800) bertahan 3x lebih lama dari baja (HRC 55)
• Menghemat $120.000 setiap tahun dengan tidak melanggar begitu banyak
• Super tinggi kekerasan berhenti pakai pada bor

Kesalahan Umum yang Harus Dihindari

Saat membuat bagian, orang membuat ini kesalahan:

1. Berpikir kekerasan berarti tidak akan istirahat (tidak benar!)
2. Melupakan bahwa kekakuan dan kekuatan berbeda
3. Tidak memikirkan tentang seberapa cepat kekuatan terjadi
4. Memilih bahan yang salah untuk pekerjaan Di Istar Machining, kami para ahli membantu Anda menghindari hal ini kesalahan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan Orang

Poin-poin Penting yang Perlu Diingat

Berikut ini adalah yang utama ide untuk diingat:

1. Kekuatan menghentikan hal-hal dari melanggar di bawah memuat
2. Kekakuan menghentikan hal-hal dari membungkuk terlalu banyak
3. Kekerasan menghentikan permukaan dari mendapatkan rusak
4. Berbeda pekerjaan perlu berbeda properti
5. Kita perlu menguji untuk mengetahui yang sebenarnya properti
6. Terkadang kita perlu membuat trade-off antara properti Di Istar Machiningkami, kami menggunakan pengetahuan dari ini properti untuk membuat yang terbaik bagian untukmu.

Bagaimana Kami Menggunakan Ini di Istar Machining

Di Istar Machiningkami, kami menggunakan pemahaman dari kekuatan, kekakuandan kekerasan untuk:

1. Membantu Anda memilih yang tepat bahan
2. Membuat bagian yang bekerja sesuai kebutuhan Anda
3. Menguji bagian untuk memastikan mereka benar
4. Memberi Anda saran pada yang lebih baik desain Kami memiliki mesin yang dapat membuat bagian dari sekian banyak bahan:
5. Aluminium (lembut tapi ringan)
6. Baja (kuat dan kaku)
7. Titanium (kuat tapi mahal)
8. Plastik (murah dan ringan) Kami Keahlian pemesinan CNC membantu membuat bagian dengan tepat properti untuk Anda pekerjaan.

Kesimpulan

Sekarang Anda tahu tentang kekuatan, kekakuandan kekerasan! Ini properti penting membantu kami membuat yang baik hal-hal yang bekerja dengan benar. Ketika Anda membutuhkan bagian dibuat, pikirkan tentang apa yang properti paling penting bagi Anda pekerjaan. Kemudian bicarakan dengan para ahli di Istar Machining. Kami dapat membantu Anda memilih yang tepat bahan dan membuat Anda bagian tepat. Ingat:

• Kekuatan berhenti melanggar
• Kekakuan berhenti membungkuk
• Kekerasan berhenti menggaruk dan memakai Dengan hak properti, Anda bagian akan bekerja lebih baik dan bertahan lebih lama!

[^1]: Sumber: Buku Pegangan Internasional ASM, 2019 [^2]: Sumber: Laporan Administrasi Keselamatan Transportasi Nasional, 2022 [^3]: Sumber: Spesifikasi Bahan Teknik Boeing Corporation, 2021