Как да избегнете повреда на повърхността на частите по време на процеса на поддръжка?

一, За да архивирате възможния механизъм за повреда на процеса
1. Повреда от механично напрежение
Вдлъбнатини и драскотини: Когато типичните шлифовъчни дискове или телени четки свалят опорите, твърдите частици могат да оставят драскотини по повърхността на частите, особено върху деликатни материали като титанови сплави и кобалтово-хромови сплави.

Деформация и напукване: При фрезоване или струговане напрежението може да се натрупа в точката, където опората среща частта. Това може да доведе до локална деформация и дори микропукнатини, като в области с тънки стени или конзолни греди.
2. Проблеми в зоната-засегнати от топлина (HAZ)
Рязане с лазер: Когато режете опора, високо{0}}енергийните лазерни лъчи могат да причинят прекалено нагряване на части в определени зони. Това може да доведе до окисляване на повърхността, промени в твърдостта или загрубяване на зърната (както при високотемпературната сплав Inconel 718).
Електроразрядна обработка (EDM): Разрядът създава много висока температура (до 8000–12000 градуса), която може да претопи повърхностния слой и да повиши остатъчното напрежение.
3. Възможността за химическо замърсяване
Корозивно вещество: Когато се използва химическо ецване за премахване на опората, неправилното контролиране на концентрацията на разтвора може да доведе до равномерно корозиране на повърхността на детайла или образуване на вдлъбнатини (както когато алуминиевата сплав реагира с кисел разтвор).
Кръстосано замърсяване: Когато поддържащи материали (като неръждаема стомана) се смесват с компонентни материали (като титаниева сплав) за рециклиране, примесите могат да попаднат в сместа и да променят характеристиките на материалите.
2, Оптимизация на процеса: пълен контрол на процеса от проектирането до обработката
1. Подобряване на дизайна на носещата конструкция
Намалете контактната площ: За да намалите механичната сила при сваляне на опора, използвайте точкова опора или линейна опора вместо повърхностна опора. Например поддържащият дизайн на медицински импланти, като ацетабуларни чаши, може да направи контактния диаметър по-малък от 0,5 mm.
Дизайн, който е лесен за счупване: Направете слаби места във връзката между опората и частите, като V-образни жлебове или предварително-пробити дупки, за да улесните счупването им на ръка или изрязването им с ниско налягане по-късно.
Разтворим поддържащ материал: За сложни вътрешни структури се използват водо-разтворими или горещо{1}}топящи се поддържащи материали като поливинил алкохол (PVA). Тези материали се отстраняват чрез разтваряне или нагряване, за да се избегне механичен контакт.
2. Прецизен контрол на параметрите на обработка
Рязане с ниско напрежение:
Режеща тел (WEDM): Използване на параметри с ширина на импулса по-малка от 10 μs и пиков ток по-малък от 5A, за да се поддържа ниска входяща топлина и да се спре повторното топене на повърхността.
Рязане с водна струя: За студено рязане и избягване на термични въздействия, налягането се поддържа между 200 и 400 MPa. Това се прави с чиста вода или водна струя с добавени абразиви като гранат.
Послойно фрезоване: За дебели опорни системи, послойна техника на фрезоване с малка дълбочина на рязане (<0.2mm) and a high feed rate (>500 mm/min) се използва за разпределяне на силата на рязане и намаляване на риска от деформация.
3. Прилагане на много процеси заедно
Лазерна механична композитна опора: Първо използвайте лазер с ниска{0}}мощност (по-малко от 100 W), за да разтопите връзката между частта и опората. След това използвайте ръчни инструменти, за да го счупите, за да намалите механичното напрежение. Машината Concept Laser M2 на GE Additive, например, използва тази технология за работа с части от титанови сплави.
Химико-механична синергична обработка: За парчета, изработени от алуминиева сплав, първо използвайте алкален разтвор (като NaOH), за да разтворите част от основата. След това, за да избегнете драскотини, полирайте останалата част от конструкцията с мека полираща кърпа (като найлон).
3, Избор на инструменти и материали: Бариера за защита на повърхността
1. Инструменти, които не се докосват
Поддръжка за ултразвук: Използване на високо{0}}честотни вибрации (20–40 kHz) за разрушаване на поддържащата структура, което е добро за прецизни части като микроканални системи. Например ултразвуковата опорна система на Sonic Mill може да държи опори с диаметър по-малък от 1 мм.
Плазменото ецване е процес на селективно премахване на поддържащи материали с помощта на плазма с ниска{0}}температура, като смесен газ Ar/O2, за да не се допират един с друг. Този подход е приложен за опори от кобалтово-хромова сплав, които нямат никаква опора, с грапавост на повърхността Ra<0.8 μm.
2. Инструменти, които са меки или огъващи се
Силиконова полираща глава: A Shore Силиконова полираща глава с твърдост 30–50, която се върти бавно (по-малко от 500 оборота в минута), може да се използва за почистване на извити части и да направи драскотините по-малко видими.
Магнитно полиращо решение: поставяне на феромагнитни частици (като силициев карбид) в маслени- или водни-носители и използване на магнитно поле за преместване на частиците наоколо, за да се полират слепите петна. Магнитното полиращо решение на Magnalux, например, е било използвано за обработка на лопатките на самолетни двигатели без никаква опора.
3. Технология за обработка при ниски температури
Фрезоване с охлаждане с течен азот: По време на операцията на фрезоване напръскайте течен азот (-196 градуса) върху поддържащия материал, за да го направите крехък, намалете силата на рязане и предпазете парчетата от твърде горещи. Този метод е използван върху части от високотемпературни сплави, които не се поддържат-на основата на никел и имат промени в твърдостта на повърхността от по-малко от 5%.
Почистване със струя със сух лед: За пръскане на частици сух лед (-78 градуса) се използва въздушен поток под високо налягане (0,5–0,7MPa). Това прави поддържащата структура крехка и пада, което е добре за сложни вътрешни пътища.
4, Защита след обработка: две гаранции за ремонт и укрепване
1. Технология за закрепване на повърхности
Лазерна облицовка: Същият материал се използва за коригиране на микро драскотини или вдлъбнатини, които се получават след премахване на опората. Можете да изберете дебелината на облицовъчния слой от 10 до 50 μm, а якостта на свързване със субстрата е над 400MPa.
Електрохимично полиране: използване на електролити (като смес от фосфорна киселина и сярна киселина) за селективно разтваряне на частици, които стърчат по повърхността на предметите, за да се получи гладко покритие. Например, електрохимичното полиране може да намали повърхностната грапавост Ra на частите от титанова сплав от 3,2 μm на 0,2 μm.
2. Защита от покрития
Физическо отлагане на пари (PVD): Поставянето на твърди покрития като TiN и CrN върху повърхността на елементите с дебелина 1–3 μm може да ги направи много по-устойчиви на износване и корозия. След третиране с TiN покритие, например, повърхностната твърдост на медицинските импланти се повишава три пъти, а коефициентът на триене намалява с 50%.
Химическо преобразуващо покритие: Химическата обработка, подобно на хроматната пасивация, създава дебело оксидно отлагане върху повърхността на частта. Това спира вторичното замърсяване по време на неподдържания процес. След обработка с хромат, например, частите от алуминиева сплав могат да издържат на корозия от солена пръска повече от 1000 часа.