Төмөр мөргөхөд цагаан тугалгын далллагын давуу тал гэж юу вэ? Искэр үүсгэхгүй, эд ангиудыг хамгаалдаг!

Цахиурын ганган аюулгүй байдлыг искэртэй ажиллахгүй байдлаар сайжруулдаг

Хүрэлтэй чанга нь аюултай орчинд металл ажиллах үед ажилчдад томоохон давуу тал олгож байна. Эдгээр багажийг төмөр агуулж байгаа хэмжээ маш бага, ихдээ хагас хувь байх учраас албан ёсоор үл инициатор гэж ангилдаг. Хатуу байдал нь багатай байгаагаас шөргөөгөөр үүсэх дулаан нь түүндэхэн материалд ойртож болох аюултай түвшинд хүрэхгүй гэсэн үг юм. Жишээлбэл, метаны инициатор цэг нь ойролцоогоор 630 градус Цельсий байдаг бөгөөд хүрэлтэй чанга нь энэ температурт хэзээ ч хүрдэггүй. Тиймээс л метаны түвшин 4.5%-иас дээш өсөх үед тэргүүлэх эрсдэл үүсдэг газрын тосны цөмийн талбайнуудад чанга нар чухал ач холбогдолтой байдаг. Энэ тухай 2023 онд Понемоны институтийн тайлангуудад дурдсан. Ган чанга нь өөр түүх ярьдаг. Ойролцоогоор 50 жоуль-аас илүү хүчээр дайралт үзүүлэх үед энгийн ган чанга нь бид бүхэн сайн мэддэг гэрэлтэй искэртэй болдог. Харин хүрэлтэй хувилбарууд нь хамаагүй хүйтэн байх бөгөөд дахин давтагдсан цохилтоор ч температурыг 475 градусаас доош байлгаж чаддаг.

Чадвар	Зэсээр хийсэн чийдэн	Ган цохилт
Искр үүсгэх эрсдэл	<Гангийн 5%-иас бага	Их
Мөргөлдөөний хүчний зааг	искр үүсэхэд 120Ж	50Ж

2022 онд Гольфийн эрэг дээрх нэфть боловсруулах үйлдвэрт хийсэн судалгаагаар ган багажийг хөнгөн цагаан цохилтоор солиход ажиллаж буй талбайн гал авардлын тоо 78%-иар буурсан байна. Итгэл үнэн байдлыг хангахын тулд үйлдвэрлэгчид ATEX 2014/34/EU заавар, OSHA 1910.253 стандартын шаардлагад нийцэж, зэвэрдэггүй ганын цэвэр байдлыг (≥99.9%) баталгаажуулах, метаныг агуулсан нөхцөлд ажиллагааг нь шалгах зэрэг үйл ажиллагааг хийх ёстой.

Зэвэрдэггүй ган цохилтууд нарийн төвөгтэй хэрэглээнд бүтээгдэхүүнийг хамгаалдаг

Зэвэрдэггүй гангийн зөөлнөөр нь нарийн металл гадаргууд зэврэлт үлдэхгүйг хангах нь

Бринеллын хатуулаг 35–125 HB—гантай харьцуулахад 120–200 HB-аас олон нэгжээр бага байна. Зэвэрдэггүй ган нь мөргөлдөөний энерги-г шингээж, бүтээгдэхүүнд дамжуулахгүй байдаг. Энэ нь аэрокосмосын үйлдвэрлэл, эрдэнэ чимэглэлийн хийц зэрэг нарийн төвөгтэй салбарт материалын бүрэн байдалд хадгалдаг.

Нарийн тохируулгын үйл ажиллагаанд зэвэгнээний ганган ашиглах

Цагийн чимх, эсвэл шестернягийн цуглуулга шиг нарийн хэмжээстэй үйл ажиллагаанд зэвэгнээний ганган нь резьб, эсвэл машинд боловсруулсан гадаргуугийн халдваргүйгээр дээж болон хөрвөгчийн нарийн тохируулгыг хийх боломжийг олгодог. Энерги шингээдэг толгойн хувьд зэвэгнээний ганган нь ган гангантай харьцулахад 20–30% илүү олон удаа дайрч болох бөгөөд инструмент болон хэсэгт гарах элэгдлийг бууруулдаг.

Бодит жишээ: Өнгөт самбар хадгалахын тулд зэвэгнээний ганган ашиглан автомашиныг сэргээх

Сэргээх мэргэжилтнүүд нь түүхэн машины самбарыг дахин хэлбэржүүлэхдээ, тухайлбал хар тугалган будагтай өнгөт самбарыг дахин хэлбэржүүлэхдээ зэвэгнээний ганган дээр тулгуурладаг. 2023 оны судалгаагаар эдгээр багажнууд нь ган сонголттой харьцулахад самбарын муруйлтыг 62%-иар бууруулж, орлуулж болошгүй цаасан металлын бүтцийн болон дүрс төрхийн үнэ цэнийг хадгалж байгааг харуулжээ.

Цэвэр нөлөөллийн улмаас ганганы дараах гадаргуугийн эцсийн боловсруулалтын шаардлага багасна

Хөнгөнцагийн цохилтын үед гадаргуу ихээхэн деформацлагдахгүй байдаг тул хөнгөнцагт хөгжмийн зэмсгийн хиймэлчид бүтээлчид цахилгаан эсгэлээр эхлэхээс хойш 400-р зэрэглэлийн эсгэлээр эхлэх боломжтой болсон бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн хугацааг 18%-иар багасгасан байдаг. Иймд зэмсгийн хиймэлчид нэг бүрээрээ 30-45 минутын цэвэрлэгээний цагийг хэмнэнэ (Craft Metalsmith Journal, 2024).

Бага унаж буцах цохилтын дагуу удирдах чадвар болон нарийвчлал сайжирсан

Хөнгөнцагийн цохилтын үед унах бага байх физикийн үндэс

Хөнгөнцагийн өндөр хувьд хэлбэржих чадвар (1,300 МПа уян хатан байдлын хязгаар) болон дулаан дамжуулах чадвар (401 Вт/м·К) нь унах багатай байх ажиллагаанд хувь нэмэр оруулдаг. Цохилтын үед кинетик энерги нь хэлбэрээр хувирч дулаан болгон хувирч болох нь нийт 40%-иар буурч, эд ангийн гадаргуутай тогтвортой холбоо барьж байгаа тул унах үзэгдэл багасдаг. Энэ зарчим нь цохилтыг удирдах судалгааны талаарх судалгаагаар батлагдсан байдаг (Nature 2025).

Эд ангиудыг тааруулах эсвэл хөрөөг тогтооход нарийвчлал сайжирсан

Энэ удирдлагатай энерги дамжуулалт нь онгоцны хуруу тавихад ±0.2 мм нарийвчлалыг хангана. Цагаан тугалган чийг хурд эрчимтэй тогтоох эрсдлийг багасгаж, гулзралт ихтэй ган багажаар үүсэх давталттай тохируулгыг оруулахгүйгээр аажим, найдвартай тогтоох боломжийг олгодог.

Тогтмол, урьдчилан таамаглах боломжтой цохилтын үр дүнд хэрэглэгчийн ядаргаа багасах

Цагаан тугалганы хэлхэвчийн нөлөөгөөр ажилчид бүхэл өдрийн турш гарын ядаргаа 35%-иар багассан гэж мэдээлжээ. Тогтвортой цохилтын хэв маяг нь биеийн булчингийн хүчний хүнджилтийг багасгадог бөгөөд 2023 оны Понемоны институтын судалгаа цагаан тугалган багаж ашигласнаар үйлдвэрт дахин давтагдах гэмтлийн тоог 42%-иар бууруулдаг гэж заасан.

Хатуу металл болон хуруунд хүйтэн боловсруулалт хийхгүйгээр хэлбэр өгөхөд тохиромжтой

Цагаан тугалган чийг ашиглан томруу, аллюмин, цагаан тугалган хэсгүүдийг хэлбэрт оруулах арга техник

Том өнгөртэй хөнөөгүүд нь төмөр биш металлуудад, жишээлбэл, цагаан давирхай, цөм, болон анильсан цагаан өнгөр дээр ажиллах үед маш сайн ажилладаг. Хөнөөний толгой нь ган шиг хатуу биш учраас металл ажилчин материалуудыг хажуугийн цэгүүдийг үүсгэхгүйгээр аажимдаа хэлбэрт нь оруулж чаддаг. Мөнгөн эдлэл зохиомол хийдэг ювелирнууд нь ихэвчлэн загварын муруйлтыг хэлбэрлэх үед тойрог хөнөөгөөр хүртэл хүрдэг. Цахилгаан халаалтын системийн техникийн ажилтнууд нь эмх замбараагүй нугалаас үлдээхгүйгээр мэдээж мэдээж нарийн цагаан өнгөртэй агаарын хоолойг хэлбэрт оруулахад маш чухал ач холбогдолтой гэж үздэг. ASM International-ийн өнгөрсөн жилийн судалгаагаар энгийн ган хөнөөгөөр энгийн цагаан өнгөртэй хавтан дээр ажиллах үед гадаргуугийн дутагдал нь 2/3-аар бууруулдаг.

Нисдэг онгоцны хөлтгөний болон хавтангийн ажилд том өнгөртэй хөнөөний үүрэг

Агаарын тээвэрт цагаан тугалган чанх хөдөлгүүрийн хавтгайн хөдөлгүүрт тогтооход зөөдөн ашигладаг. Энерги шингээх чадвар нь тугалган чанхны толгойг хэт зууван болгохоос сэргийлж, хөгжрөөнийг хадгалдаг. Хавтгайн хөдөлгүүрийн ажилчид 0.032" агаарын онгоцны ангиар хийсэн нийлмэл муруйг боловсруулахдаа шилэн эдлэлийн ганган бөмбөг ашиглахтай харьцуулахад 40% бага дахин ажилладаг.

Хөрөнгө оруулалтын бат бөх ганган бөмбөг ашиглахад гарах хөнгөн цэвэрлэгээ эсвэл тромбоз үүсэхээс сэргийлэх давуу тал

Хялгаван металл төрлүүдийг цохих үед ган цохны хүч нь ихэвчлэн уян хатан байдлын хязгаарыг давж цохилт өгдөг бөгөөд энэ нь орон нутгийн хатуу болж цэгүүд үүсэх, цагаан тул хугацаанд жижиг хагаралтууд үүсэх зэрэг асуудалд хүргэдэг. Цагаан зэс нь гангуудын 200+ HV-ийн хатуу байдлын тэмдэгтээс хамаагүй бага хатуу байдалтай буюу ойролцоогоор 85 HV байдаг тул энэ хүчийг гадаргуу дээр тарж өгдөг нэг цэгт төвлөрүүлдэггүй байдаг. Цахилгаан станцуудад ашигладаг цагаан зэсэн шинэлэгчүүдийг хийдэг хүмүүст энэ нь маш чухал байдаг учир нь металл хөрхөөр ажиллах нь цахилгаан дамжуулах чадварыг хүртэл 15 хувь бууруулдаг байна. 2021 оны NEMA стандартын мэдээгээр ийм төрлийн ажлын үр дүнгийн бууралт нь цахилгаан урсгалыг эд ангийн дагуу зохистой байлгахын тулд зөв хэрэгсэл сонгохыг илүү чухал болгодог.

Туршлагын жишээ: Агааржуулах системийн техникийн ажилчид ирмэг хэсгийг хохироолгүйгээр агаарын хоолой хэлбэрт оруулж ажиллаж байгаа байдал

Ортны механик ажилтнууд зэвэрдэг гангаар хийсэн цутгалыг захиалгат агаарын хоолой үйлдвэрлэхэд хуудасны хэмнэлтийг 31%-иар бууруулсан бөгөөд техникчид хэрэгсэл нь 24-р ангилалын цагаан тугалган хоолойн нарийн хазайлтын ирмэг дээр гарч байсан трещиныг арилгаж, тойрог хажуугийн тал нь өмнө нь засварын бөглөгч шаарддаг байсан дүүрэлтийг устгасан байна.

Зөөлөн чанар ба бат бөхийг тэнцвэржүүлэх: Цагаан тугалган чийгтэй ажиллах замаар гарч буй солилцоо

Материалын зөөлөн чанар нь энергиийг хэрхэн шингээж, хэрэгсэл болон ажлын хэсгийг хамгаалдаг вэ

Цагаан тугалган нь шингээж чаддаг гангаас 35% илүү кинетик энерги (ASM International 2022) мөргөлдөөн үед хүлээн авч, мэдрэг хэсгүүдэд учрах боломжтой ухрах хүчийг бууруулдаг. Энэхүү энерги нь цутгамал гадаргуу болон чулуун тугалга зэрэг хрупк материалуудыг хагарч, даралтаас хамгаалдаг.

Цагаан тугалган чийгний элэгдлийн загвар болон ихэвчлэн ашиглах хугацаа

Зөөлөн материал нь илүү аюулгүй байдал, нарийвчлалыг хангаж өгдөг ч тал бүр нь байхгүй юм. Дэлгүүрийн туршлага нь зэвсгийн гангаар хийсэн чийгт толгой нь титангаар хийсэн чийгтэй харьцуулахад хэвийн ажлын өдрийн цохилтоор дунджаар гурван удаа хурдан муруйдаг гэдгийг харуулж байна. Зарим хүмүүс тэдгээрийг дахин хэлбэрт нь оруулахыг оролддог ч, бодитоор ихэнх техникийн ажилчид идэвхтэй ажилладаг газруудад зэвсгийн чийгийг жилд нэг удаа, эсвэл тавихын өмнөх шатанд солих дуртай байдаг. Энэ нь хатуу гангаар хийсэн хувилбаруудтай харьцуулахад маш их ялгаатай, учир нь тэдгээрийг гурван хүрээгүй таван жил ашигласны дараа солих шаардлагатай болдог. Харин энд төлбөр нь илэрдэг: зөөлөн гэдэг нь аюулгүй, хяналттай цохилт гэсэн үг ч мөн зэрэгцээ ажлын явцад илүү олон удаа багаж солих шаардлагатай болгоно.

Маргаантай тал: Зэвсгийн чийг хүнд даалгаварт хэтэрхий зөөлөн байх үед

Хүнд хэвтэх болон томоохон бүтэцтэй хэмжилтийн ажлын талбай дээр ажилладаг хүмүүс ихэвчлэн цагаан тугалган багажийг чухал ажлын үед ашиглахад эргэлзэж байдаг. 2023 онд хийсэн сүүлийн судалгаагаар орчин үеийн 120 гаруй металл хайлуулагчид ямар бодолтой байгааг асуухад тэдний бараг хоёрны нэг нь 25 Жоуль-аас дээш хүч үүсгэх үед цагаан тугалган чийг тойрч ажилладаг байв. Үндсэн гомдол юу вэ гэхээр цагаан тугалга нь хурдан деформацладаг бөгөөд даралтанд тогтвортой ажилладаггүй юм. Зарим хүмүүс илүү урт хугацаанд ашиглах боломжтой бериллийн цагаан тугалгын хайлшийг оролддог ч эдгээр материалын үнэ харьцангуй өндөр байдаг. Энэ нь энгийн цагаан тугалгын үнийн дөрөвсөөс долоо дахин өндөр байдаг бөгөөд өдөр тутмын металл боловсруулах шаардлагатай боловч төсөв нь хязгаарлагдмал байгаа жижиг аж ахуйн нэгжүүдэд томоохон даралт учруулдэг.

Түгээмэл асуултууд

Цагаан тугалган чийгийг яагаад искэрдэггүй гэж үздэг вэ?

Цагаан тугалган чийг искэрдэггүй гэж тооцдог нь тодорхой хэмжээний хамгийн багадаа хагас хувьд төмөр агуулдаггүй байх нь энэ юм. Ийм найрлага нь илчлэг материалыг асгах боломжтой хэмжээний дулаан үүсгэхээс сэргийлдэг.

Зэсэн чийг хэрхэн нарийн ажилд тохиромжтой болгодог вэ?

Зэсний эмзэг чанар нь мөргөлтийн энергиийг шингээж, зөөлөн гадаргуунуудад хор хөнөөл учруулахаас сэргийлдэг. Энэ чанар нь зэсэн чийг нарийн ажлуудад, жишээ нь тулгуурлалт, хуруу тавихад тааруулдаг.

Зэсэн чийг ажилчдын ядаргааг багасгахад хэрхэн тусалдаг вэ?

Зэсэн чийгний мөргөх үйлдэл нь тогтвортой бөгөөд урьдчилан таамаглах боломжтой байдаг тул хэлбэлзэл, сэлгэмэлийг багасгаж урт хугацаанд ажиллах үед булчингийн өвдөлт, ядаргааг бууруулдаг.

Зэсэн чийг ашиглахад ямар негатив тал байдаг уу?

Ган чийгнээс ялгаатай нь зэсэн чийг хурдан хөнөөлдөг тул солих шаардлагатай байдаг. Мөн их хүчээр ажиллахад зэсэн чийг деформацдаж болох тул хүнд даацын ажлуудад тохиромжгүй байж болно.