TwinDamp™: Meningkatkan Kapasiti Redaman Mangan-Kuprum

Semasa mereka bentuk Sisipan Berlian untuk pengaki Pangkalan Karbida kami, kami berusaha untuk menggunakan aloi logam redaman tinggi untuk meningkatkan prestasi pengasingan. Melalui penyelidikan dan ujian kami membangunkan TwinDamp™ – aloi logam kristal berkembar mangan tembaga-tembaga yang dirawat dengan sifat redaman yang luar biasa dari 0.01 Hz hingga 10 MHz.

Apabila aloi mangan-kuprum tertakluk kepada getaran, terikan yang disebabkan oleh pergerakan kembar martensit atau oleh pergerakan bersama antara sempadan berkembar dan sempadan fasa martensit meredakan tegasan dan menghilangkan tenaga getaran [1] . Dalam erti kata lain, pergerakan kecil antara sempadan dalam bahan membolehkannya menghilangkan getaran dengan berkesan melalui penukaran kepada haba.

Aloi mangan-kuprum adalah antara aloi logam redaman tertinggi yang wujud mempunyai kapasiti redaman lebih 10 kali lebih besar daripada kuprum [2] . Walaupun kapasiti redaman aloi ini jauh lebih rendah daripada elastomer yang digunakan dalam ViscoRing™ kami, ia mempunyai kelebihan tersendiri iaitu sebagai logam tegar ia lebih baik mengekalkan bentuknya di bawah beban.

Memasukkan TwinDamp™ ke dalam Sisipan Berlian

Ketegaran TwinDamp™ membolehkan kami memasukkannya ke dalam kawasan Sisipan Berlian di mana elastomer tidak akan cukup tegar.

Tiga pad yang diperbuat daripada TwinDamp™ telah digabungkan di atas perlumbaan galas seramik bersalut berlian yang digunakan di dalam pengasing. Pad telah disusun sedemikian rupa supaya ia berada dalam siri dengan laluan penghantaran getaran melalui peranti. Dalam erti kata lain, getaran mesti melalui pad untuk melepasi dari satu sisi footer ke sisi yang lain. Konfigurasi ini meningkatkan lagi prestasi redaman keseluruhan pengaki.

Lubang berulir tengah atas pada bolt jem juga digantikan dengan sisipan yang diperbuat daripada TwinDamp™. Ini adalah untuk menyediakan antara muka yang sangat lembap untuk bersentuhan dengan hujung spike jika pengaki diletakkan terus di bawah pembesar suara dengan spike lantai. Sisipan juga menyediakan redaman tambahan jika pengaki dipasang menggunakan bolt yang dibekalkan .

Pancang TwinDamp™ tersedia secara pilihan untuk meningkatkan redaman getaran masuk dan keluar dari bahagian bawah pengaki apabila tiga pancang dihalakan ke bawah. Pancang tunggal juga boleh digunakan untuk menyediakan antara muka yang sangat lembap ke bahagian bawah peralatan apabila dihalakan ke atas dari bahagian tengah atas pengaki.

Aloi TwinDamp™

Memperbaiki Mangan-Kuprum dengan Rawatan Suhu

Adalah diketahui bahawa aloi mangan-kuprum sensitif terhadap rawatan suhu. Pendedahan berterusan kepada suhu tinggi yang juga dikenali sebagai penuaan logam pada mulanya boleh meningkatkan sifat redaman dan kekuatan aloi ini. Ini disebabkan oleh peningkatan kawasan yang kaya dengan mangan dalam bahan. Penuaan yang berlebihan boleh mula menjejaskan kapasiti redaman bagaimanapun, suhu dan tempoh rawatan yang seimbang diperlukan untuk hasil yang optimum [3] .

Pendedahan secara beransur-ansur kepada suhu kriogenik juga boleh meningkatkan struktur kristal dalam logam. Proses pembajaan kriogenik ini boleh memberikan penambahbaikan sonik yang diingini kepada aloi mangan-kuprum.

Melalui percubaan kami membangunkan proses rawatan suhu yang berkesan untuk aloi mangan-kuprum yang kami gunakan. Proses kami yang berbeza melibatkan pelbagai peringkat rawatan panas dan sejuk. Rawatan dilakukan dalam tempoh dua hari untuk meningkatkan prestasi redaman dan sonik aloi ini.

Relau 1100° C

Penyejuk beku kriogenik

Mengukur Pengecilan Getaran

Membandingkan TwinDamp™, Mangan-Kuprum dan Keluli Tahan Karat

Untuk mengukur prestasi redaman getaran TwinDamp™ kami menjalankan eksperimen. Tiga set tiga pancang yang diperbuat daripada keluli tahan karat , tembaga-mangan dan TwinDamp™ diulirkan secara berasingan terus ke dalam plat keluli. Berat 3.6 kg (8 lbs.) diletakkan di atas plat untuk mensimulasikan berat peralatan. Plat itu kemudiannya diletakkan dengan tiga pancang menghala ke bawah di atas subwufer 18 inci yang dimeterai. Penderia pecutan dipasang pada plat. Isyarat sinus yang disapu log dari 15 Hz hingga 200 Hz kemudiannya dimainkan melalui subwufer untuk mengukur pengecilan yang disediakan oleh setiap set pancang.

Ukuran Keluli Tahan Karat ditunjukkan dalam warna merah , tembaga-mangan dalam warna hijau , dan TwinDamp™ dalam warna biru .

Amplitud Getaran untuk Semua Pancang

Air Terjun Keluli Tahan Karat

Air Terjun Mangan-Tembaga

Air Terjun TwinDamp™

Kesimpulan

Pancang tembaga-mangan memberikan peningkatan yang halus tetapi boleh diukur dalam pengecilan getaran berbanding pancang keluli tahan karat. Pancang TwinDamp™ memberikan lebih banyak pengecilan daripada tembaga mangan yang mengesahkan keberkesanan proses rawatan suhu kami. Penambahbaikan adalah paling ketara di sekitar resonans kabinet subwufer pada 80 Hz. Kedua-dua tembaga-mangan dan TwinDamp™ juga menunjukkan peningkatan kapasiti redaman seperti yang dibuktikan oleh pelicinan kesan amplitud getaran dan pereputan getaran yang lebih cepat dalam graf air terjun.

Rujukan

[1] Lu FS, Wu B, Zhang JF, Li P dan Zhao DL 2016 Struktur mikro dan sifat redaman aloi MnCuNiFeCe Rare Met. 35 615–9

[2] Zhang, J., Perez, RJ, dan Lavernia, EJ, “Dokumentasi kapasiti redaman bahan komposit logam, seramik dan logam-matriks” , Jurnal Sains Bahan, vol. 28, tidak. 9, ms 2395–2404, 1993. doi:10.1007/BF01151671

[3] Ke, TS, Wang, LT, & Yi, HC (1987). Geseran dalaman dalam aloi mangan-kuprum dan mangan-kuprum-aluminium . Le Journal de Physique Colloques, 48(C8), C8-559.