Исследование влияния различных вариантов подачи хладагента на параметры микротрещины, страница 2

Гораздо более хорошие результаты по глубине и контрастности микротрещины (фото   3) получились при обычной форсунке, которая спереди обдувается потоком воздуха. (рис. 5). Причина, скорее всего, кроется в том, что пятно от обычной форсунки охватывает гораздо большую поверхность стекла, чем от узконаправленной, а, следовательно, микротрещина шире раскрывается и в неё лучше проникает дисперсия. Кроме того, благодаря обдуву воздухом, формируется резкий передний фронт подачи хладагента. Глубина микротрещины в этом случае увеличилась до 265 мкм.

рис.5

Фото 1

Фото 2

Фото 3

 

 

На фотографиях (фото 1, 2, 3) показан вид микротрещины сбоку через толщу стекла, по которому можно судить о плотности её заполнения частицами дисперсии. Красными линиями отмечены нижние границы микротрещин.

Вариант №5.

Как показано ранее, дополнительная форсунка с водой, установленная после форсунки с дисперсией ухудшает качество получаемой микротрещины. С другой стороны, для достижения максимальной глубины миктротрещины и стабильности резки требуется хорошее продолжительное охлаждение. Кроме того, использование одной только дисперсии для охлаждения является не выгодным в силу того, что большая часть полезного материала уходит в отходы и загрязняет деталь.

Одним из вариантов решения этой проблемы является использование водяной струи (как в варианте №2), которая подаётся на стекло сразу после подачи дисперсии (рис.6). Таким образом расход дисперсии можно снизить. Водяная струя хорошо охлаждает поверхность стекла, не проникая в микротрещину, и не вымывая из неё частицы.

	рис.6

 

Средняя глубина микротрещины, полученной при этом варианте, составила 290 микрон при скорости 100 мм/мин. Как уже отмечалось выше, без капилляра получалось 265 микрон, при максимальном расходе дисперсии.

Расход дисперсии, мл/мин	δ, мкм	Вид микротрещины сбоку
0,55	284	фото 4
1,5	288	фото 5
2,5	287	фото 6

Таблица 2. Зависимость глубины микротрещины и плотности её заполнения частицами от расхода дисперсии

	фото 4		фото 5		фото 6

 

В первом случее при расходе 0,55 мл/мин микротрещины прокрасились неоднородно. Это можно было наблюдать невооружённым глазом. Как видно на фотографиях, по мере увеличения подачи дисперсии, микротрещины заполняются плотнее, но различие между микротрещинами, полученными при расходе 1,5 мл/мин и 2,5 мл/мин уже не велико.

P, бар	δ, мкм
1	295
2	291
3	304
5	292

Таблица 3. Зависимость глубины микротрещины от давления воды в капилляре.

Как видно из таблицы 3, давление подачи воды не влияет на глубину микротрещины. Оно влияет только на расход воды. Даже при минимальном давлении расхода воды оказывается достаточным, чтобы обеспечить нужное охлаждение. Кроме того вода смывает дисперсию, попавшую на стекло, устраняя загрязнение. В случае же использования только одной форсунки с дисперсией, попадая на стекло, дисперсия мгновенно высыхает вдоль линии реза, и очистить от неё стекло оказывается иногда очень затруднительно.