MFN有机会与Proto Manufacturing总裁Michael Brauss进行了对话。

(?)MFN：Michael，感谢您今天抽出时间接受采访。Proto最近是否在开发新的残余应力X射线衍射(XRD)技术？

(!)M.B.：感谢这次有机会与MFN的读者交流，读者中有许多人都是我们的客户。是的，我们一直在忙于开发新技术；MFN读者尤其感兴趣的是我们的新款iXRD Mini，它是我们广受欢迎的iXRD便携式衍射仪的衍生产品，是一款价格合理的入门级残余应力XRD测量仪器。我们非常激动能够推出该系统，因为我们认为有了它，客户将更容易进行XRD测量。

(?)MFN：iXRD Mini如何使XRD残余应力测量更加容易？

(!)M.B.：对我们来说，设计一个采用最可靠的残余应力XRD方法(sin2ψ方法)，而不是精度较低的方法(例如cosα)，同时让客户负担得起的系统非常重要。iXRD Mini是一款维护成本低的紧凑型仪器，易于设置和使用。它在便捷功能和合理价格之间取得了理想平衡，使更多工程师和技术人员有机会收集残余应力数据并优化组件。

(?)MFN：您认为哪种用户会从使用iXRD Mini中受益最多？

(!)M.B.：许多用户都可以从使用iXRD Mini中受益，特别是经验较少的用户、测量需求较简单的用户以及测量吞吐量要求较低的用户。尽管我们销售全系列的高功率和广泛配置的先进残余应力测量系统，但并非每个用户都需要这种水平的适应性来进行测量。Mini采用流线型设计，因此用户可以期待一个极易使用的系统，它与我们的其他系统相比，速度和功率略有降低-但与之对应的是更低的价格。对于对常规零件进行研发或质量控制，或者拥有标准残余应力测量需求且没有严格时间限制的用户来说，iXRD Mini是一种更实惠且不会牺牲数据准确性的解决方案。

(?)MFN：这些结果提供了什么样的信息？

(!)M.B.：iXRD Mini的数据提供有关组件残余应力状态的信息，从而为用户提供有关性能和安全性的直接信息：例如，疲劳寿命、耐腐蚀性、变形或尺寸稳定性。残余应力即使出现微小变化也会对组件的寿命产生重大影响，因此监测残余应力非常重要。了解残余应力状态有助于在使用中出现故障之前识别和纠正问题，确保组件的安全性和稳定性。该系统的紧凑性也使其非常适合在现场用于大型在用组件(例如车辆、桥梁和结构)。

(?)MFN：新系统有哪些主要特点？

(!)M.B.：iXRD Mini具有双X射线探测器和全范围测角仪，适合用于sin2ψ多重曝光测量。它允许从正和负psi倾斜收集数据，以确保正确评估剪切应力。X射线管可由用户更换，由Proto内部制造，具有一系列不同的阳极，可为每种应用提供最佳结果。整个系统被装在一个旅行箱中，非常方便带到现场测量。最后，iXRD Mini的一个优点是其内置的线性平移滑块，可以创建残余应力分布图，帮助用户自动识别沿零件表面的应力梯度，无需繁琐设置。这是一个方便且省时的功能，该级别的设备中通常不具备。平移滑块加上最精确的测量方法，使iXRD Mini成为同等价格范围内理想的残余应力测量仪器。

(?)MFN：为什么识别表面残余应力梯度分布很重要？

(!)M.B.：梯度能展示残余应力沿零件表面的分布。这些线性分布图非常有用，因为仅从外观上看，零件内部的残余应力分布并不总是显而易见，因此确定组件内的特定问题区域可能比较困难。虽然组件任何横截面上所有残余应力的净总和始终为零，但在零件内部或整个表面上会存在平衡拉应力和压应力。由于区域可能存在高拉伸残余应力，因此一定要了解应力的大小和位置，以防止出现应力腐蚀开裂等问题。

然而，要完全了解组件任何区域中存在的残余应力可能具有挑战性，因为该区域可能很大，或者可能没有线索帮助我们了解从哪里开始测量。此外，测量多个不同位置(尤其是复杂零件内)的残余应力所需的设置可能既麻烦又耗时。借助iXRD Mini的线性测量成像滑块，您可以沿直线选择特定点进行测量，还能大大降低仪器设置要求。由此产生的残余应力分布图对于观察残余应力变化非常有用，这些变化通常出现在远离螺栓孔或焊缝等区域时。仅利用这种线性测量成像功能就可以充分研究与残余应力相关的许多问题。

(?)MFN：用户生成残余应力分布图后，如何使用这些数据来改进其组件？

(!)M.B.：残余应力分布图可以识别高拉应力区域，这种高拉应力可能导致组件过早失效或其他严重问题。一旦确定了有害应力的位置，就可以做出决策来优化零件的性能。例如，用户可能决定使用抛喷丸强化或超声冲击处理(UIT)等方法来施加有益的残余压缩应力，从而减轻组件中与应力相关的问题。或者，可能会根据通过残余应力测量获得的信息，更改设计或制造过程，以防止问题再次出现。这些数据甚至可以用于为零件创建新的规范，因为通过这些数据，可以更好地了解零件的使用性能，从而在零件失效之前结束对它的使用。

(?)MFN：如果使用抛喷丸强化或UIT等方法来施加有益的残余应力，那么XRD测量能否帮助我们验证该方法是否达到了预期的效果？

(!)M.B.：是的，XRD残余应力测量是一种非常有效的方法，可用于验证抛喷丸强化和UIT等工艺是否得到正确应用。XRD测量是非破坏性的(在表面，抛喷丸处理会产生有益的应力)，并且准确且可重复，这表示许多公司依靠XRD测量来表征其组件在生命周期各个阶段的残余应力状态，包括在应用任何冷加工工艺之后。

(?)MFN：听起来Proto专门从事通过测量成像技术提高残余应力测量的效率。除了iXRD Mini具备线性测量成像功能之外，你们的其他残余应力测量系统是否也具有测量成像功能？

(!)M.B.：是的，有的。从内置测量成像台到配件和附加系统，我们的所有残余应力仪器都以高效测量成像为一项重点。我们的实验室系统LXRD和最受欢迎的便携式系统iXRD均具有专业的模块化测量成像版本，具有内置测量成像功能，可方便、全面地对大型零件进行残余应力测量成像。LXRD还与我们获得专利的球形测量成像设备兼容，用于表征球形物体(例如滚珠轴承)内的残余应力。最后还有LP200轮廓仪，它是一个很棒的附加组件，与我们所有的残余应力系统兼容。它可用于生成各种不同形状的地图，以及表征组件的深度以创建应力与深度分布图。

(?)MFN：最近有引入其他新颖的设计元素吗？

(!)M.B.：roboXRD系统是我们第一个采用机器人技术的残余应力测量系统，可以非常灵活地测量具有复杂几何形状的零件。roboXRD配备六轴机器人，可以从许多不同角度收集数据，因此非常适合小型和大型零件。归根结底，我们所有残余应力测量系统的首要任务是保证收集数据的准确性，而该系统提供了令人印象深刻的精度。

(?)MFN：Michael，感谢您与我们谈论您最近在XRD残余应力测量领域的技术改进。

(!)M.B.：非常感谢您提供此次机会，让我能分享我们的最新进展。我们期待看到iXRD Mini在未来几年为客户带来的重要成果。

MFN衷心感谢Michael Brauss接受本次采访！

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