2024-07-24
เซลล์โหลดแบบบีบอัดสร้างขึ้นมาได้อย่างไร?
ตั้งแต่การกลึงชิ้นงานเหล็กไปจนถึงการบรรจุและการขนส่ง การติดกาวเกจวัดความเครียด การเดินสาย การสอบเทียบและการทดสอบ...นี่คือขั้นตอนทั้งหมดในกระบวนการผลิตที่เปลี่ยนถังเหล็กธรรมดาให้กลายเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของระบบชั่งน้ำหนัก
การก่อสร้างเซลล์โหลดเริ่มต้นในเวิร์กช็อปเชิงกลซึ่งแท่งเหล็กสแตนเลส 17-4 PH มาถึงเพื่อทำการแปรรูป
17-4 PH สแตนเลสเนื่องจากความยืดหยุ่นและความแข็ง จึงเป็นวัสดุที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเซลล์โหลด
เมื่อใช้ร่วมกับเกจวัดความเครียดที่เหมาะสม จะมีข้อผิดพลาดในรอบฮิสเทรีซิสเพียงเล็กน้อย
ลักษณะนี้ทำให้มันคงอยู่ได้ยืดหยุ่นได้แม้จะอยู่ภายใต้แรงที่สูงมากก็ตาม ก็จะเปลี่ยนรูปร่างภายใต้ภาระ และจะกลับคืนสู่สภาพเดิมเมื่อภาระนั้นไม่ได้กระทำอีกต่อไป
บาร์ทั้งหมดเป็นได้รับการรับรองโดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกเพื่อตัดข้อบกพร่องใดๆ ในเหล็กออก จากนั้นจึงทำเครื่องหมายเส้นผ่านศูนย์กลางและหมายเลขการหล่อแต่ละแท่งเพื่อให้ตรวจสอบชุดการผลิตได้ง่าย
แท่งเหล็กถูกตัดเป็นกระบอกสูบ จากนั้นจึงตรวจสอบทีละกระบอกเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มี "รอยแตกร้าว"
รอยแตกร้าวมักจะมีรอยแตกร้าวเล็กๆ น้อยๆ ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า และอาจทำให้เกิดปัญหาในอนาคตเมื่อผลิตหรือใช้งานเซลล์โหลด
เมื่อผ่านการตรวจสอบแล้ว กระบอกสูบจะถูกกลึงเป็น3 ขั้นตอน: สองตัวอยู่บนเครื่องกลึง และหนึ่งตัวอยู่บนเครื่องกัด
กลไกของเซลล์โหลดพร้อมสำหรับการก้าวไปสู่ขั้นตอนการผลิตถัดไป
เมื่อโรงงานได้รับตัวถังเปล่าของเซลล์โหลดแล้ว จะทำการทดสอบเชิงกลครั้งแรก
ผู้ปฏิบัติงานใช้เครื่องเป็นระยะๆเครื่องวัดที่ผ่านการรับรอง, ตรวจสอบว่าขนาดอยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ระบุไว้ในแบบการออกแบบ
เพื่อขจัดคราบสิ่งสกปรกออกให้หมด ชิ้นส่วนนั้นจะต้องถูกซักด้วยน้ำยาเป็นครั้งแรกอิมัลชันลดไขมันที่อุณหภูมิ 50° เป็นเวลา 40 นาที
นี่เป็นเพียงการซักครั้งแรกที่เซลล์โหลดจะต้องผ่าน โดยที่จริงแล้วจะต้องทำความสะอาดอีกอย่างน้อย 4 ครั้ง
สุดท้ายชิ้นส่วนที่สะอาดทั้งหมดจะถูกทำให้แห้งด้วยมือทีละชิ้น
การอบชุบด้วยความร้อนของการแก่ตัวทำหน้าที่ขจัดและคลายความตึงเครียดในวัสดุ และปรับเซลล์โหลดให้มีความแข็งตามต้องการ พร้อมทั้งปรับปรุงความยืดหยุ่น
ความเก่าเป็นปัจจัยหลักในการผลิตเซลล์โหลด
เซลล์โหลดจะถูกวางเป็นชุดๆ เข้าไปในเตาเผา ในขณะที่แผงควบคุมการจัดการจะควบคุมการทำงานและสร้างกราฟและใบรับรองเกี่ยวกับการอบชุบด้วยความร้อนที่ดำเนินการ
มีสองประเภทเตาเผาอุตสาหกรรมที่ใช้สำหรับการบำบัดนี้: เตาเผาอากาศ และเตาเผาแบบปิดปากท่อ
เตาเผาอากาศทำหน้าที่โดยการระบายอากาศ ในขณะที่เตาเผาแบบลดเสียงใช้ขดลวดทำความร้อนเพื่อผลิตความร้อน
สำหรับเซลล์โหลดพิเศษ(เช่น ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรอง OIML R 60) การอบด้วยความร้อนต้องมีขั้นตอนเพิ่มเติมก่อนการบ่ม: การทำให้ละลายได้อีกครั้ง
ในระหว่างการละลายอีกครั้งเซลล์โหลดได้รับการบำบัดที่อุณหภูมิ 1,050°C ในเตาอุตสาหกรรมสุญญากาศสูง จากนั้นจึงทำให้เย็นลงถึง -80°C ในเตาอบแบบเย็นจัด
เตาสูญญากาศสูงรับประกันว่าเซลล์โหลดจะไม่เสียรูป ในขณะที่แรงกระแทกจากความร้อนในเตาไครโอเจนิกจะขจัดแรงตึงในสเตนเลส 17-4 PH เพื่อให้เซลล์โหลดมีความแม่นยำและเป็นเส้นตรงยิ่งขึ้น
ขั้นตอนการเตรียมการล่วงหน้าจะดำเนินการกับชิ้นงานเปล่าก่อนการกลึง และขจัดแรงตึงทั้งหมดในเซลล์โหลด
หลังจากการอบด้วยความร้อน เซลล์โหลดจะถูกขัดเงาและพ่นทราย
พื้นผิวถูกแปรงด้วยน้ำยาขัดและให้ความเงางามเพื่อลดความหยาบของเซลล์โหลดและป้องกันการสะสมของวัสดุ ทำให้ทำความสะอาดได้ง่ายอีกด้วย
ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องพ่นทรายผู้ปฏิบัติงานจะพ่นไมโครสเฟียร์แก้วลงบนพื้นผิวของเซลล์โหลดเพื่อทำให้มีรูพรุน
เซ็นเซอร์นี้ได้รับการขัดเงาด้านนอกและพ่นทรายเฉพาะด้านใน ดังนั้นเกจวัดความเครียดจะยึดติดกับตัวเซลล์โหลดได้ดีขึ้นเนื่องจากความพรุนเข้าสู่พื้นผิวโดยกระบวนการพ่นทราย
โหลดเซลล์เป็นสุดท้ายล้างแล้วอีกครั้งที่อุณหภูมิ 50°C และทำความสะอาดเศษทรายที่เหลือจากไมโครสเฟียร์และเศษมันที่เหลือจากน้ำยาขัดจนหมดจด
เมื่อการซักเสร็จสิ้น เซลล์โหลดจะถูกวางซ้อนกัน โดยระวังอย่าให้ใส่แผ่นซิลิโคนระหว่างกัน เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายหรือเกิดรอยขีดข่วนในภายหลังในรอบการผลิต
เซลล์โหลดถูกส่งไปยังห้องปฏิบัติการซึ่งจะถูกตรวจสอบสองอย่างคือการตรวจสอบมิติและความเรียบ
การตรวจสอบมิติจะดำเนินการโดยใช้เกจวัดซึ่งจะได้รับการปรับเทียบโดยใช้บล็อก Johansson
บล็อคโจฮันสันคืออะไร?
เรียกอีกอย่างว่า "บล็อกเกจขนานแบน" เป็นแท่งเหล็กสี่เหลี่ยมด้านขนานที่มีแม่เหล็ก มีความหนาต่างกัน (0.01 ถึง 10 มม.) ผ่านกระบวนการกลึงเพื่อให้ได้หน้าขนานกันอย่างสมบูรณ์แบบ 2 หน้า
โดยการถูและยึดบล็อกหลายบล็อกที่มีค่าชื่อต่างกันเข้าด้วยกันมาตรวัดใช้ในการวัดความหนาของไดอะแฟรมเซลล์โหลดสามารถตรวจสอบได้-
บล็อก Johansson มีอายุการใช้งาน ดังนั้นจึงต้องตรวจสอบเป็นระยะเพื่อรับการรับรองใหม่หรือเปลี่ยนด้วยบล็อกใหม่
เพื่อตรวจสอบความเรียบ ให้วางเซลล์โหลดบนพื้นผิวที่เรียบอย่างสมบูรณ์แบบ แล้วใช้แรงกดด้วยนิ้วของคุณ
หากเซลล์โหลดเคลื่อนที่ ตัวรองรับมงกุฎไม่สมบูรณ์แบบแบนและโหลดเซลล์จะถูกทิ้ง จำเป็นต้องให้เซลล์อยู่นิ่ง ไม่เช่นนั้นเซลล์จะทำงานไม่ถูกต้อง
หลังจากการขัดเงาและการตรวจสอบเชิงกลแล้ว ความแข็งของเซลล์โหลดก็จะถูกตรวจสอบ
ชิ้นส่วนประมาณ 10% จะถูกตรวจสอบแบบสุ่ม ซึ่งเพียงพอที่จะให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนทั้งหมดตรงตามพารามิเตอร์ที่ต้องการ
สำหรับการทดสอบนี้ ผู้ปฏิบัติงานจะใช้ดูโรมิเตอร์ซึ่งเป็นเครื่องที่มีเครื่องวัดความแข็งที่โลหะได้รับหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน และยืนยันว่าพารามิเตอร์ที่วัดได้นั้นถูกต้อง
การตรวจสอบสามารถทำได้หลายวิธีและหลายระดับ วิธีการและระดับที่เหมาะสมที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับรูปร่างและวัสดุของตัวเจาะและแรงพรีโหลดและแรงกดที่ใช้
ในกรณีนี้มาตราส่วนที่เลือกคือเอชอาร์ซี(Hardness Rockwell Cone) ซึ่งเป็นแบบที่ใช้กับชิ้นส่วนเหล็กกล้าชุบแข็ง
ตอนนี้เซลล์โหลดพร้อมสำหรับการติดตามและทำเครื่องหมายแกนแล้ว
การติดตามและการทำเครื่องหมายทำได้ด้วยเครื่องเลเซอร์มาร์กเกอร์ที่สามารถแกะสลักบนวัสดุใดๆ ก็ได้ เพื่อผลลัพธ์ที่สะอาดและแม่นยำอย่างยิ่ง
ขั้นตอนการติดตามมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยในขั้นตอนนี้ เมื่อปฏิบัติตามคำแนะนำในภาพวาดที่ผู้ออกแบบเครื่องจักรให้ไว้แล้วขวานจะถูกแกะสลักไว้ภายในช่องเซลล์โหลด ซึ่งในระหว่างขั้นตอนการติดกาว จะแสดงให้ผู้ปฏิบัติงานทราบว่าควรวางเกจวัดความเครียดไว้ที่ตำแหน่งใดอย่างแม่นยำ
เครื่องหมายจะเคลื่อนที่จากเซลล์โหลดหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง และจะแกะสลักเฉพาะบนเซลล์โหลดแต่ละเซลล์ฉลากพร้อมข้อมูลป้ายชื่อเพื่อให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ครบถ้วน
เมื่อการตรวจสอบเชิงกลทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์แล้ว จะทำการล้างเซลล์โหลดอีกครั้ง
คราวนี้เราใช้เครื่องล้างอัลตราโซนิกในอุตสาหกรรมเพื่อให้แน่ใจว่าจะขจัดไขมันออกหมดจด
ผู้ปฏิบัติงานวางเซลล์โหลดประมาณ 10 กก. ลงในตะกร้าแล้วจุ่มลงในน้ำที่อุณหภูมิ 70°C ในขั้นตอนนี้ เซลล์โหลดจะถูกนำไปทดสอบโดยอัลตร้าซาวด์ที่ความถี่ 70Hz นาน 2-5 นาที แล้วล้างออก
หลังจากการล้าง ความแตกต่างระหว่างการขัดกับการพ่นทรายจะชัดเจนและสังเกตได้
พื้นผิวของเซลล์โหลดที่ขัดเงาจะเรียบเนียนและทำให้มีน้ำไหลออกทันที ส่วนพื้นผิวของเซลล์โหลดที่พ่นทรายจะมีรูพรุนและกักเก็บน้ำไว้ ซึ่งจะใช้เวลานานกว่าในการระเหย
เกจวัดความเครียดเป็นกริดขนาดเล็กประกอบด้วยลวดคอนสแตนแทน(โลหะผสมทองแดงและนิกเกิล) และเป็นส่วนประกอบในการวัดที่ละเอียดอ่อนของเซลล์โหลด
ติดกาวไว้ภายในช่องเซลล์โหลด โดยยึดตามการเสียรูปของพื้นผิว
เมื่อเกิดการผิดรูปจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานและด้วยเหตุนี้ในสัญญาณไฟฟ้าจึงแปรผันตามแรงที่กระทำต่อเซลล์โหลด
ความแปรผันเหล่านี้จะถูกวัดโดยการทำสะพานวีตสโตนวงจรไฟฟ้า
สะพานเชื่อมต่อเกจวัดความเครียดหลายตัวเข้าด้วยกันด้วยสายไฟฟ้าและแผงวงจรพิมพ์ (พีซีบี) ซึ่งร่วมกันตรวจจับขนาดของการเสียรูปจากการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณไฟฟ้าที่แสดงเป็น mV/V (มิลลิโวลต์ต่อโวลต์)
ขณะนี้โหลดเซลล์เข้าถึงแผนกที่ละเอียดอ่อนที่สุด ซึ่งเป็นจุดที่เกจวัดความเครียดจะถูกเลือก จัดตำแหน่ง และติดกาวอย่างเชี่ยวชาญโดยช่างเทคนิคที่มีทักษะและเชี่ยวชาญเฉพาะทาง
ทุกสิ่งในแผนกนี้อยู่ภายใต้การควบคุมสูงสุด:อุณหภูมิอยู่ระหว่าง 20°C ถึง 24°C เสมอ ระดับของความชื้นถูกเก็บรักษาไว้คงที่และมีไม่มีฝุ่นไม่ว่าอะไรก็ตาม
ทุกสิ่งได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิด ไม่มีอะไรจะต้องส่งผลกระทบต่อเกจวัดความเครียดและการแยกตัวของมัน
อย่างไรก็ตาม จะต้องทำความสะอาดเซลล์โหลดอีกครั้งก่อนติดกาว
ช่างเทคนิคทำความสะอาดด้วยมือด้วยผลิตภัณฑ์ 2 ตัว คือ ครีมนวดผม และ น้ำยาปรับสภาพผม
ครีมนวดผมเป็นส่วนผสมของกรดฟอสฟอริกซึ่งจะกัดกร่อนพื้นผิวของเซลล์โหลดเล็กน้อยและช่วยให้ขจัดไขมันออกได้หมด
ช่างเทคนิคหยดครีมนวดผมลงในช่องเพื่อทำความสะอาดให้ทั่ว จากนั้นใช้ผ้าก็อซซับส่วนที่เหลือให้แห้ง
สารทำให้เป็นกลางใช้เพื่อบล็อคปฏิกิริยาเคมีที่เริ่มต้นโดยตัวปรับสภาพและเพื่อสร้างเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดของความสะอาดในการติดกาวเกจวัดความเครียด
ใช้หลังครีมปรับสภาพและช่วยให้แน่ใจว่าเซลล์โหลดอยู่สะอาดสมบูรณ์แบบ:หากครีมนวดได้ผล หยดสารปรับสภาพจะขยายตัวที่ผิวรอยบากทันที
ช่างเทคนิคสามารถดำเนินการติดกาวต่อไปได้แล้ว