Widia
| 10分钟阅读

为你的去毛刺巴克获得更多的Bang

如今,客户要求零件无毛刺,这就意味着要积极去毛刺。与此同时,他们希望零件没有划痕和磕碰,这需要温和的处理。有一个非传统的去毛刺过程,不仅完全消除毛刺,甚至难以触及的部分,但也留下了加工特征和表面抛光完好无损,零件没有划痕和划痕。这个过程叫做热去毛刺。

去除机械零件上的毛刺一直是一个挑战,今天更是如此。今天的螺杆机零件通常需要更多的加工操作,这就留下了更多的毛刺——许多毛刺实际上是无法接触到的,但必须去除,以排除潜在的性能和/或可靠性问题。如今,客户要求零件无毛刺,这就意味着要积极去毛刺。与此同时,他们希望零件没有划痕和磕碰,这需要温和的处理。

大多数车间发现用传统的散装去毛刺方法很难满足这些冲突的要求。然而,有一种非传统的去毛刺过程,不仅完全消除毛刺,甚至难以触及的部分,但也使加工特征和表面抛光完好无损,零件没有划痕和划痕。这一过程被称为热去毛刺,虽然它并不新鲜——从20世纪70年代初就开始使用了——但它开始看起来像是一个时机已经成熟的过程。

顾名思义,热去毛刺是利用热蒸发毛刺和金属污染物。零件装载在一个相对较小的厚壁燃烧室,在热去毛刺机大约一个小型垂直加工中心的大小。室是关闭的,机械密封,然后充满氧气和可燃气体的混合物。装药完全包围了燃烧室的每个部分,填满了每个开口和周围的每一个毛刺。最后,火花点燃电荷,引起爆炸,产生强烈的热(高达6000°F)短脉冲,氧化毛刺,但其余部分冶金和尺寸不受影响。

热去毛刺是如何工作的

如何在不影响零件的情况下去除毛刺?加工的毛刺通常具有高的表面积质量比。由于毛刺很薄,在高温下,这些毛刺在氧气的存在下氧化得非常快。氧化过程在整个毛刺处迅速且或多或少地均匀发生,在毛刺底部从相对较大的部件中出现的地方停止,后者充当散热片来散热。尽管氧气/气体电荷的爆炸产生足够的热量来完全氧化毛刺(以及类似的不需要的生产过程副产品,如压铸件上的闪光),它的持续时间很短,以至于零件本身的温度只升高了几百度——在开始冷却之前,不足以影响尺寸或冶金。

热去毛刺工艺是由Surftran公司发明并作为热能法(TEM)获得专利的挤出磨练Surftran),麦迪逊高地,密歇根州,在20世纪70年代。如前所述,去毛刺发生在密封的燃烧室中。零件在旋转分度台上运输到燃烧室,旋转指数台含有多达六(底部)燃烧室一半。要达到的零件(通常)(通常)在操作员负载/卸载站的下腔室中手动加载(见下面的照片)。分度表携带每个下腔室中的一半装入机器中,其中与固定的上室一半配合以形成燃烧室。

加工特定零件的设置包括适当的机器设置。这一过程是自动的,从一批到另一批是一致的,所以操作员的主要职责是装卸部分。一个去毛刺周期需要30到35秒。根据每个周期加工零件的数量,可以给机器分配第二名操作员,以便零件装卸与机器的吞运率相匹配。

由于热去毛刺室相对较小(标准尺寸范围从直径约7英寸、6英寸深到直径12英寸、8英寸深),每个周期可去毛刺的机加工零件数量有限,主要取决于零件尺寸。在去毛刺过程中,零件可能被大量装载到篮状容器中,以约束零件并防止它们四处弹跳。(伴随着高温,爆炸产生的冲击波足以使不受约束的部件相互碰撞,可能造成损害。)

越来越多的热去毛刺零件是单独固定的——如右图所示,用于固定零件的多腔板是一种流行的固定装置——将零件固定在最有利的位置,以获得最佳去毛刺效果,并防止零件与零件之间的接触。适当设计的夹具也可以用来支持小直径的零件,并作为散热器,以防止扭曲脆弱的区域。

热去毛刺与其他工艺

热试剂需要比传统的批量型去毛刺工艺更大的资本投资。首先,热去毛刺机的成本开始于大约200,000美元。其次,必须设计夹具,这通常需要夹具设计者,并制作以保持零件进行处理。

在零件经过热量去毛刺之前,必须彻底清洁它们以除去可能干扰该过程的加工芯片,冷却剂,油和其他污染物。在去毛刺后,零件也必须彻底清洁。虽然热量去毛刺无碎片,去毛刺介质,细粒或颗粒,但该方法将毛刺转化为均匀沉积的母金属的氧化物。通常必须除去氧化物,通常用基于酸的清洁剂。更介于稍后会说零件清洁考虑因素更多。

一次大量零件的振动去毛剂可能是最便宜且最常用的去毛刺方法。它广泛用于拆下浅层表面缺陷和略微圆角的部件上的外部毛刺是可接受的。然而,振动去毛刺在从凹陷中断的切口,槽,交叉孔和其他内部特征中移除内部毛刺时较小。热试剂更有效地去除内部毛刺,甚至难以到达毛刺。此外,在振动去毛刺过程可以在诸如盲孔,螺纹孔,交叉孔等部分的难以清洁的区域中留下介质,芯片和其他残留物,除了氧化少量之外,热量去毛刺不会留下任何东西在清洁后工艺中容易被移除的涂层。

热去毛刺的另一个重要优点是它的一致性。可靠而一致地从一个零件到另一个零件以及批量到批量地去除毛刺的能力使热去毛刺成为气囊零件、燃油喷射零件、阀门部件和其他关键部件的毛刺脱落不仅会对最终产品的性能产生不利影响,还可能导致灾难性的故障。

在许多情况下,选择归结为热去毛刺或手工去毛刺。手工去毛刺最初是有吸引力的,因为它是熟悉的,它不需要大量的设备支出,每个部件的成本可能看起来很低。然而,这个过程是缓慢的,特别是对于需要去除多个毛刺的零件。同样重要的是,由于许多人为错误的机会,结果是不一致的:一个零件上的一个或多个毛刺可能会被去毛刺的人错过;整个部分可能被遗漏;毛刺可能没有完全去除;部件可能在搬运过程中损坏;零件可能在去除毛刺的过程中被损坏了。当手工工作时,出错的机会是无限的。

相比之下,除零件装卸外,热去毛刺是一个完全自动化的过程。人为错误的机会被最小化,结果是一致的。这个过程也快得多。根据尺寸的不同,一批零件可以在30到35秒内热去毛刺。手动去毛刺一个零件可能需要那么长的时间。越来越多的商店面临手工去毛刺和热去毛刺之间的选择,它提供了可靠的,一致的结果,决定真的没有选择。

由于热去毛刺的过程是一致的,一个工作的总加工时间可以以很高的精度计算。这使得调度更加可靠。批次之间的成本也是一致的,这使得成本估算更加可靠。

热去毛刺可用于许多铁和有色金属、热固性金属和热塑性塑料,无需填充。首要考虑的是被加工材料的导热系数。常用的钢易于加工,但即使是高导电性的金属,如铝和黄铜,也可以通过调整加工参数来适应。

“要么做要么买”的决定

一些螺丝机商店和制造公司选择内部热量去毛刺能力。一个原因是他们正在加工更复杂的部分,这些部分造成更大的去毛刺挑战。另一个原因是,部分质量要求变得更加严格,而且更传统的去毛刺流程未能满足这些要求。公司认识到,热验证答案都有需求,因此它们正在安装内部功能。

此外,随着越来越多的传统工作被海外供应商抢走,许多美国商店将其增长战略建立在专注于更有挑战性的工作上。因此,他们正在投资更先进的生产设备和工艺,如热去毛刺,以吸引更多的精选客户,并提供一系列最先进的服务,使他们从竞争中脱颖而出。

具有内部热量去毛刺能力的公司可以通过在合同基础上向其他公司提供热量去毛刺来填补设备上的空闲时间。与螺旋机械配件的热反转理想的原因相同的原因使其成为机加工压铸,锻件,冷头部件,挤出等理想。

安装内部热去毛刺能力的公司通常是产品制造公司和/或大量加工零部件系列的公司。但是,企业不一定要大才能享受到热去毛刺的好处。他们可以利用一些去毛刺工作车间,在合同的基础上执行热去毛刺。

例如,挤出磨练Surftran生产热能去毛刺机器工业客户的尺寸范围,但该公司还运营着一个ThermoBurr子公司,由几个工作商店位于美国重要工业领域提供一系列的去毛刺过程,包括热能去毛刺,在合同的基础上。Dave Koster, ThermoBurr在其谢尔比镇,密歇根工厂的副总裁,提供了许多理由,为什么外包热去毛刺是一个聪明的举动,任何螺丝机械车间。

“螺丝机商店和其他工作商店有很多资金投入了高效的零件制造业务,”Koster先生开始。“These shops appreciate the advantages of having their parts thermally deburred, but rather than spend the money to install in-house thermal deburring capability, they’re more inclined to invest in equipment that improves their core business and outsource the thermal deburring work to shops that are as efficient at it as the shops are at their own specialties. Many firms believe that the key to success is to do only what you do best and rely on other suppliers of goods and services that are equally good at their specialties.

“环境因素也必须考虑在内,”科斯特继续说。“热去毛刺需要清洗前后的操作。当你用水进行工业处理时,你不仅需要废水排放许可证,还需要限制固体、磷酸盐等物质的排放。你必须了解客户要求你加工的各种材料的清洗,并能够正确处理清洗过程中的副产品。

他继续说:“螺丝机械工厂和其他公司可以通过外包工作,承包去毛刺工厂,从而避免成为垃圾处理专家,这些工厂已经在符合联邦、州和地方环境法规的设备和流程上进行了投资。”“这样做,还可以避免在热去毛刺机、清洗设备和废水处理方面的大笔投资。此外,如果你目前需要热去毛刺的工作结束了,你就不用再负担昂贵的热去毛刺和部分清洗设备了。”

处理去毛刺工作的最大优势之一是能够利用它的专业知识。车间通常会有一系列去毛刺工艺,包括更现代的工艺,如电化学去毛刺(ECD)、高能精加工(HEF)和磨粒流加工(AFM)。大多数去毛刺车间会分析你的零件并推荐最合适的去毛刺方法。样品零件是免费加工的,一般在72小时或更少的时间内退货。

许多螺丝机厂已经或正在从旧的凸轮自动车床过渡到新的数控车床。有了这些新设备,如今的商店正在为更高要求的客户生产更复杂的零部件。精密零件需要同样精密的去毛刺工艺。如果您仍然试图通过手工去毛刺的方法,您可能会危及与零缺陷项目公司的关系,这些公司将不再接受带有毛刺的部件。

沃尔特Xtra-tec XT