Πώς να αποφύγετε την καταστροφή της επιφάνειας των εξαρτημάτων κατά τη διαδικασία στήριξης;

一, Για να δημιουργήσετε αντίγραφα ασφαλείας του μηχανισμού πιθανής βλάβης της διαδικασίας
1. Βλάβη από μηχανική τάση
Χτυπήματα και γρατσουνιές: Όταν οι τυπικοί τροχοί λείανσης ή οι συρμάτινες βούρτσες αφαιρούν τα στηρίγματα, τα σκληρά σωματίδια μπορεί να αφήσουν γρατσουνιές στην επιφάνεια των εξαρτημάτων, ειδικά σε ευαίσθητα υλικά όπως κράματα τιτανίου και κράματα χρωμίου κοβαλτίου.

Παραμόρφωση και ρωγμές: Κατά το φρεζάρισμα ή το γύρισμα, η πίεση μπορεί να συσσωρευτεί στο σημείο όπου το στήριγμα συναντά το εξάρτημα. Αυτό μπορεί να προκαλέσει τοπική παραμόρφωση, ακόμη και μικρορωγμές, όπως σε περιοχές με λεπτά τοιχώματα ή δοκούς προβόλου.
2. Προβλήματα στη ζώνη που επηρεάζεται από τη ζέστη- (HAZ)
Κοπή με λέιζερ: Κατά την κοπή υποστήριξης, οι ακτίνες λέιζερ υψηλής ενέργειας-μπορεί να προκαλέσουν υπερβολική θέρμανση των εξαρτημάτων σε ορισμένες περιοχές. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε οξείδωση της επιφάνειας, αλλαγές στη σκληρότητα ή τραχύτητα των κόκκων (όπως με το κράμα υψηλής-θερμοκρασίας Inconel 718).
Κατεργασία ηλεκτρικής εκκένωσης (EDM): Η εκκένωση δημιουργεί μια πολύ υψηλή θερμοκρασία (μέχρι 8000–12000 μοίρες) που μπορεί να επαναλειώσει το επιφανειακό στρώμα και να αυξήσει την υπολειπόμενη τάση.
3. Η πιθανότητα χημικής ρύπανσης
Διαβρωτική ουσία: Όταν χρησιμοποιείται χημική χάραξη για την αφαίρεση του υποστηρίγματος, ο μη έλεγχος της συγκέντρωσης του διαλύματος σωστά μπορεί να προκαλέσει ομοιόμορφη διάβρωση της επιφάνειας του εξαρτήματος ή δημιουργία κοιλωμάτων (όπως όταν το κράμα αλουμινίου αντιδρά με όξινο διάλυμα).
Διασταυρούμενη μόλυνση: Όταν τα υποστηρικτικά υλικά (όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας) αναμιγνύονται με υλικά συστατικών (όπως το κράμα τιτανίου) για ανακύκλωση, οι ακαθαρσίες μπορούν να εισέλθουν στο μείγμα και να αλλάξουν τα χαρακτηριστικά των υλικών.
2, Βελτιστοποίηση διαδικασίας: πλήρης έλεγχος της διαδικασίας από το σχεδιασμό έως την επεξεργασία
1. Βελτίωση του σχεδιασμού της δομής στήριξης
Μειώστε την περιοχή επαφής: Για να μειώσετε τη μηχανική δύναμη κατά την απογείωση του υποστηρίγματος, χρησιμοποιήστε σημειακή στήριξη ή στήριγμα γραμμής αντί για υποστήριξη επιφάνειας. Για παράδειγμα, ο σχεδιασμός στήριξης ιατρικών εμφυτευμάτων, όπως τα κύπελλα κοτύλης, μπορεί να κάνει τη διάμετρο επαφής μικρότερη από 0,5 mm.
Σχεδίαση που σπάει εύκολα: Δημιουργήστε αδύναμα σημεία στη σύνδεση μεταξύ του στηρίγματος και των εξαρτημάτων, όπως αυλακώσεις σε σχήμα V ή προ{1}τρύπες, για να διευκολύνετε το σπάσιμο με το χέρι ή το κόψιμο με χαμηλή πίεση αργότερα.
Διαλυτό υλικό στήριξης: Για πολύπλοκες εσωτερικές κατασκευές, χρησιμοποιούνται-υδατοδιαλυτά ή θερμά-υλικά στήριξης όπως πολυβινυλική αλκοόλη (PVA). Αυτά τα υλικά απομακρύνονται με διάλυση ή θέρμανση για να αποφευχθεί η μηχανική επαφή.
2. Ακριβής έλεγχος των παραμέτρων επεξεργασίας
Κοπή με χαμηλή πίεση:
Σύρμα κοπής (WEDM): Χρησιμοποιώντας παραμέτρους με πλάτος παλμού μικρότερο από 10 μs και ρεύμα αιχμής μικρότερο από 5Α για να διατηρήσετε την είσοδο θερμότητας χαμηλή και να σταματήσετε να λιώνει ξανά η επιφάνεια.
Κοπή με εκτόξευση νερού: Για να μειώσετε το κρύο και να αποφύγετε θερμικές επιπτώσεις, η πίεση διατηρείται μεταξύ 200 και 400 MPa. Αυτό γίνεται με καθαρό νερό ή με πίδακα νερού με προσθήκη λειαντικών όπως γρανάτη.
Φρεζάρισμα σε στρώσεις: Για συστήματα παχιάς στήριξης, μια τεχνική άλεσης με στρώσεις με μικρό βάθος κοπής (<0.2mm) and a high feed rate (>500mm/min) χρησιμοποιείται για την εξάπλωση της δύναμης κοπής και τη μείωση του κινδύνου παραμόρφωσης.
3. Εφαρμογή πολλών διεργασιών μαζί
Μηχανική σύνθετη υποστήριξη λέιζερ: Αρχικά, χρησιμοποιήστε ένα λέιζερ χαμηλής-ισχύος (λιγότερο από 100 W) για να λιώσει τη σύνδεση μεταξύ του εξαρτήματος και του στηρίγματος. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε εργαλεία χειρός για να το σπάσετε για να μειώσετε τη μηχανική καταπόνηση. Η μηχανή Concept Laser M2 της GE Additive, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί αυτή την τεχνολογία για να συνεργαστεί με εξαρτήματα από κράμα τιτανίου.
Χημική μηχανική συνεργιστική επεξεργασία: Για τεμάχια από κράμα αλουμινίου, χρησιμοποιήστε πρώτα ένα αλκαλικό διάλυμα (όπως το NaOH) για να διαλύσετε μέρος του υποστρώματος. Στη συνέχεια, για να αποφύγετε τις γρατσουνιές, γυαλίστε την υπόλοιπη δομή με ένα μαλακό πανί γυαλίσματος (όπως νάιλον).
3, Επιλογή εργαλείων και υλικών: Εμπόδιο για την προστασία της επιφάνειας
1. Εργαλεία που δεν αγγίζουν
Υποστήριξη υπερήχων: Χρήση δόνησης υψηλής-συχνότητας (20–40 kHz) για τη διάσπαση της δομής στήριξης, κάτι που είναι καλό για εξαρτήματα ακριβείας όπως συστήματα μικροκαναλιών. Για παράδειγμα, το σύστημα υποστήριξης υπερήχων της Sonic Mill μπορεί να κρατήσει στηρίγματα με διάμετρο μικρότερη από 1 mm.
Η χάραξη πλάσματος είναι η διαδικασία επιλεκτικής αφαίρεσης υποστηρικτικών υλικών χρησιμοποιώντας πλάσμα χαμηλής-θερμοκρασίας, όπως μικτό αέριο Ar/O2, για να μην έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Αυτή η προσέγγιση έχει εφαρμοστεί για στηρίγματα από κράμα κοβαλτίου χρωμίου που δεν έχουν καμία στήριξη, με τραχύτητα επιφάνειας Ra<0.8 μm.
2. Εργαλεία που είναι μαλακά ή εύκαμπτα
Κεφαλή γυαλίσματος σιλικόνης: A Shore Μια κεφαλή γυαλίσματος σιλικόνης σκληρότητας 30–50 που περιστρέφεται αργά (λιγότερο από 500 σ.α.λ.) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό κυρτών εξαρτημάτων και για να κάνει τις γρατσουνιές λιγότερο ορατές.
Λύση μαγνητικής στίλβωσης: τοποθέτηση σιδηρομαγνητικών σωματιδίων (όπως καρβίδιο του πυριτίου) σε φορείς με βάση το λάδι- ή το νερό-και η χρήση ενός μαγνητικού πεδίου για τη μετακίνηση των σωματιδίων για να γυαλίσει τα τυφλά σημεία. Η λύση μαγνητικής στίλβωσης της Magnalux, για παράδειγμα, έχει χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία λεπίδων κινητήρα αεροσκαφών χωρίς υποστήριξη.
3. Τεχνολογία επεξεργασίας σε χαμηλές θερμοκρασίες
Άλεση ψύξης υγρού αζώτου: Κατά τη λειτουργία άλεσης, ψεκάστε υγρό άζωτο (-196 μοίρες ) στο υλικό στήριξης για να γίνει εύθραυστο, να μειωθεί η δύναμη κοπής και να μην είναι πολύ ζεστά τα κομμάτια. Αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί σε εξαρτήματα από κράμα υψηλής θερμοκρασίας που δεν υποστηρίζονται-με βάση το νικέλιο και έχουν αλλαγές στη σκληρότητα της επιφάνειας μικρότερες από 5%.
Καθαρισμός με ανατίναξη ξηρού πάγου: Για τον ψεκασμό σωματιδίων ξηρού πάγου (-78 μοίρες), χρησιμοποιείται ροή αέρα υψηλής πίεσης (0,5–0,7 MPa). Αυτό κάνει τη δομή στήριξης εύθραυστη και πέφτει, κάτι που είναι καλό για περίπλοκες εσωτερικές οδούς.
4, Προστασία μετά την επεξεργασία: δύο εγγυήσεις επισκευής και ενίσχυσης
1. Τεχνολογία στερέωσης επιφανειών
Επένδυση με λέιζερ: Το ίδιο υλικό χρησιμοποιείται για τη διόρθωση μικρογρατσουνιών ή κοιλωμάτων που συμβαίνουν μετά την αφαίρεση του στηρίγματος. Μπορείτε να επιλέξετε το πάχος της στρώσης επένδυσης από 10 έως 50 μm και η ισχύς σύνδεσης με το υπόστρωμα είναι πάνω από 400 MPa.
Ηλεκτροχημική στίλβωση: χρήση ηλεκτρολυτών (όπως ένα μείγμα φωσφορικού οξέος και θειικού οξέος) για την επιλεκτική διάλυση των κομματιών που προεξέχουν στην επιφάνεια των αντικειμένων για να αποκτήσετε ένα λείο φινίρισμα. Για παράδειγμα, η ηλεκτροχημική στίλβωση μπορεί να μειώσει την επιφανειακή τραχύτητα Ra των εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου από 3,2 μm σε 0,2 μm.
2. Προστασία από επιστρώσεις
Φυσική εναπόθεση ατμών (PVD): Η τοποθέτηση σκληρών επιστρώσεων όπως TiN και CrN στην επιφάνεια των αντικειμένων, με πάχος 1–3 μm, μπορεί να τα κάνει πολύ πιο ανθεκτικά στη φθορά και τη διάβρωση. Μετά την επεξεργασία επίστρωσης TiN, για παράδειγμα, η επιφανειακή σκληρότητα των ιατρικών εμφυτευμάτων αυξάνεται κατά τρεις φορές και ο συντελεστής τριβής μειώνεται κατά 50%.
Επικάλυψη χημικής μετατροπής: Η χημική επεξεργασία, όπως η παθητικοποίηση με χρωμικό, δημιουργεί μια παχιά εναπόθεση οξειδίου στην επιφάνεια του εξαρτήματος. Αυτό σταματά τη δευτερογενή μόλυνση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας που δεν υποστηρίζεται. Μετά από επεξεργασία χρωμίου, για παράδειγμα, τα εξαρτήματα από κράμα αλουμινίου μπορούν να αντισταθούν στη διάβρωση ψεκασμού αλατιού για περισσότερες από 1000 ώρες.