Svarbiausi defektų šalinimo būdai beklaidžiams presuotų detalių paviršiams

TRUMPAI

Užglandyti į formas pilamus detales yra būtinas gamybos etapas, siekiant pašalinti aštrius kraštus ir perteklinę medžiagą, vadinamą užglandais, kurie lieka po liejimo proceso. Šis svarbus procesas užtikrina detalių saugumą, funkcionalumą ir tinkamą surinkimą. Pagrindiniai užglandymo būdai į formas pilamoms detalėms skirstomi į kelias kategorijas: tradiciniai rankiniai ir pagrindiniai mechaniniai metodai, didelės apimties automatizuotas masinis apdailinimas, toks kaip vibracinis rieduliavimas, pažangūs terminiai ir kriogeniniai procesai bei aukštos tikslumo cheminė ar elektrocheminė apdaila.

Svarbi į formas pilamų detalių užglandymo reikšmė

Aukštos tikslumo gamyboje galutinė detalės kokybę lemia ne tik pradinis formavimas. Apšlifavimas, t. y. šalinimas nereikalingos medžiagos ir aštrių briaunų iš apdirbamojo gaminio, yra privalomas žingsnis, tiesiogiai veikiantis našumą, saugą ir ilgaamžiškumą. Išėjus detalei iš formos, palei kraštus ir paviršius dažnai lieka nedidelės netobulybės ir iškilimai, vadinami užuolaidomis. Nors atrodo nereikšmingos, šios klaidos gali turėti rimtų pasekmių, jei jos nebus pašalintos.

Užuolaidų buvimas sukuria įtempimo koncentracijos taškus, kurie eksploatacijos metu gali sukelti ankstyvą detalės sugedimą arba plyšius. Gaminių ekspertų teigimu, Eurobalt , nepašalinti užlaidos sumažina komponento ilgaamžiškumą, dėl ko jis sugenda žymiai anksčiau, nei tikimasi. Be to, šios nelygumos gali trukdyti tolesniems procesams, tokiems kaip dengimas ar surinkimas, neleidžia tinkamai hermetizuoti ir gali sukelti galimus nutekėjimus arba trumpąjį jungimą, jei užlaida patektų į jautrią elektroniką. Idealios paviršiaus apdorojimo kokybės pasiekimo principai yra visuotiniai pažangiojoje gamyboje, įskaitant ir komponentų gamybos procesus, tokius kaip ištisai suprojektuotos automobilių kalėjimo dalys , kur patikimumas turi didžiausią svarbą.

Už funkcinių savybių ribų, šlifavimas yra esminis saugumo priemonė. Aštrūs kraštai sukelia didelę traumos riziką technikams ir galutiniams vartotojams dirbant bei surinkinėjant. Taip pat nelygus paviršius gali būti jautresnis korozijai, kas ilgainiui pakenkia medžiagos struktūrinei vientisumui. Galiausiai, nešlifuotų detalių kaina – matuojama produktų gedimais, saugumo incidentais ir garantiniais reikalavimais – gerokai viršija investicijas į tinkamą apdailos procesą. Tai yra pagrindinis žingsnis, kuris grubią atplėšą paverčia patikimu, aukštos kokybės galutiniu produktu.

Pagrindinis šlifavimas: Rankiniai ir paprasti mechaniniai metodai

Tradiciškiausi ir prieinamiausi deflešavimo metodai yra rankinis ir pagrindiniai mechaniniai būdai. Šios technikos dažnai yra pirmoji apsauga nuo užlaužų, ypač mažose įmonėse, prototipuojant arba sudėtingos geometrijos detalėms, kurias automatizuotos sistemos gali praleisti. Rankinis deflešavimas – tai esminis praktinis požiūris, kuriam reikalingas operatoriaus įgūdis naudojant tokias priemones kaip rėžtukai, šlifavimo popierius, šlifavimo mašinėlės ir specialūs kirpimo peiliai. Jis siūlo maksimalią lankstumą, leisdamas technikui tiksliai pašalinti specifinius, sunkiai pasiekiamus užlaužus.

Kitas pagrindinis mechaninis metodas yra išspaudimas arba žymėjimas. Šis procesas naudoja specialiai pagamintą formą, kad nukirptų užuolaidas nuo detalės atskyrimo linijos. Jis yra žymiai greitesnis nei rankinis šlifavimas paprastiems, plokštiems komponentams ir užtikrina geresnį vientisumą. Tačiau reikalinga pradinė investicija į skardos išspaudimo formos sukūrimą, todėl jis tinka detalėms su stabilia konstrukcija ir pakankamu gamybos apimtimi. Abudu metodai – tiek rankinis, tiek išspaudimas – yra baziniai metodai, kurie jau dešimtmečius naudojami praktikoje.

Nors šie pagrindiniai metodai yra veiksmingi, jie turi specifinių trūkumų. Jų pagrindinė nauda – žemos pradinės įrangos sąnaudos ir didelis lankstumas. Tačiau jie labai priklauso nuo darbo jėgos, dėl ko atsiranda kintamumas ir juos sunkiau pritaikyti masinei gamybai. Toliau pateikta jų pagrindinių charakteristikų santrauka:

Privalumai

• Žemos paruošimo sąnaudos: Reikalauja minimalių pradinių investicijų į įrangą, ypač rankiniams metodams.
• Aukšta elastisba: Lengvai pritaikomas sudėtingiems formos, prototipams ir mažoms gamybos serijoms.
• Tikslus valdymas: Patyręs operatorius gali pasiekti aukštą tikslumą dirbdamas su sudėtingomis detalėmis.

Trūkumai

• Didelės darbo jėgos išlaidos: Procesas yra laiko ir darbo jėgos sąnaudų reikalaujantis, todėl padidina kiekvienos detalės savikainą.
• Nenuoseklūs rezultatai: Kokybė gali žymiai skirtis priklausomai nuo operatoriaus ir ilgų pamainų metu.
• Neskaluojama: Netinkama didelės apimties gamybai dėl žemo našumo.

Automatinis masinis apdirbimas: Vibracinis, barstymo būdu ir smėlio šaudymas

Didelės apimties gamybai automatinis masinis apdirbimas suteikia efektyvų ir nuoseklų sprendimą liekanų šalinimui iš presuotų detalių. Šie metodai leidžia vienu metu apdoroti didelius komponentų partijas, radikaliai sumažinant darbo jėgos išlaidas ir kintamumą, būdingą rankiniams metodams. Trys pagrindiniai masinio apdirbimo procesai yra vibracinis apdirbimas, barstymo būdu apdirbimas ir smėlio šaudymas, kiekvienas tinkamas skirtingoms aplikacijoms ir detalėms.

Vibracinis apdirbimas reikalauja dalių patalpinimo vonioje su abrazyvine medžiaga ir cheminėmis priemaišomis. Vonelė vibruoja aukšta dažniu, dėl ko detalės ir medžiaga trinasi viena į kitą, švelniai nuimdamos užuolaidas ir išlygindamos paviršius. Kaip išsamiai aprašo paviršiaus apdorojimo lyderis Rösler , šis procesas yra puikus užuolaidų šalinimui masiniams komponentams ir gali būti tiesiogiai integruotas su presavimo ląstelėmis, kad suteiktų vientisą darbo eigą. Jis ypač veiksmingas delikatesnėms ar sudėtingoms detalėms, kurios galėtų būti pažeistos agresyvesniais metodais.

Kaitinimas , taip pat žinomas kaip barjerinis apdirbimas, yra agresyvesnis procesas. Detalės, medžiaga ir priemaišos dedamos į besisukančią statinę. Kai statinė pasisuka, turinys ritasi vienas per kitą, sukurdamas slydimo veiksmą, kuris pašalina sunkesnes užuolaidas. Nors tai veiksminga, smūgio jėga yra didesnė nei vibraciniuose sistemose, todėl ji tinka stipresnėms detalėms, kurios gali išlaikyti ritimosi veiksmą.

Šaudymo sprogdinimas taiko kitokį požiūrį. Vietoj trinties jis stumia abrazyvinę medžiagą dideliu greičiu į detalės paviršių. Šis procesas yra labai veiksmingas šalinant didelius kirtinius, priklijavimus ir liejinių perteklių. Dažnai tai yra pageidaujamas pasirinkimas labai kietiems medžiagoms arba tada, kai norima tam tikro paviršiaus faktūros. Intensyvumas gali būti kontroliuojamas, todėl jis tinka viskam – nuo lengvų die-lietų korpusų iki sunkias sąlygas atlaikančių detalių.

Pažangios technikos: šiluminės, kriogeninės ir aukšto slėgio srovės metodai

Kai įprasti mechaniniai metodai yra nepakankami, ypač vidinėms ar sunkiai pasiekiamoms špagatams pašalinti, pažangios apšlifavimo technikos siūlo tikslius ir veiksmingus sprendimus. Šie didelės energijos procesai naudoja šilumines, cheminės ar kinetines jėgas netobulumams šalinti be tiesioginio mechaninio kontakto, todėl yra idealūs sudėtingiems, didelio našumo komponentams, dažnai naudojamiems automobilių ir aviacijos pramonėje.

Šiluminės energijos metodas (TEM) , arba šiluminis deburingas, yra nepaprastai greitas procesas, leidžiantis vienu metu pašalinti užkaltus iš visų detalės paviršių. Detalės dedamos į sandarų kambarį, kuris užpildomas sprogstamąja dujų mišiniu. Mišinys uždegamas, sukuriant trumpalaikį aukštos temperatūros sprogimą, kuris sudegina plonus užkaltus ir aštrius kraštus. Kadangi šiluma trunka tik milisekundes, pagrindinė detalės dalis lieka nepakeista. Šis metodas ypač efektyvus vidinių užkalų šalinimui iš sudėtingų kertančiųsi skylių, pavyzdžiui, hidraulinių voztuvų korpusuose.

Kriogeninis deburingas veikia priešinga logika. Šiame procese detalės su skystu azotu aušinamos iki tokios temperatūros, kuri padaro plonus kirpinius itin trapiais. Trapii kirpiniai tada pašalinami sprogstant neabrazyvine medija, pavyzdžiui, polikarbonato rutuliukais. Pagrindinė detalė, turinti didesnę masę, lieka plastiška ir nuo šio proceso nepažeidžiama. Ši technika labai tinka mažoms, sudėtingos formos detalėms iš polimerų, cinko ar aliuminio, kai būtina išlaikyti matmeninį tikslumą.

Aukšto slėgio vandens srovės kirpinių šalinimas naudoja susikoncentravusį vandens srautą, kartais sumaišytą su abrazyvu, esant slėgiui nuo 75 MPa ar didesniam, kad būtų pašalinti užuolos. Šis metodas yra labai tikslus ir gali būti nukreiptas į konkrečias vietas naudojant robotizuotus antgalius. Pagrindinis privalumas – gebėjimas valyti ir šalinti užuolas vienu metu be šilumos ar chemikalų naudojimo, todėl išvengiama bet kokio termalinio ar cheminio detalės medžiagos savybių pakeitimo. Tai švarus ir veiksmingas metodas tiksliesiems komponentams, kurie negali pakęsti jokios paviršiaus užterštumo ar pažeidimų.

Aukšto tikslumo apdaila: cheminis ir elektrocheminis užuolų šalinimas

Taikymams, kuriems reikia aukščiausio tikslumo ir be defektų paviršiaus apdailos, cheminės ir elektrocheminės deburingo metodai suteikia sprendimus, kurių mechaniniai procesai negali pasiekti. Šios technikos sukurtos mikroskopiniams nelygumams šalinti iš sudėtingų vidinių kanalų ir jautrių detalių elementų, nekeliant mechaninės įtampos ir nekeičiant detalės matmenų. Jos plačiai naudojamos kritinėse pramonės šakose, tokiuose kaip aviacijos, medicinos ir aukštosios našumo automobilių gamyba.

Elektrocheminis nubrozdinimas (ECD) yra labai tikslus procesas, veikiantis panašiai kaip atvirkštinis elektrolizavimas. Lydinio liejiniui formuoti naudojama detalė tampa anodu (teigiamuoju elektrodu) ir įtvirtinama tvirtinime kartu su profiliuotu katodu (neigiamuoju elektrodu). Elektrolito tirpalas, dažniausiai druskos ar glikolio mišinys, siurbiamas pro tarpą tarp detalės ir katodo. Kai pritaikoma nuolatinė srovė, medžiaga iš užlaidos (aukščiausios vietos) selektyviai ištirpsta elektrolite. Procesas yra savęs ribojantis, nes reakcija sulėtėja, kai užlaida pašalinama ir tarpas plečiasi, dėl to pagrindinė detalės paviršiaus dalis apsaugoma nuo erozijos.

Šis metodas yra idealus burbulų šalinimui sunkiai pasiekiamose vietose, tokiuose kaip kertantis skylių, sriegių ir vidinių griovelių plotai. Pagal technines instrukcijas, jis labiausiai tinka mažiems burbulams, paprastai ne storesniems nei 0,1 mm. Kadangi tai yra bekontaktis procesas, detalė lieka visiškai laisva nuo mechaninio poveikio, įbrėžimų ar terminių iškraipymų, kas ypač svarbu komponentams, pvz., kuro purkštuvams ir hidrauliniams kolektoriams.

Cheminis deburingas veikia panašiu tirpalo tirpimo principu, tačiau be elektros naudojimo. Detalės panardinamos į tiksliai kontroliuojamą cheminę vonelę, kuri ataka ir tirpdo burbulus. Procesas gali būti pritaikytas konkrečioms medžiagoms keičiant tirpalo cheminę sudėtį. Nors mažiau tikslus nei ECD, tai efektyvus metodas vienodai deburuoti mažų, sudėtingų detalių partijas, kur mechaninis apdorojimas būtų nepatogus arba galintis pažeisti. Jis užtikrina lygų, švarų paviršių visuose paviršiuose vienu metu.

Sprendimo sistema: kaip pasirinkti geriausią užgulų šalinimo metodą

Optimalaus užgulų šalinimo metodo pasirinkimas nėra universali priemonė. „Geriausias“ metodas visiškai priklauso nuo įvairių veiksnių, būdingų detalei ir gamybos reikalavimams. Klausimas „koks yra geriausias užgulų šalinimo metodas?“ reikalauja atidžios analizės medžiagos, detalės sudėtingumo, užgulų dydžio ir vietos, reikiamo gamybos kiekio bei bendrų sąnaudų apribojimų atžvilgiu. Metodas, tinkamas paprastai, didelės apimties aliuminio daliai, būtų visiškai netinkamas sudėtingai, mažos apimties plieno daliai su vidiniais užgulais.

Kad priimtumėte šį sprendimą, gamintojai turėtų įvertinti keletą svarbių kintamųjų. Pavyzdžiui, rankinės metodikos yra ekonomiškai naudingesnės prototipams ir mažoms partijoms, tačiau masinėje gamyboje jos tampa per brangios. Automatizuotas masinis apdirbimas siūlo geriausią kainos ir kokybės pusiausvyrą didelės apimties gamybai, kai detalės nėra sudėtingos. Detalėms, turinčioms sunkiai pasiekiamus vidinius griovelius arba reikalaujančioms itin aukštos tikslumo, būtina naudoti pažangias technologijas, tokias kaip terminis ar elektrocheminis šlifavimas, nepaisant jų didesnių pradinių investicijų.

Toliau pateikta lentelė sujungia šiuos veiksnius, kad būtų galima aiškiai juos palyginti ir palengvinti pasirinkimo procesą. Naudokite ją kartu su žemiau pateiktu kontroliniu sąrašu, kad nustatytumėte tinkamiausią metodą jūsų taikymui.

Pasirinkimo metodo kontrolinis sąrašas:

• Koks jūsų detalės medžiagos tipas ir kietumas? (Poveikis terpės pasirinkimui ir metodo tinkamumui)
• Koks yra užlaidų dydis ir vieta? (Vidinis ir išorinis, didelis ir mikroskopinis)
• Koks yra reikiamas gamybos apimtis? (Partijos dydis ir pralaidumas)
• Koks yra detalės sudėtingumas ir trapumas? (Ar ji gali išlaikyti agresyvius mechaninius procesus?)
• Kokie yra paviršiaus apdorojimo ir tikslumo reikalavimai? (Ar matmenų tiktinumas yra kritiškai svarbus?)
• Koks yra jūsų biudžetas įrangai ir eksploatacijos sąnaudoms?

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kokia yra geriausia užgulų šalinimo technika?

Nėra vienos vienintelės „geriausios“ užgulų šalinimo technikos, nes optimalus pasirinkimas priklauso nuo kelių veiksnių. Pagrindiniai dalykai, į kuriuos reikia atsižvelgti – tai detalės medžiaga, dydis, sudėtingumas, užgulų vieta ir dydis, gamybos apimtis ir biudžetas. Didesnėms partijoms su paprastomis detalėmis dažniausiai efektyviausias būdas yra automatizuotas masinis apdorojimas, pavyzdžiui, vibracinis užgulų šalinimas. Sudėtingoms detalėms su sunkiai pasiekiamais vidiniais užgulais geresnės yra pažangios technikos, tokios kaip terminis ar elektrocheminis užgulų šalinimas. Šiame straipsnyje pateikta sprendimų priėmimo sistema gali padėti parinkti tinkamiausią metodą konkrečiai jūsų taikymo sričiai.

2. Kas yra liejimo užuolaidų šalinimo procesas?

Liejimo užuolaidų šalinimo procesas yra kritiškai svarbus žingsnis po gamybos ir prieš galutinį apdorojimą, kurio metu pašalinami paviršiaus defektai, tokie kaip užuolaidos, liejimo perteklius ir aštrūs kraštai. Šie defektai yra neišvengiamas die lietinio ir tolesnio apdirbimo procesų rezultatas. Užuolaidų šalinimo tikslas – užtikrinti, kad detalė atitiktų nustatytus matmenis, tinkamai veiktų, būtų saugi naudoti ir turėtų švarų išvaizdą. Šis procesas gali kisti nuo paprasto rankinio trynimo iki sudėtingų automatinės technikos taikymo, priklausomai nuo detalės reikalavimų.