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第 3 卷
2015 年
9 月刊
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访谈


第 3 卷- 2015 年 9 月刊
适用于抛喷丸强化表面的高级应力测试工具



GearScan 500是我们的最新产品,用于帮助客户检查其传动装置,Lasse Suominen说道


用于钻孔测量的棱镜设备(ESPI)。上图是抛喷丸强化样品实际测量举例[1]。参考文献:[1] T. J. Rickert、J. J. Thomas和L. Suominen,Residual Stress Measurement of Shot-Peened Steel Rings by Barkhausen Noise, ESPI Hole-Drilling and X-Ray Diffraction(巴克豪森噪声、ESPI 钻孔和X射线衍射方法抛喷丸处理钢圈的残余应力测量)。法国特鲁瓦第九届欧洲残余应力会议(ECRS9)。


Lasse Suominen检查制造中的CrankScan 500的状况


Xstress Robot在小齿轮上进行应力测量

MFN有幸采访了Stresstech Oy总裁Lasse Suominen,他们公司30余年来一直在供应质量控制工具。

(?)MFN:Lasse Suominen先生,能采访到您真好。可否先介绍一下您自己?

(!)L.S.:当然可以,但是我想首先感谢你邀请我参加此次采访。
  目前,我是Stresstech Oy的总裁兼企业合伙人,在公司工作了20多年,一开始是担任研究员,自1998年起担任总裁。即使在加入公司之前,我在以前的工作中也从事的是应力相关领域的工作。从一开始,我就一直在开发X射线产品。我主修科学与技术硕士,而且我的专业是材料科学。

(?)MFN:Stresstech Oy从事此行业已有30余年,请谈谈贵公司的历史。

(!)L.S.:我们公司于1983年在美国由Seppo和Kirsti Tiitto创立,公司名称为American Stress Technologies Inc.,致力于营销以Seppo Tiitto的巴克豪森噪声专题为基础的技术。实现初次销售之后,在芬兰成立了Stresstech Oy,制造用于测量应力的设备。
  我们从称作巴克豪森噪声的磁测法着手,将这种技术商业化。1990年,我们在我们的专业技术中又增加了X射线衍射方法,而且如今我们的系列中还包含钻孔法。所有这些方法都具有独特之处,之前从未有人应用过。目前,我们还向全球提供测量服务。
  我们拥有高效的全球化组织,除了位于芬兰的总部之外,还包括位于德国、美国和印度的销售与营销机构以及位于瑞典的一家分公司。这些机构是为我们的客户提供本地化支持和测量服务的强大服务中心。此外,我们在全球20多个国家都有代理商,这些代理商在其产品系列中都纳入了我们的产品。
  Stresstech Group在我们的客户群中全球都很出名。我们的大多数客户都属于运输行业,例如汽车、卡车、重型设备和飞行器制造商。最近,能源部门也变得对我们更加重要。最新的兴趣领域是高强度钢制成的焊接结构。

(?)MFN:很少有公司从事残余应力业务达到30多年。你们采取了什么策略来满足市场需求?

(!)L.S.:从一开始,我们的主要目标就是测量残余应力。这三十余年来我们一直坚持这个目标。我们系统地扩展了我们的产品系列,从而可以为客户提供尽可能多的残余应力测量解决方案。巴克豪森噪声技术只适用于铁磁材料,于是我们就扩展了X射线衍射方法,以实现更大的适用范围。由于X射线衍射方法对于非晶材料具有局限性,我们又想为X射线衍射方法行不通的其他情况提供解决方案。为此,我们决定利用钻孔法扩大我的产品系列。
  由于对我们的客户而言,他们的产品质量始终是关键问题,所以我们的目标就是帮助他们尽可能简单的实现和保持其质量水平。质量的一个非常重要的方面是生产流程中产生的残余应力。我们投入了大量资源,通过使用软件和自动化测量进行简化,使应力测量变得更加简单,这样就减少了使用者的影响。我们的所有产品和新创意都要在我们的测量实验室经过测试,在实验室中我们还会为只是偶尔需要测量或想要知道我们的方法能否满足他们的需求的客户进行服务测量。
  我们的主要目标是帮助客户提高其产品性能。我们通过向客户提供可轻松分析其产品中应力的仪器,为其提供测量应力的工具,帮助其在自己的制造流程中获得积极的结果。利用我们的产品,客户可以轻松发现其生产或流程中的缺陷,验证其流程是否已达到最优化,以及他们的产品是否满足规定的质量要求。他们产品中的缺陷或其流程中的问题会导致其付出高昂的成本或声誉受到难以挽回的损害。
  我们通过我们的代理商或直接与客户紧密合作,特别是我们的传感器和机架通常都是按照要测量的部件或表面的特定需求(例如自动化的要求)而定制的。

(?)MFN:市面上Stresstech的主要产品有哪些?

(!)L.S.:我们有用于测量应力和检验质量的三大主要产品类型。我们的所有方法都是环保的,不使用酸类或其他有害化学品。
  巴克豪森噪声方法是一种磁测法,非常适用于即使高达100%的生产控制,其速度快而且能够将缺陷产品与合格产品分开。基于这个方法,我们提供传感器、巴克豪森噪声计、ViewScan软件以及越来越多的用于处理零部件的定制检验台。如今,我们通常将这些组件集成为检查系统,确保尽可能实现最佳性能。我们的设备可以测量从小喷嘴到重达几百公斤的曲轴等大型零部件的各种零部件。最小的设备是手持传感器,最大的是用于生产线的全自动检测站。
  利用X射线衍射方法,可以找出应力的绝对值X射线测量是一种静态测量,这是其通常主要用于寻找正确的抛喷丸参数等生产研发用途的原因所在。我们采用此方法的Xstress仪器由一个主机、三种可供选择的用于处理测量头的测角器类型和用于计算应力的XTronic软件组成。最新版本的测角器是机器人测角器,其采用机器人来处理倾斜和旋转等所有测角器运动。我们设计了从安全柜到工作台等各种不同的附件来使测量尽可能安全和方便。
  钻孔法通常用于X射线法不起作用的情况。此类情况包括铸造、挤压铝或非晶材料等。棱镜仪器包括用于钻孔和拍摄钻孔前后照片的设备,专用软件PrismS将据此分析应力。

(?)MFN:贵公司系统与市场上其他系统有何不同?

(!)L.S.:我们在开始开发新产品时坚持两条基本原则。一条是没有任何其他完全相似的解决方案。我们经常会为我们的设计采用一些最新技术。另一条原则是解决方案要简单,从而设计出简单易用的设备。巴克豪森噪声系统在我们开始开发时在市场上是一种全新的解决方案。在X射线方面,我们一直掌握独特的检测技术和几何结构。在钻孔方面,我们的技术摈除了利用此方法寻找应力通常要使用的应变计。从二十世纪八十年代中叶起我们就开始使用微处理器控制的测试仪。由于微处理器的每个单元可以独立工作,因此可以通过更少的布线,设计出更简单的系统。例如,我们的X射线装置只需要在主机和测角器之间设置高压电缆和一条控制电缆即可。

(?)MFN:您能向我们介绍一下其优势吗,至少是其部分优势?

(!)L.S.:与传统的回火浸蚀法相比,BN技术优势显著,因为它不采用化学品,便于实现自动化而且会记录测试结果。BN技术可以尽早指示出缺陷,而硝酸乙醇浸蚀则无法提供任何指示。
  在X射线衍射方面,我们进行了大量投入以确保解决方案简单,其中一个示例是自动确定测量距离。此外,一个重要的方面是简单的硬件设计,从而便于在现场条件下轻松处理我们的设备。
  我们的钻孔设备主要优势在于无需使用应变计。单凭这一点就可以让总测量时间比使用应变计的传统钻孔法快很多倍。利用我们的方法,还可以获得孔周围每个方向的信息,而使用应变计的方法,通常只能测量三个方向。

(?)MFN:贵公司如何处理产品开发和质量保证流程?

(!)L.S.:自从2001年起,我们就通过了ISO 9001认证。我们拥有专攻质量问题的全职设计师和质量人员。产品开发对我们来说是日常工作。最重要的驱动因素是客户的反馈。

(?)MFN:公司的业绩如何?

(!)L.S.:三十余年来我们一直在稳步发展,通常每年我们都会取得积极的结果。如果用平均增长率进行计算,我们的年增长率超过10%,而且目前我们继续保持至少是相同的增长率。

(?)MFN:为客户提供最优解决方案服务,需要多少经验?

(!)L.S.:一切事情都是一开始看起来很简单,但是一旦深入到细节方面,都需要具备大量的知识和经验。我们的主要优势是我们可以从机械、电气和电子方面实施各种解决方案,而且最重要的是我们公司内部就具备软件设计和制造能力。除此之外,我们还有我们所有三个测量方法方面的应用专家。这给我们提供了很多灵活性,而且还让我们能够快速响应客户的需求。经验是一个重要因素,除此之外,我们还有自己的测试实验室,我们可以在其中测试和检验客户的应用。30年的经营经验已经使我们非常清楚我们的客户在质量保证方面面临什么样的挑战。每次为客户设计定制解决方案几乎都可以让我们提高自身专业知识。因此,我们的知识库中已经积累了适用于很多类型的部件和问题的基本解决方案。如今只需不断根据最新技术进步进行更新。

(?)MFN:请给我们介绍一下贵公司所服务的市场。

(!)L.S.:运输行业是我们最大的客户群。我们已经有适用于陆运或空运所有类型运输设备发动机部件的解决方案,以及工厂和风车中变速箱和轴承等类似部件。我们所处理的部件都很昂贵和重要,例如凸轮轴、曲轴、轴承、齿轮、起落架等高强度材料部件。在表面处理领域,抛喷丸强化是最重要的应用之一。

(?)MFN:贵公司计划将来进行哪些开发?

(!)L.S.:研究和开发对我们的业务而言非常重要。特别是,我们有两个大项目在同步进行,我们要开发一些全新的东西。我们刚刚完成新的Rollscan仪表项目。我们正在为巴克豪森噪声应用开发新的数据采集和分析软件。此类大项目的期限为两到四年。在软件方面,通常其发展太过于迅速以至于你不得不废弃旧的软件程序,几乎是从零开始创建新的软件程序。除了大型研发项目,我们同时还在执行五到十个小型研发项目,这些小项目的期限都在一年以内。

(?)MFN:最后,您还有什么想法要说吗?

(!)L.S.:我们面临着一个令人振奋的未来。对于测量残余应力的需求日益增多。这背后有两大驱动因素。如今,工业上都在使用高强度材料,这些材料对于残余应力错误等缺陷非常敏感。这其中一个示例是焊接高强度钢。焊趾需要进行强化处理,以实现材料强度的优势。还有一个示例是新型材料,例如飞机结构中的复合材料。必须要了解残余应力才能准确模拟结构的疲劳强度。

MFN在此感谢Lasse Suominen接受此次采访!



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