أخذ عينة من قضيب دائري على كتلة من الفولاذ المقاوم للصدأ المصهور باستخدام مثقاب العينات
المواد التجريبية:
كتلة من الفولاذ المقاوم للصدأ المصهور مقاس φ25×9 مم
بسبب أنواع الشبكة المختلفة لمواد الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي والمارتنسيتي أقل قليلاً من صلابة الفولاذ الكربوني، في حين أن صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي أعلى قليلاً من صلابة الفولاذ الكربوني. بشكل عام، يعد الفولاذ المقاوم للصدأ مادة أكثر صلابة.
الشكل 1: كتلة من الفولاذ المقاوم للصدأ المصهور
الغرض التجريبي:
أخذ عينة من قضيب دائري مقاس φ3.5×9 مم على كتلة من الفولاذ المقاوم للصدأ
المعدات التجريبية:
آلة ثقب العينات ومسدس الغراء الساخن إس واي جيه-30QY
مسدس الغراء الساخن إس واي جيه-30QY لثقب العينات
الشكل 2: المعدات المستخدمة في التجربة
المواد الاستهلاكية التجريبية:
مثقاب ماسي متكلس مقاس φ4 مم، وكتلة فاصلة من السيراميك الراتنجي وشريط غراء ساخن
مثقاب كتلة فاصلة من السيراميك الراتنجي وشريط الغراء الساخن
أسباب اختيار المعدات:
تُستخدم آلة ثقب العينات إس واي جيه-30QY خصيصًا لأخذ عينات أسطوانية أو حلقية من المواد الصلبة، ويمكن استخدامها أيضًا لأخذ عينات من البلورات والسيراميك والمعادن والزجاج والصخور والأنوية والبلاستيك ولوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمواد المقاومة للحرارة والمركبات وما إلى ذلك. الحد الأدنى لحجم أخذ العينات في هذه الآلة هو Ø3 مم، والذي يمكن استخدامه لإعداد عينة تيم في المرحلة المبكرة.
مميزات المعدات:
1. يمكن استخدام أجهزة أخذ العينات ذات المواصفات المختلفة للحصول على عينات أسطوانية وحلقية بأحجام مختلفة، ويمكنها أيضًا إجراء عمليات الحفر على المواد.
2. العينات التي تم الحصول عليها أنيقة وذات دقة عالية.
3. يتم تشغيل المحور Z بواسطة محرك متدرج، ويتم ضبط المحورين X وY يدويًا.
4. تم تجهيز الماكينة بفرجار سريع وصينية مياه تبريد.
5. الآلة سهلة الاستخدام وبسيطة التشغيل وجميلة الشكل وتشغل مساحة صغيرة ومناسبة للتطبيقات في المختبرات.
العملية التجريبية:
في هذه التجربة، لأخذ عينة قضيب دائري من كتلة معدنية، يجب تثبيت كتلة المعدن أولاً، وغالبًا ما يتم استخدام شمع البارافين أو اللاصق الساخن في المختبرات لتثبيت العينات. يمكن لشمع البارافين عادةً تثبيت الأسطح المستوية بثبات نسبيًا، بينما بالنسبة للأسطح غير المستوية، تكون صلابة شمع البارافين ضعيفة نسبيًا، لأن شمع البارافين ناعم ويسهل كسره بعد تلقي القوى. لذلك، في هذه التجربة، يتم اختيار اللاصق الساخن لتثبيت العينة. أدخل قضيب الغراء الساخن في مسدس الغراء الساخن، وقم بتشغيل مسدس الغراء الساخن للتسخين، عندما يذوب قضيب الغراء ويتدفق الغراء اللزج، يمكن لصق العينة. يجب تسطيح السطح السفلي للعينة قدر الإمكان أثناء عملية اللصق لتسهيل أخذ العينات.
عند أخذ العينات باستخدام مثقاب العينة إس واي جيه-30QY، يتم تثبيت وسادة الفاصل الخزفي الراتنجي التي تحمل العينة بقوة باستخدام الفرجار على مرحلة أخذ العينات، ثم اضبط آلة أخذ العينات بحيث يتم تحريك مثقب الحفر فوق العينة. أثناء عملية أخذ العينات، يجب تبريد العينة ومثقب الحفر بالماء لتجنب تلف مثقب الحفر لأن درجة الحرارة ترتفع إلى حد كبير بسبب الاحتكاك بين مثقب الحفر والعينة. ستؤدي درجة الحرارة المرتفعة للغاية إلى ذوبان المادة اللاصقة الساخنة التي تثبت العينة في مكانها، مما يتسبب في سقوط العينة، وهو ما لا يساعد بدوره على عملية أخذ العينات المستمرة. عند تبريد العينة ومثقب الحفر، يجب ملاحظة أنه يجب سكب ماء التبريد على مثقب الحفر والعينة في نفس الوقت، ويجب ألا يكون تدفق الماء سريعًا جدًا، حتى لا يسكب الماء خارج مثقاب العينة. تظهر طريقة تثبيت العينة وموضعها على مرحلة أخذ العينات في الشكل 4.
الشكل 4: تثبيت موضع العينة على منصة أخذ العينات
بعد تثبيت العينة وضبط موضع مثقب الحفر، يمكن إجراء أخذ العينات. نظرًا لأن عينة الفولاذ المقاوم للصدأ صلبة نسبيًا، فلا ينبغي أن تكون سرعة أخذ العينات سريعة جدًا. وإلا، فقد تفشل عملية أخذ العينات وفي نفس الوقت قد يتلف مثقب الحفر. لذلك، يجب إبطاء سرعة أخذ العينات. في هذه التجربة، يتم ضبط سرعة أخذ العينات على 0.1 مم/دقيقة. يجب ضبط مسافة أخذ العينات على أنها أكبر قليلاً من السُمك الفعلي للعينة، وذلك لضمان إمكانية أخذ عينة كاملة. في هذه التجربة، يتم ضبط مسافة أخذ العينات على 15 مم. عند ضبط سرعة المغزل، أدر مقبض المغزل إلى اليمين لمدة نصف دائرة للحصول على سرعة أخذ العينات المطلوبة. ابدأ تشغيل مثقاب العينات بعد ضبط المعلمات. عند أخذ العينات، قم أولاً بتشغيل مغزل الماكينة للسماح له بالدوران، ثم ابدأ تشغيل صندوق التحكم لتشغيل البرنامج. بخلاف ذلك، إذا تم تشغيل البرنامج أولاً، فسوف يصطدم مثقب الحفر بالعينة، مما يتسبب في عدم دوران المغزل وتلف مثقب الحفر أو حتى الماكينة. يظهر شكل وحجم العينة النهائية في الشكل 5. يمكن ملاحظة أن العينة النهائية عبارة عن قضيب دائري بقطر 3.3 مم وطول حوالي 9 مم. القطر الفعلي للعينة أصغر قليلاً من المطلوب. وذلك لأنه سيكون هناك قدر معين من الحركة المهتزة مع دوران مثقب الحفر، مما سيجعل الحجم الفعلي للعينة أصغر. للحصول على العينة بالحجم الصحيح، قم بزيادة حجم مثقب الحفر بشكل مناسب وفقًا لهامش اهتزاز الماكينة، أو قم بتخصيص مثاقب الحفر المقابلة للحصول على عينة بالحجم المطلوب. يمكن ملاحظة من الشكل 5 أن حجم العينة النهائية موحد، مما يشير إلى أن هامش الاهتزاز موحد وسرعة السفر لأسفل موحدة حيث يتم دفع المثقاب لأسفل في العينة طوال عملية أخذ العينات.
الشكل 5: شكل وحجم العينة النهائية
الاستنتاج التجريبي:
عند أخذ العينات باستخدام آلة ثقب العينات إس واي جيه-30QY، تكون العينة النهائية عبارة عن قضيب دائري بدقة عالية. يمكن تعديل سرعة أخذ العينات وفقًا لمادة العينة.