Vad är Autofrettage?

I metalltillverkning hänvisar autofrettage till den process genom vilken metalltryckkärl utsätts för enorma mängder tryck för att stärka kärlet för industriell användning. Denna process ökar också hållbarheten hos metallen som utgör kärlet. Målet med autofrettage-processen är att inducera kvarvarande kompressionsspänning för att hitta tryckpunkten vid vilken metallen börjar böjas. Efter att den maximala elastiska gränsen har hittats, undersöks tryckkärlet på nytt och konfigureras om för att öka mängden återstående tryckspänning som det kan hantera vid framtida användning, vilket förhindrar utmattning.

Det finns flera steg i processen för tillverkning av autofrettage-metall. Först placeras metalldelen i en fixtur av antingen en medlem av anläggningens forsknings- och utvecklingsteam eller av en maskin. Därefter används en säkerhetssköld för att skydda operatören från alla biprodukter som kan produceras från autofrettage-processen. När skölden är säker kommer kärlet att fyllas med vatten eller ett petroleumbaserat ämne. Slutligen kommer en maskin som intensifierar trycket att applicera tryck på delen, hålla i flera sekunder och släppa det applicerade trycket.

En komponent har autofrettats när denna steg-för-steg-process har gått igenom flera cykler. Efteråt registrerar forsknings- och utvecklingsforskare viktiga data, såsom mängden tryck som appliceras, elasticitetsgränsen och mer. Specialiserad programvara används för att samla in information om statistiska kontroller under processen. Autofrettage-tekniken gör det möjligt för teamet att förspänna en serie komponenter och konditionera dem för att hantera alla påfrestningar som de kan utsättas för när de är i drift, oavsett om de är på grund av tryck, temperatur eller upprepad användning.

Autofrättad metall utsätts för ett extremt tryck som är tillräckligt högt för att böja delen av tryckkärlet, men inte tillräckligt högt för att faktiskt spricka eller på annat sätt bryta sönder delen. Utöver användning i industrier där trycksatta kärl är kritiska, såsom flyg- och petrokemisk industri, används autofrettage fortfarande vid tillverkning av vapenpipor. Faktum är att historien om autofrettage börjar med den franska milisen på 1800-talet, som använde tekniken för att optimera hållbarheten och hållbarheten för sina vapen och kanonpipor.

Praktiska tillämpningar av denna teknik är många. Den används för att konditionera tunga rör som utsätts för upprepad, cyklisk belastning och därför är benägna att slitas. Populära komponenter som använder denna typ av tunga rör inkluderar: bränsleskenor och bränsleledningar, hydraulcylindrar, oljefältskomponenter, vattenjetcylindrar och backventiler.