Kodėl paviršiaus apdorojimas toks svarbus jūsų tikslioms sudedamosioms dalims?
Hansheng Automation daugiausia dėmesio skiria tiksliųjų mašinų komponentų paslaugų teikimui. Matėme daug atvejų, kai dėl netinkamo paviršiaus apdorojimo dalys neatitiko tolerancijos standartų. Pavyzdžiui, dėl mažesnės diafragmos blokavimo blokas, aklai siekimas kietumo, dėl kurio plonasienių dalys lūžta, arba gražus anoduoto sluoksnio išblukimas po dviejų savaičių buvimo lauke ir kt.
Paviršiaus apdorojimas yra ne tik paskutinis gamybos proceso etapas, bet ir susijęs su detalių tikslumu bei funkcionalumu. Tiksliųjų aliuminio komponentų, ypač pagrindinių dalių, naudojamų aviacijos, medicinos ir robotų jungtyse, paviršiaus apdorojimas taip pat labai svarbus. Tada Hanshengas pažvelgs į kitą perspektyvą ir paaiškins aliuminio paviršiaus apdorojimo ir kai kurių paviršiaus apdorojimo spąstų sprendimų priėmimo logiką.
Skirtingoms situacijoms rinkitės skirtingus paviršiaus apdorojimo būdus
Joks paviršiaus apdorojimo procesas nėra visagalis, turime pasirinkti tokį paviršiaus apdorojimo procesą, kuris gali pasiekti geriausius rezultatus pagal faktinę situaciją. Hanshengas išvardijo keturias skirtingas kategorijas, atsižvelgdamas į savo faktinę apdorojimo patirtį.
Mechaninio veikimo kategorija
Teikiant pirmenybę mechaninėms dalių eksploatacinėms savybėms pirmiausia siekiama pasiekti itin aukštą atsparumą dilimui, paviršiaus kietumą ir mažą trinties koeficientą. Įprasti scenarijai apima robotų jungtis, krumpliaračius, slankiklius ir stūmoklius.
Pasiūlymas:Kietas anodavimas (III tipas), beelektrinis nikeliavimas (ENP), DLC danga.
Cheminių medžiagų / aplinkosaugos veiksmingumo kategorija
When prioritizing the chemical/environmental performance of the parts, it is generally because the parts require extremely high corrosion resistance (salt spray test>1000h), atsparumas oro sąlygoms ir izoliacija. Tipiški scenarijai apima jūrinę įrangą, lauko ryšio bazines stotis ir medicininės dezinfekcijos įrangą.
Pasiūlymas:anodavimas, miltelinis dažymas ir mikro lanko oksidacija (MAO) su geru skylių sandarinimu.
Fizinio/estetinio atlikimo kategorija
Komponentams, kuriems teikiama pirmenybė fiziniam / estetiniam veikimui, paprastai reikalingos konkrečios spalvos, tekstūros (matinis / labai blizgus) ir lytėjimo pojūčiai. Tipiški scenarijai apima plataus vartojimo elektronikos korpusus ir prietaisų skydelius.
Pasiūlymas:Dekoratyvinis anodavimas (II tipas), purškimas skysčiu, smėliavimas+oksidavimas.
Specialiosios funkcijos kategorija
Pirmenybė turėtų būti teikiama komponentams su specialiomis funkcijomis, kurioms paprastai reikalingas geras laidumas, biologinis suderinamumas ir itin -didelis tikras oro kondicionavimo efektyvumas.
Pasiūlymas:Cheminė konversijos danga (laidi), elektrolitinis poliravimas (švarus), PTFE impregnavimas (neprilipimas).
Pagrindinių paviršiaus apdorojimo procesų palyginimas ir gaudyklių analizė
Kietasis anodavimas / III tipas
Šio proceso pranašumas yra tas, kad jo kietumas gali siekti HV400-600, o izoliacija yra puiki.
Tačiau paanalizuokime paslėptas rizikos spąstus:
Trapumas pavojus: kietojo oksido sluoksnis yra aliuminio oksidas su keraminėmis savybėmis, kuris yra labai trapus. Jei dengiama ant plonasienių komponentų, patiriančių didelį smūgį ar lenkimo deformaciją, danga įtrūks kaip stiklas ir net sukels pagrindo nuovargio lūžį.
Medžiagos jautrumas: itin nedraugiškas 7075 (daug vario) arba lietojo aliuminio (daug silicio). Varis ir silicis gali trukdyti oksido plėvelių augimui, todėl plėvelės sluoksnis gali nudegti arba atsilaisvinti. Tam reikia ypač specialių elektrolitų formulių ir impulsinės srovės valdymo.
Standartinis anodavimas ir dažymas (II tipas)
Privalumai yra maža kaina, gausus spalvų pasirinkimas ir atsparumas korozijai.
Rizikos spąstai:
Išblukimas: daugelis ryškių organinių dažų yra labai trapūs ultravioletinėje (UV) šviesoje. Jei naudojate jį lauko įrangai, turite nurodyti neorganinį druskos dažymą arba elektrolitinį dažymą, kitaip „Deep Space Black“ po trijų mėnesių pavirs į „Eggplant Purple“.
Korozijos kanalas: Anoduotas sluoksnis iš esmės yra akytas. Jei sandarinimo procesas neatitinka standartų (pvz., nepakankama temperatūra ar laikas), druskos purškimo molekulės prasiskverbia pro poras ir tiesiogiai pasieks substratą.
Miltelinė/skysta danga
Privalumai yra puikus atsparumas oro sąlygoms, pagrindo defektų padengimas ir gera spalvos konsistencija.
Rizikos spąstai:
Poveikio tolerancija: Miltelinės dangos storis paprastai yra 60–120 μm. Dėl H7/g6 lygio tinkamumo tolerancijos šis storis turi didelę įtaką tolerancijai.
Negrįžtamumas: kai purškimas nepavyksta arba yra vietinių įbrėžimų, jį labai sunku pataisyti. Dangoms nuvalyti paprastai reikalingas stiprus šarmas arba smėlio srove, o tai gali dar labiau pažeisti tikslaus pagrindo matmenis.
Elektropoliravimas/cheminis poliravimas
Privalumas yra tai, kad jis gali sumažinti mikro šiurkštumą (Ra), pagerinti švarą ir padidinti blizgesį.
Rizikos spąstai:
Tai medžiagų mažinimo procesas. Tai pirmiausia koroduoja grūdų ribas ir priemaišas. Jei žaliavos (pvz., aliuminio strypo) kristalinė struktūra yra netolygi, po poliravimo ant paviršiaus gali atsirasti apelsino žievelės arba įdubimų. Jai keliami itin aukšti substrato kokybės reikalavimai.
Cheminės konversijos plėvelė (chromatas / alodinas)
Privalumai yra laidumas, atsparumas korozijai, ypač plonas (<1 μ m), and do not affect size.
Rizikos spąstai:
Daugelis žmonių klaidingai mano, kad jis yra labai patvarus. Tiesą sakant, jis labai minkštas ir neatsparus-dėvėjimuisi. Surinkimo metu rūgštus prakaitas arba nedidelė pirštų trintis gali jį pažeisti. Paprastai jis gali būti naudojamas tik kaip gruntas arba laidus paviršius važiuoklės viduje ir negali būti naudojamas kaip galutinis darbinis paviršius tikslioms judančioms dalims.
Kaip tiksliai pasirinkti paviršiaus apdorojimą preciziškai gamybai?
Jei kuriate labai{0}}tikslius jungiamąsias detales, remdamiesi savo patirtimi, pateikiame du pasiūlymus.
Anodavimo dydžio apskaičiavimas
Fizinis mechanizmas: oksido plėvelės augimas vyksta pagal empirinę taisyklę „50 % įsiskverbimo+50 % augimo“ (specifinis santykis gali šiek tiek skirtis priklausomai nuo lydinio tipo). Tai reiškia, kad jei jums reikia sukurti 50 μm plėvelės sluoksnį, maždaug 25 μm storis nusileis į pagrindo vidų, o kiti 25 μm išaugs į išorę.
GD&T inžinerijos pasiūlymai:
Jei paviršiai nesuderinami, tai paprastai galima nepaisyti. Tačiau H7/g6 klasės tikslioms angoms arba velenams tai sukels dydžio sistemos nuokrypį.
Skaičiavimo pavyzdys:Jei konstrukcijai reikalinga galutinė ϕ 20,00 ± 0,01 mm diafragma ir nurodomas 40 μm kietasis anodavimas. Taigi CNC apdirbimo etape tikslinis tekinimo dydis turi būti ne ϕ 20,00, o apytiksliai ϕ 20,04 (skaičiuojamas iš 20.00+0.02 × 2).
Brėžinio anotacijos standartas:Primygtinai rekomenduojama brėžinyje aiškiai pažymėti „Matmenys prieš padengimą“ ir „Matmenys po padengimo“, kad būtų išvengta nesusipratimų tarp apdorojimo šalių.
Oksidacijos sukeltas plonasienių komponentų trapumas ir „tūrio efektas“{0}}
Fizinis mechanizmas: Aliuminio oksido molinis tūris yra didesnis nei aliuminio (Al). Kai aliuminis paverčiamas aliuminio oksidu, jo tūris plečiasi. Šis mikroskopinis tūrio išsiplėtimas sukels didelį liekamąjį gniuždymo įtempį membranos sluoksnyje.
Rizika:Plonasienių dalių, kurių sienelės storis mažesnis nei 1–2 mm, atveju, jei šis gniuždymo įtempis nekontroliuojamas, tai gali sukelti makroskopinį ruošinio deformaciją arba elipsinę deformaciją. Be to, kietojo oksido plėvelės pailgėjimas yra labai mažas (<0.5%), and when the substrate undergoes elastic deformation, the film layer is prone to microcracks, significantly reducing the fatigue life of the parts.
Sprendimas:Tokioms dalims proceso projektavimo metu būtina subalansuoti „plėvelės storį“ ir „deformaciją“. Paprastai rekomenduojama apriboti plėvelės storį (pvz., neviršyti 25-30 μm) arba naudoti specifinius mažo įtempio oksidacijos proceso parametrus, o prireikus įvesti specializuotus vidinius atraminius tvirtinimo elementus, kurie atsispirtų deformacijos jėgai, kurią sukelia tūrio plėtimasis.
Dėmesio: Skaičiavimai ir duomenys skirti tik nuorodai. Gamybos metu rekomenduojama pasitarti su paviršiaus apdorojimo tiekėju.
santrauka
Paviršiaus apdorojimas apima sudėtingas disciplinas, tokias kaip chemija, fizika ir mechanika. „Hansheng Automation“ paviršiaus apdorojimą pritaiko prie tikslaus gamybos proceso, todėl tai yra svarbi mūsų tikslaus gamybos proceso dalis. Jei jus domina mūsų paviršiaus apdorojimo sprendimai, spustelėkite čia –Aliuminio paviršiaus apdorojimo paslaugos.
Nuorodos
ASTM B117-19: Standartinė druskos purškimo (rūko) aparato naudojimo praktika.
ISO 10074:2017: Aliuminio ir jo lydinių anodavimas - Aliuminio ir jo lydinių kietos anodinės oksidacijos dangų specifikacija.
Wernick, S., Pinner, R. ir Sheasby, PG (1987). Aliuminio ir jo lydinių paviršiaus apdorojimas ir apdaila. ASM International.
ASM vadovas, 5 tomas: paviršiaus inžinerija. ASM International.