CNC 加工成本：项目省钱技巧

什么是管道线？ 管螺纹是螺丝线程专为连接管道和配件而设计。它们允许将管道拧紧在一起，形成一个紧密的压力密封，用于流体或气体。管道线程有两种基本类型： 锥形线直径逐渐减小，形成锥状形状。 平行（直）线沿其长度保持恒定直径。 锥形管螺纹对于实现泄漏密接头尤为重要。当雄性和雌性锥形线被拧紧时，它们会互相楔入并形成压缩拟合度。这种锥形楔子会产生密封和强大的机械固定。但是，即使是经济良好的金属线的间隙也很小，因此通常将密封剂（例如水管工的PTFE胶带或管道涂料）应用于螺纹上，以填充任何空隙并确保完全无泄漏的连接。 另一方面，平行（直（直）管道线不提供密封；他们拧在一起而无需楔入。直线螺纹通常用扁平的洗衣机，O形环或垫圈密封，以防止泄漏。两种类型的线程都是常见的，但是选择取决于应用程序的密封需求。例如，花园软管使用带有橡胶洗衣机的直线来密封，而钢制管道则使用带胶带的锥形线。 什么是Tap Drill图表？ Tap Drill图表是一张表格，可以告诉您在敲击线程之前要使用哪个钻头。钻得太大的孔，螺纹将很浅，容易泄漏。钻得太小，在切割过深的螺纹时，水龙头可能会结合甚至破裂。遵循图表可为您提供最佳的线程参与度，通常约为75％，这可以使强度与轻松敲击。换句话说，大约四分之三的全螺纹高度形成，在敲击过程中产生强烈的固定，没有过多的扭矩。在下一部分中，我们将重点介绍北美最常见的管道螺纹标准：NPT：NPT，并为NPT管道TAPS提供全面的Tap Drill图表。 了解NPT（国家管道锥度）线程 NPT代表国家管道锥线。它是美国和加拿大用于管道，空气软管，燃油管线和许多其他应用的标准锥形管线。如果您曾经将PTFE（Teflon）胶带包裹在管道或安装中，那么您很可能已经使用了NPT线。这些线的比例为1:16，这意味着每16英寸长的直径增加1英寸（每英尺约0.75英寸）。相对于管道的中心线，这对应于1.79°半角度。这似乎似乎很小，但是足以确保雄性NPT拟合被拧入女性端口，它们越远，螺纹楔子更紧密，从而产生了自封的干扰。 NPT使用与标准的美国螺纹相同的60°螺纹轮廓，但具有扁平的波峰和根源，以增加强度。在ANSI/ASME B1.20.1中定义了所有临界维度和公差，包括每英寸线（TPI），音高直径限制和线程接合长度。管道尺寸由名义内径（例如½“或¾”）命名，但该数字不能反映实际的外径。例如，¾“ NPT管道的测量约为1.050”。此外，由于诸如BSPT和NP之类的标准共享标称大小，但使用不同的音高或线程表单，因此您必须指定名义大小（以匹配OD）和TPI（以匹配线程螺距）以选择正确的点击或拟合。 为了给出正式的NPT几何感，以½英寸的NPT线程为例：它具有14个TPI和16个锥度的1个。螺纹形式是扁平的60°“ V”，其半角度的圆锥形为1°47'24''（1.7899°），与中心线同样应用于男性和女性线。当您手动安装配件时，大约3-4个线（“ L1尺度长度”）的尺寸很小；然后，使用扳手添加另外1.5-3个“扳手化妆”线以完成密封。 您经常会看到商店的速记，例如“ MIP/FIP”或“ MNPT/FNPT”（雄性/雌性铁管或NPT），以区分外部线和内部线，而ANSI则将其称为外部或内部NPT，但昵称使其很快识别出哪个在商店地面上。 NPT线程如何工作 因为雄性和女性线都是锥形的，因此拧紧它们会产生楔子效果。螺纹侧面互相挤压，形成一个机械强度且非常紧密的关节。您会注意到，只需几回合后，正确收紧的NPT关节就会感到贴合 - 这是锥度完成工作的锥度。不过，NPT线程并不是完全防漏的。螺纹之间存在很小的螺旋间隙，如果您不使用密封剂，则可能会泄漏。这就是为什么安装程序在组装前将雄性螺纹包裹在液体/粘贴密封剂上的雄性线：它可以润滑螺纹并填充微间隙，从而确保气体或水密密封。在燃油气或液压系统中，切碎的胶带可以堵塞阀，技术人员通常更喜欢糊密封剂。 NPT线程的应用 NPT线程在日常和工业环境中无处不在。住宅水和天然气管道依赖于NPT配件来可靠泄漏。气动工具和空气压缩机在软管，阀门和快速连接耦合器上使用NPT连接器。在汽车和重型机械中，NPT配件可为传感器（例如油压发件人）和流体线（制动或冷却液系统）提供，并为其简单起见以及广泛的现成零件而珍贵。由于符合ANSI的水龙头，死亡和配件都遵循相同的规格，因此您可以不用担心混合品牌。这种通用的兼容性使NPT成为北美的首选管道。 NPT Tap Drill图表 当在孔中创建内部NPT螺纹（例如，敲击管道装件或储罐中的一个孔中的孔）时，您必须首先钻一个适当的尺寸孔。由于NPT螺纹是锥形的，因此钻孔通常比水龙头的最大直径小一点，以使水龙头随着锥度的前进而切割锥度。下面是通用管道尺寸的全面NPT Tap钻图： 名义管尺寸（英寸）每英寸线（TPI）点击钻（英寸）抽气钻（mm）线程参与（％）1/16270.2426.15〜75％1/8270.3328.43〜75％1/4180.4375（7/16英寸）11.11〜75％3/8180.5625（9/16英寸）14.29〜75％1/2140.7031（45/64英寸）17.86〜75％3/4140.9063（29/32“）23.02〜75％111½1.1406（1-9/64英寸）28.97〜75％1¼11½1.4844（1-31/64英寸）37.70〜75％1½11½1.7188（1-23/32英寸）43.66〜75％211½2.2188（2-7/32英寸）56.36〜75％2½82.6250（2-5/8“）66.67〜75％383.2500（3-1/4英寸）82.55〜75％3½83.7500（3-3/4英寸）95.25〜75％484.2500（4-1/4英寸）107.95〜75％ 笔记： 上面列出的Tap Drill尺寸假定直接敲击而无需转换。线程参与度（％）表示已达到的全线深度的百分比 - 典型的管道螺纹典型，平衡关节强度和敲击扭矩。括号中的钻头大小是标准字母或折射尺寸的标准尺寸（例如1/8-27 NPT使用字母Q钻，0.332“）。 管道水龙头是锥形的，因此您必须深入到足够深的深处以形成正确的螺纹锥度。制造商通常会指定所需的卷入线数，也可以使用NPT插头量表进行验证。定期退缩以清除芯片并在挖掘金属时使用切割液 - 水管水龙头由于直径较大和锥度而去除大量材料。 如果有锥形介孔器，您可以先用1:16锥形铰刀在攻击之前将钻孔钻孔。这会减少敲击扭矩，并可以在孔的末端稍微增加螺纹互动。但是，大多数字段和DIY应用都使用上面显示的直钻和tap方法，该方法提供了足够紧密的接头。 将NPT与其他线程类型进行比较 NPTF（国家管道锥度燃料） 这是一个干密封的锥形管螺纹，通常称为dryseal NPT或管道螺纹燃料。它具有与标准NPT相同的锥度（1:16）和线螺距，也具有60°螺纹角度。关键区别在于螺纹的顶峰和根设计：NPTF线在波峰和根上的间隙为零，从而形成了一种干扰拟合，可将金属对金属固定而无需任何密封剂。这使得NPTF非常适合对超透露率敏感的应用，即使是微小的泄漏或密封剂污染也是不可接受的。尽管NPTF和NPT具有尺寸并将其物理贴合，但仅交配NPTF雄性和女性会产生干密封。 NPTF由ANSI/ASME B1.20.3定义，而标准NPT则使用B1.20.1。 典型用途：高压液压系统；燃料系统；和其他流体功率应用（例如，制动系统组件或燃油轨配件）。 NPS（国家管道直线） 该螺纹标准具有与相应的NPT大小相同的螺纹角，形状和音高，但它是直（平行）而不是锥形的。虽然NPS线将拧到相同尺寸和TPI的NPT拟合上，但其缺乏锥度会阻止楔形密封件，并且可能会泄漏。 NPS线用于机械连接或由O形圈或垫圈等单独元素提供密封的地方。 典型用途：电导管螺纹（通常称为NPSM），消防软管耦合或大型直径水管工会以及燃气灯笼或老式的管道工会，密封垫圈或垫圈会产生密封。 […]

想象一下，将您最喜欢的咖啡杯放在厨房的地板上 - 它变成锋利的碎片。现在，秋天后，想象一下智能手机屏幕蜘蛛网，或地震期间未增强的混凝土墙破裂。这些日常示例突出了脆性，这是一种物质属性，可以导致突然破裂而不会警告。 Brittlenes对安全性和可靠性至关重要：建筑物，桥梁或产品中的脆性组件如果不考虑灾难性的情况。历史提供了鲜明的提醒 - 最著名的是RMS泰坦尼克号，其钢铁在冰冷的大西洋水域变得脆弱，并在撞击而不是弯曲方面破裂，导致了灾难。工程师和设计师密切关注Brittleness，因为与弯曲或伸展的延性材料不同，脆性易碎的材料往往会在压力下折断。 这篇文章探讨了什么是脆性以及它与硬度和韧性的不同。它还解释了为什么玻璃或铸铁等材料是脆性的，以及我们如何测试和减轻工程设计中的脆性。 什么是脆性？ 材料科学中的脆弱性是指材料事先几乎没有塑性变形的材料倾向的趋势。简而言之，脆性材料不会弯曲或伸展太多 - 它会破裂。如果您尝试弯曲脆性物体，它几乎会立即破裂或捕捉，而不是经历塑性变形。这是相反的延性，在失败之前，材料维持明显的塑性变形（例如，将其吸引到电线或弯曲中）的能力。高度延展的金属（例如铜或金）可以大量弯曲，拉伸或抽出，而在仅弹性菌株后，脆性材料（例如玻璃或陶瓷）骨折。 脆性，韧性，韧性和硬度 比较脆性和延展性归结于材料在骨折前可以变形的材料多少。脆性材料的延展性很低，并在小应变下达到其断裂点。延性的一个可以维持明显的塑性变形。在金属中，一个共同的经验法则是，休息时的伸长率通常称为脆，而考虑〜5％延性（材料和测试依赖性；陶瓷和玻璃通常远低于1％）。实际上，脆性材料几乎没有发出警告 - 在折断之前，它们不会明显弯曲或脖子。在应力 - 应变曲线，延性材料显示出屈服和较长的塑料区域，而脆性材料几乎是线性弹性的，直到突然裂缝具有最小的可塑性。 韧性描述材料在破裂前吸收的能量（思考：应力 - 应变曲线下的区域）。当材料结合高强度和良好的延展性时，通常会增加。这不是严厉的“相反”。橡胶轮胎很艰难，因为它会变形并吸收影响。退火玻璃很脆，因为它不能塑料变形，因此急剧的打击会使它破裂。 硬度是一个不同的概念 - 它抵抗刮擦和局部凹痕。材料可能非常困难但脆弱。例如，钻石抵制刮擦，但缺乏可塑性，可以在急剧的打击下切碎或劈开。相反，相对柔软的东西（例如橡胶）可以抵抗撞击的破裂，因为它会变形。简而言之，硬度涉及对局部变形的抵抗力，而残酷的性质描述了断裂行为。 易碎材料的示例及其失败 许多日常和工业材料表现出脆弱的行为。以下是一些例子，以及它们如何在压力下失败： 玻璃：普通玻璃（例如窗玻璃或水杯）是一种经典的脆性材料。它在压缩方面非常坚固且强烈，但是在拉伸应力或影响下，它不能塑性变形。将玻璃杯放在坚硬的地板上，通常会碎裂大而尖锐的碎片。故障是通过裂纹传播的：一旦一个微小的缺陷或冲击点会引发裂缝，它就会穿过玻璃，几乎没有塑性变形。这种脆性来自其结构：二氧化硅网络是刚性和无定形的，与金属不同，没有移动位错来缓解压力。有趣的是，特殊治疗可以改变玻璃断裂的方式，例如，通过热处理以引入表面压力应力而产生的钢化玻璃，仍然很脆，但往往会分解成小钝骰子样的碎片（因此“安全玻璃”）。层压玻璃，用于挡风玻璃，将两个玻璃杯粘合到塑料层中（通常是PVB），因此，当裂缝形成裂缝时，层中层将碎片将碎片固定在一起。这些治疗方法可以减轻故障模式，但从根本上讲，玻璃通过破裂而不是弯曲而失败。 陶瓷：陶瓷同样脆弱。从架子上敲出陶瓷花瓶，它会碎片或破碎而不是凹痕。从结构上讲，陶瓷是离子和/或共价键合的，通常是多晶（瓷器也包含玻璃相）。例如，在瓷板中，原子晶格是刚性的。当压力时，原子飞机无法轻易滑落。在离子固体中，一个小移位带来了同样的带电离子并排，它们强烈排斥，裂纹引发。由于位错运动是有限的，键是定向的，因此陶瓷具有高硬度和抗压强度，但倾向于在张力或弯曲下折断。当它们失败时，裂缝表面通常会清洁并沿晶体平面（裂解）。陶瓷瓷砖超出其容量超出其容量的裂纹，可以通过身体传播，并用干净的玻璃状断裂破裂，几乎没有可见的屈服。 铸铁（尤其是灰色铸铁）：铸铁是一种金属，但某些成绩却是脆弱的。如果您曾经看过旧的铸铁发动机块或铸铁管道裂缝，则目睹了易碎的断裂。灰色铸铁（以其断裂表面的灰色命名）具有相对较高的碳含量。碳形成石墨片，分布在整个铁基质中。这些薄片的行为就像内部裂缝和强烈的压力集中器，因此金属在破裂之前不会伸展太多。结果，铸铁在压缩方面非常强（均匀支撑时），但在张力或影响不足可能会突然失败。相比之下，延性（结节性）铁是一种改良的铸铁，在该铸铁中诱导石墨形成球形结节（通常是通过镁处理）。它的脆性要小得多，并且会在影响下变形，而不是破碎。我们将在“设计”部分中进一步讨论。 具体的：混凝土看​​起来像是坚固且岩石状的（而且是），但这是脆弱材料的另一个例子。在压缩下，混凝土非常强大，可以承受很大的负载。但是，在张力（拉或弯曲）下，纯混凝土裂缝很容易。水泥糊和硬矿物聚集体的混合物形成了具有非常有限的塑料流能力的刚性基质，因此很小的拉伸菌株开放的微裂纹可以迅速合并。这就是为什么钢筋混凝土如此普遍的原因：钢钢筋嵌入以携带张力并增加延展性（和韧性）。钢可以屈服和伸展，将截面保持在一起并提供警告（裂缝形成并逐渐扩大），而不是突然的脆性崩溃。 其他脆性材料：还有许多其他例子。如果不调和，高碳或高度硬化的工具钢可能会变脆。文件或非常坚硬的刀片可能会在弯曲时捕捉，因为更高的碳和硬度可减少延展性。石墨，就像铅笔“铅”一样脆弱：其分层结构使飞机滑动留下标记，但在适度的力下，棍子很容易折断。有些聚合物也很脆。聚苯乙烯（用于一次性餐具和旧CD案例中的刚性塑料）倾向于捕捉而不是弯曲。 为什么有些材料脆弱？ 要了解脆性，它有助于查看微观和原子尺度上的材料内发生的情况。材料的原子键和微观结构有所不同，这些差异决定了它们对压力的反应。 在结晶金属中，定位的金属键合和移动位错通常会造型流动。当滑动很容易时，应力再分配和裂纹尖端会钝化。如果粘结是高度定向的，或者晶体几乎没有可操作的滑动系统，则可塑性受到限制；应力集中到裂纹成核并繁殖。 然后，微观结构决定裂纹的生长是如何生长的。尖锐的夹杂物，硬第二阶段，毛孔或弱接口充当裂纹的发射地点和途径。温度和应变速率也很重要：较低的温度或更高的应变速率降低了可塑性，将行为推向脆性断裂。环境可以使平衡 - 原子氢加速裂纹，而晶粒结合的降解（例如晶间腐蚀或杂质隔离）可降低沿边界的凝聚力。 简而言之，当塑料适应不足并占主导地位时，勃彩会出现。如果材料无法自由移动脱位或在裂纹尖端下消散能量，则失败是突然的，几乎没有警告。 如何测量或测试脆性？ 由于Brittlense是关于材料在压力下的行为（几乎没有变形），因此没有一个“勃贴”数字，您可以像密度或熔点一样抬头。取而代之的是，工程师使用延展性，断裂韧性和影响能量的测试间接表征它。 衡量脆性行为的标准方法之一是拉伸测试。在记录压力和应变时，拉动狗骨标本，以产生应力 - 应变曲线。脆性反应是几乎线性的突然断裂的弹性途径，几乎没有或没有产量区域。两个快速指示器（突破时的延长和降低面积）是延展性的度量（并成反比）。脆性的材料将显示出低伸长率和最小的面积减少（颈部很少或没有颈部）。对于金属，测试设置和报告遵循ASTM E8。 在Charpy V-Notch撞击测试中，摇摆的摆板击中了一个缺口的杆，并且在焦耳的能量中记录了摆能量的损失（来自秋千高度的变化）（j）。低吸收能表示脆弱的反应。高能量表示韧性。由于结果取决于标本的大小和缺口几何形状，因此最好将夏普能量用于比较和温度研究，而不是基本材料常数。在多个温度下进行测试映射延性到脆性的过渡。工程师还阅读了断裂表面：明亮，刻面/裂解特征表明脆性断裂，而暗淡，纤维状的外观表示延性断裂。 另一个关键措施是平面应变骨折韧性（K我知道了），一种骨折的机电参数，可量化材料对裂纹生长的抗性。它是根据预先裂纹标本的精确测试确定的，代表裂纹开始延伸的临界应力强度因子。脆性材料有低k我知道了因此，缺陷差 - 小裂纹会在相对较低的压力下导致失败，而坚韧的延性材料具有较高的k我知道了并且可以直言不讳或逮捕裂缝。工程师使用裂缝 - 阻力数据来设置允许的缺陷大小，并针对服务突然断裂进行设计。 如何防止设计中的脆弱失败 由于脆弱性会导致突然的灾难性失败，因此工程师已经制定了处理策略 - 通过选择不同的材料或修改材料和设计以使脆弱行为降低危险性。 材料选择和处理 […]

珠子爆破是一个小球磨蚀剂（通常是玻璃或陶瓷珠）的过程，在高压面向表面的过程中被推动。