การตัด การตอก การหล่อ การกัด หรือการเจาะทุกครั้งจะทำให้เกิดครีบ ไม่ว่าจะเป็นเศษบาง ๆ ขอบที่ยกขึ้น หรือส่วนที่ยื่นออกมาแหลมคมของวัสดุที่ยังคงอยู่ที่ขอบเขตของพื้นผิวที่กลึง แม้ว่าครีบอาจดูเล็กน้อย แต่ก็แสดงถึงคุณภาพ ความปลอดภัย และความเสี่ยงด้านการทำงานที่สำคัญในส่วนประกอบสำเร็จรูป ก เครื่องขัด กำจัดเสี้ยนและขอบคมเหล่านี้อย่างเป็นระบบโดยใช้กลไกทางกล การสั่น แรงดันของเหลว เคมีไฟฟ้า หรือความร้อน คืนความแม่นยำของมิติ ปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว และช่วยให้การประกอบและการเคลือบขั้นปลายน้ำเชื่อถือได้
ในสภาพแวดล้อมการผลิตสมัยใหม่ การขัดเงาได้พัฒนาจากการบดด้วยมือไปเป็นขั้นตอนกระบวนการแบบอินไลน์อัตโนมัติที่มีมาตรฐานคุณภาพที่กำหนดไว้ ตัวชี้วัดผลลัพธ์ที่วัดได้ และการบูรณาการเข้ากับระบบควบคุมสายการผลิตที่กว้างขึ้น การเปลี่ยนจากการขัดด้วยมือเป็นการขัดอัตโนมัตินั้นเกิดจากปัจจัย 3 ประการ: การลดต้นทุนแรงงาน (ต้นทุนการลบคมด้วยมือ $0.50–$3.00 ต่อส่วน เทียบกับ $0.01–$0.15 ต่อส่วน สำหรับวิธีการอัตโนมัติ) ความสม่ำเสมอของคุณภาพ (การลบคมด้วยมือจะแตกต่างกันไปตามความเหนื่อยล้าและทักษะของผู้ปฏิบัติงาน) และข้อกำหนดด้านอาชีวอนามัย (การบดมืออย่างต่อเนื่องทำให้เกิดความผิดปกติของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกซึ่งจัดเป็นโรคจากการทำงานในหลายเขตอำนาจศาล)
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการเกิดเสี้ยน: เหตุใดการลบเสี้ยนจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
ครีบก่อตัวขึ้นเนื่องจากโลหะมีความเหนียว แทนที่จะแตกหักอย่างหมดจดที่ขอบของการตัดหรือเจาะ โลหะจะเสียรูปและโค้งงอแบบพลาสติก เหลือไว้เป็นส่วนที่ยื่นออกมาของวัสดุบางๆ ขนาดและประเภทของเสี้ยนขึ้นอยู่กับกระบวนการ:
- การเจาะ/ตัดเลนซ์: โดยทั่วไปจะขึ้นรูปด้านล่างของแผ่นตรงข้ามกับทิศทางการเจาะ 0.05–0.5 มม ในความสูง ความสูงของเสี้ยนจะเพิ่มขึ้นเมื่อระยะห่างจากการเจาะถึงแม่พิมพ์เพิ่มขึ้นและเมื่อหมัดสึกหรอ สิ่งเหล่านี้เป็นประเภทเสี้ยนที่พบมากที่สุดในการผลิตโลหะแผ่น
- เสี้ยนเจาะ: ขึ้นรูปที่ทางเข้าสว่าน (รอง) และทางออกสว่าน (หลัก) ที่ด้านล่างของรู ออกจากเลนซ์ได้ 0.3–2 มม การรบกวนการประกอบสูงและปัจจุบันในขนาดพอดีระหว่างรูถึงเพลาที่มีความทนทานต่ำและรูยึดแบบตาบอด
- การกัด/การกลึง: สร้างที่ส่วนท้ายของพื้นผิวกลึงโดยที่เครื่องตัดออกจากวัสดุ โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้จะบางและถอดออกได้ง่าย แต่ต้องได้รับการแก้ไขก่อนการวัดหรือการประกอบเพื่อหลีกเลี่ยงการอ่านค่า CMM ที่ผิดพลาด
- เลื่อย/ตัดเลนซ์: ค่อนข้างเล็ก (0.05–0.3 มม.) แต่สม่ำเสมอ—ปรากฏบนทุกคมตัด การตัดเย็นด้วยเลื่อยวงเดือนทำให้เกิดเสี้ยนที่เล็กที่สุดในบรรดาวิธีการตัดเชิงกล โดยมักจะต้องใช้การปัดเบาๆ หรือการสั่นสะเทือนเพื่อขจัดออกทั้งหมด
เทคโนโลยีการลบคมและกลไกของมัน
เครื่องเจียรสายพานและลบคมแปรง
เครื่องเจียรสายพานหน้ากว้างป้อนชิ้นส่วนโลหะแผ่นแบนบนสายพานลำเลียงใต้หัวเจียรที่มีฤทธิ์กัดกร่อนตั้งแต่หนึ่งหัวขึ้นไป เครื่องเจียรสายพานกว้าง 1,350 มม. ที่ผ่านครั้งเดียวจะลบคมทั้งหมดพร้อมกัน ขจัดตะกรันและออกไซด์ออกจากพื้นผิวที่ตัด และได้ผิวสำเร็จที่สม่ำเสมอของ Ra 0.4–1.6 ไมโครเมตร . ความเร็วในการผลิตของ 3-12 เมตรต่อนาที ทำให้เทคโนโลยีนี้เป็นเทคโนโลยีการลบเสี้ยนที่มีปริมาณงานสูงสุดสำหรับแผ่นเรียบ หัวแปรงรอง (เส้นใยไนลอนหรือเส้นใยเคลือบ SiC) ติดตามหัวเจียรสายพานเพื่อปัดเศษขอบเล็กน้อย (รัศมีขอบที่ควบคุมได้ 0.1–0.3 มม.) ซึ่งช่วยเพิ่มการยึดเกาะของการเคลือบและความต้านทานการกัดกร่อนที่ขอบตัดได้อย่างมาก
ระบบการตกแต่งแบบสั่นสะเทือน
ชิ้นส่วนและสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะปั่นป่วนกันในรางหรือชามที่มีการสั่นสะเทือน การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างตัวกลางและชิ้นส่วนจะขจัดเศษเสี้ยนจากพื้นผิวที่เข้าถึงได้ทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง ระบบสั่นสะเทือนประมวลผลชุดของ 5–500 กก จำนวนชิ้นส่วนต่อน้ำหนักบรรทุก ทำให้ประหยัดสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กและซับซ้อน (การหล่อ การตอกขึ้นรูป ส่วนประกอบแบบกลึง) ซึ่งการขัดด้วยมือแต่ละครั้งอาจต้องใช้เวลามาก พารามิเตอร์กระบวนการ ได้แก่ แอมพลิจูดของการสั่น (โดยทั่วไปคือ 2–8 มม.) ความถี่ (25–50 เฮิร์ตซ์) ประเภทสื่อ เคมีผสม และเวลาในกระบวนการ จะได้รับการปรับเปลี่ยนเพื่อให้ได้สภาพขอบเป้าหมายและผิวสำเร็จ
การขัดลบคมด้วยพลังน้ำแรงดันสูง
แรงดันปั๊มของ 200–700 บาร์ สร้างกระแสน้ำที่มีพลังงานจลน์เพียงพอในการตัดเสี้ยนออกจากพื้นผิวโลหะโดยไม่ต้องสัมผัสสารกัดกร่อน การวางตำแหน่งหัวฉีดที่ควบคุมด้วย CNC จะบังคับทิศทางไอพ่นอย่างแม่นยำไปที่รูที่เจาะข้าม ทางเดินภายใน และรูปทรงขอบ 3D ที่ซับซ้อน ซึ่งไม่มีวิธีการลบคมแบบอื่นใดสามารถเข้าถึงได้อย่างน่าเชื่อถือ การทำความสะอาดชิ้นส่วนจะผสานรวมเข้ากับวงจรการลบคม โดยชิ้นส่วนจะออกจากเครื่องจักรอย่างสะอาด แห้ง (หลังจากขั้นตอนการเป่าแห้งด้วยลม) และพร้อมสำหรับการตรวจสอบหรือการเคลือบ การขัดลบคมด้วยวอเตอร์เจ็ทมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนไฮดรอลิกและการฉีดเชื้อเพลิงที่มีความแม่นยำ ซึ่งการปนเปื้อนของอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจากการขัดลบคมจะเป็นหายนะ
การขัดลบคมด้วยไฟฟ้าเคมี
เซลล์อิเล็กโทรไลต์จะวางตำแหน่งอิเล็กโทรดแคโทดที่มีรูปทรงใกล้กับพื้นผิวที่มีเสี้ยนของชิ้นงาน (แอโนด) กระแสไฟ DC ทำให้เกิดการละลายขั้วบวกแบบเลือกสรร: ปลายเสี้ยนซึ่งมีความหนาแน่นกระแสสูงสุด ให้ละลายก่อน กระบวนการนี้ทำให้เกิดขอบที่เรียบและโค้งมนโดยมีรัศมีที่ควบคุมได้ 0.1–0.5 มม โดยไม่ต้องสัมผัสทางกล รอบเวลาของ 15–60 วินาทีต่อชิ้นงาน ทำให้การลบคม ECM ใช้งานได้จริงสำหรับส่วนประกอบที่มีมูลค่าสูงและแม่นยำในระบบเชื้อเพลิงของยานยนต์ วาล์วไฮดรอลิก และท่อร่วมไฮดรอลิกสำหรับการบินและอวกาศ
วิธีพลังงานความร้อน (TEM)
ส่วนผสมของก๊าซและออกซิเจนที่ติดไฟได้จะเติมเข้าไปในห้องที่ปิดสนิทซึ่งมีชิ้นงานอยู่ การจุดระเบิดจะสร้างคลื่นแรงดันของ 3–5 บาร์ และชีพจรอุณหภูมิของ 2,500–3,300°ซ ยาวนาน 20–40 มิลลิวินาที ครีบ—ที่มีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง—ดูดซับความร้อนได้เร็วกว่าชิ้นส่วนที่เทกอง และถูกออกซิไดซ์และกำจัดออก โดยทั่วไปอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของชิ้นส่วนจำนวนมากจะเป็นเพียงเท่านั้น 20–50°ซ ,รักษาความแม่นยำของมิติ TEM มีความสามารถในการขจัดครีบทั้งหมดออกจากทุกขั้นตอนในชิ้นส่วนหล่อหรือเผาผนึกที่ซับซ้อนพร้อมกันในรอบ 1-2 วินาทีเดียว
ข้อกำหนดการลบคมเฉพาะอุตสาหกรรม
| อุตสาหกรรม | ข้อกำหนดที่สำคัญ | วิธีการลบคมที่ต้องการ | มาตรฐาน / อ้างอิงที่สำคัญ |
|---|---|---|---|
| ระบบไฮดรอลิกส์ของยานยนต์ | อนุภาคหลวมเป็นศูนย์ ความสะอาดภายใน | วอเตอร์เจ็ทหรือ ECM | ISO 16232 (ความสะอาด) |
| การผลิตโลหะแผ่น | การปัดเศษขอบ, การตกแต่งพื้นผิว | แปรงขัดสายพาน | ข้อมูลจำเพาะขอบการวาดของลูกค้า |
| อุปกรณ์การแพทย์ | ไม่มีขอบคม สะอาดทางชีวภาพ | เครื่องฉีดน้ำแบบสั่นสะเทือน (สื่อเซรามิก) | ISO 13485, อย.21 CFR |
| หล่อตาย | ทางเดินภายในทั้งหมด รูตัน | ความร้อน (TEM) | ASTM B85 การเขียนแบบส่วนประกอบ |
| การบินและอวกาศ | การเตรียมขอบที่ล้า ไม่มีการปนเปื้อนซ้ำ | ระบบสั่นสะเทือนหรือ ECM | AS9100, แซ่ AMS 2630 |
คำถามทั่วไปเกี่ยวกับเครื่องลบคม
คุณภาพการลบคมถูกกำหนดและวัดผลอย่างไร
ข้อกำหนดด้านคุณภาพการลบคมจะกำหนดความสูงของครีบสูงสุดที่อนุญาต โดยทั่วไป 0.05–0.2 มม สำหรับส่วนประกอบที่มีความแม่นยำ และ 0.1–0.5 มม. สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้าง การวัดใช้เครื่องเปรียบเทียบเชิงแสง โพรฟิโลมิเตอร์ หรือเกจตรวจจับขอบที่สัมผัสได้ สำหรับความสะอาดภายใน (ส่วนประกอบไฮดรอลิกของยานยนต์) จำนวนอนุภาคต่อหน่วยปริมาตรที่เกณฑ์ขนาดอนุภาคที่กำหนดจะถูกวัดโดยการดึงทางเดินภายในของชิ้นส่วนด้วยตัวทำละลาย และวิเคราะห์สารสกัดบนเครื่องนับอนุภาค ซึ่งเป็นวิธีการมาตรฐานใน ISO 16232 การตรวจสอบด้วยสายตาภายใต้สภาพแสงที่กำหนดที่กำลังขยาย 5 เท่า เป็นวิธีการตรวจสอบยืนยันพื้นการผลิตที่ใช้กันมากที่สุด
ความแตกต่างระหว่างการลบคมและการปัดเศษขอบคืออะไร?
การลบคมจะขจัดส่วนที่ยื่นออกมาของวัสดุที่ไม่ต้องการ (ครีบ) เพื่อคืนรูปทรงของชิ้นส่วนที่ต้องการ การปัดเศษขอบ (หรือการผสมขอบ) ดำเนินต่อไปอีกขั้น โดยตั้งใจให้มีรัศมีที่ควบคุม (โดยทั่วไปแล้ว 0.1–0.5 มม ) บนขอบตัดทั้งหมด โดยแทนที่ส่วนตัดคม 90° ด้วยส่วนโค้งเรียบ การปัดเศษของขอบช่วยยืดอายุการใช้งานของความเมื่อยล้าได้อย่างมาก (โดยการขจัดหัวเน้นความเค้น) ปรับปรุงการยึดเกาะของสารเคลือบ (ขจัดขอบบางที่สารเคลือบมีแนวโน้มที่จะดึงกลับ) และลดความเสี่ยงในการบาดเจ็บ เครื่องลบคมสมัยใหม่หลายเครื่องรวมฟังก์ชันทั้งสองไว้ด้วยกัน ทั้งการขจัดครีบและการปัดเศษขอบไปพร้อมๆ กันในการปัดครั้งเดียว
สามารถใช้การลบคมแบบสั่นกับชิ้นส่วนที่ต้องรักษาพิกัดความเผื่อที่แน่นหนาได้หรือไม่
การตกแต่งขั้นสุดท้ายแบบสั่นสะเทือนจะขจัดวัสดุออกจากพื้นผิวที่เข้าถึงได้ทั้งหมด รวมถึงพื้นผิวการใช้งานด้วย อัตราการขจัดวัสดุขึ้นอยู่กับประเภทของสื่อ ความแข็ง และเวลาดำเนินการ สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำซึ่งมีพิกัดความเผื่อต่ำกว่า 0.05 มม เวลาดำเนินการและการเลือกสื่อต้องได้รับการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวการทำงาน (รู ผิวหน้าที่นั่ง ขอบเกลียว) ไม่มีการนำวัสดุออกเกินงบประมาณที่ยอมรับได้ สื่อพลาสติกที่มีการขัดถูละเอียดมาก รอบเวลาสั้น และการตรวจสอบการวัดในกระบวนการบ่อยครั้ง ถูกนำมาใช้เพื่อลบคมส่วนประกอบที่มีความแม่นยำโดยไม่กระทบต่อการปฏิบัติตามขนาด
