去毛刺技术 | 让精密零件上的毛刺无所遁形

发布时间: 12月23日 浏览次数:809

图源:Arku

随着精密加工深入现代工业制造的越来越多的行业,去毛刺技术作为关键工序融入到精密加工中,保证了工件高度的尺寸稳定性,防止加工后发生变形,便利后续的工艺制程。

毛刺,在金属制品加工过程中无处不在的“坏小子”,无论是冲孔、激光切割还是等离子切割,加工工序都会在工件表面形成锋利的边缘和毛刺,特别是等离子切割时,熔渣(氧化物和金属残留物的混合物)会顽固沉积在零件边缘。表面若存在毛刺会增加人员受伤的风险,危及产品质量、影响设备使用甚至缩短设备的使用寿命。比如液压阀体和气动零件上的毛刺和脱落的金属粉末,一旦进入液压或风动系统中将会产生严重的紊流或非层流,导致过滤器或管道堵塞。据统计,在精密零件加工中,去毛刺的成本约占10%~25%,若精密零件上有深孔和切槽,将使去毛刺成本大大增加。

图源:和氏工业技术股份有限公司

去毛刺技术为不同制品的精密加工而生,适用于航天航空、汽车机车、半导体、仪器仪表、工程机械、军工、高分子材料等高精度要求的元件除毛刺,大幅提高生产效率,降低不良品流入市场的概率,降低人工受伤的风险,提升企业产品生产质量。常用的去毛刺方法有,电解去毛刺、磨粒流去毛刺、磁力研磨去毛刺、热能去毛刺、强力超声波去毛刺、高压水喷射去毛刺、液氮冷冻去毛刺等,常结合自动化系统操作。针对不同材质工件的表面除毛刺处理,使用场景、方法、溶剂/磨料不尽相同。

去毛刺效果

去毛刺效果 图源: 莱纳斯工业设备(苏州)有限公司

 去毛刺工具-德国高速钨钢铣刀

 去毛刺工具-德国高速钨钢铣刀 图源:KHC进口铣刀

去毛刺工具-研磨刷

 去毛刺工具-研磨刷 图源:锐必克-深圳市高精达精密工具有限公司

 

电解去毛刺

 

电解去毛刺( ECD )是一种化学去毛刺方法, 其原理是,工具电极接在直流电源的负极,有毛刺的零件接在电源的正极,中间通过一定压力和流速的电解液,然后接通直流电源,作为阳极的金属就逐渐发生电化学溶解,达到去除毛刺的目的。这种方法常用于齿轮、花键、连杆、阀体和曲轴油路孔口等去毛刺,以及尖角倒圆等。

电解去毛刺可有效地去除任何尺寸的毛刺,如零件中隐蔽部位交叉孔或形状复杂零件的毛刺,生产效率高,去毛刺时间一般只需几秒至几十秒。所以操作非常简单,生产率高,适用于自动化加工。在过程中不产生热应力和机械应力,不会使工件发生变形。适用的材料范围和硬度范围很大。但也有缺点,其一电解液有一定腐蚀性,工件去毛刺后应经过清洗和防锈处理;其二零件毛刺的附近也受到电解作用,表面会失去原有光泽,甚至影响尺寸精度。

当零件加工公差极其严格时,很难为生产作业找到一个最佳的表面加工工艺。易趋宏集团可以提供一种适合大多数制造应用的解决方案,即高精度电解加工 (PECM) 工艺。通过调节充气压力达到不同,PECM 除了具备 ECM 工艺的所有优点——精确度、品质、一致性和可重复性,而且还具备为专业应用提供更高整体精度的优点。

EMAG精密金属零件生产系统

EMAG精密金属零件生产系统

EMAG精密金属零件生产系统 图源:埃马克

对高压共轨技术的泵体去毛刺是复杂零件去毛刺。初看会觉得泵体的机械加工和去毛刺都是当今常见的技术,不值得一提。然而深究其里便可以发现掌控整个生产工艺是实现经济有效生产的关键。埃马克集团针对这一问题,能提供从切削加工、工件自动输送、到去毛刺的整个工艺链的CEM解决方案。其CEM工艺由于模块化结构的设备可后续拓展,所以节拍时间也可根据产量要求在生产起动或生产阶段匹配。

 

磨粒流去毛刺

 

磨料流去毛刺(AFM)原理是通过挤压半固态或液态磨料,研磨内孔或端面,从而达到抛光去毛刺的目的。该工艺去毛刺效果彻底,均匀,精度高。环保,磨料可循环使用,无粉尘、高热、危险性气体液体产生。可用于具有一定附加值的工件,处理内孔、交叉孔、微细孔、齿面去毛刺抛光,曲面抛光等。行业应用极其广泛,如汽车工业、航天航空、军工重工、模具制造、传动产品、热流道、电子行业、医疗器械、纺织工业等等。

双向环保自动去毛刺机原理

双向环保自动去毛刺机原理:通过油压缸体运动挤压的方式,使软磨料流经加工面、内孔或端角,进行去毛刺、倒角以及抛光研磨的加工。对于凹凸面与弯曲孔道、多孔、细孔、长孔等通常刀具达不到的复杂形状抛光去毛刺。图源:西安斯曼克磨粒流精密机械有限公司

 

磁力研磨去毛刺

 

磁力研磨去毛刺,是在磁力去毛刺机(磁力抛光机)由高速旋转的磁场引导容器内的磁针,在清水和抛光液的介质中高频撞击工件达到去毛刺的效果。其原理是磨料在磁场力的作用下沿磁力线方向整齐排列,形成一支且柔且刚的磁研磨刷,工件与磨料在磁场中旋转井作轴向振动时发生相对运动,磨料刷就对工件表面进行研磨加工。

磁力研磨去毛刺方法有下几方面优点:在去除毛刺的同时对工件表面进行精加工,与磨削加工相比,磁性研磨加工后工件表面光洁度可提高一级左右;适用于各种精密零件的去毛刺和抛光,可达到清除污垢,去除毛刺,提高产品表面光亮度;由磁性磨料所形成的“抛光刷”能均匀地到达复杂形状的表面上,因此可同时对工件的内外表面进行研磨,针对小五金件,小饰品等死角,内孔处理效果极佳。磁性磨料可重复使用,不需要使用水和油进行冷却;磁力去毛刺机其耗材为抛光液和钢针,再加适量自来水来批量抛光去除工件毛刺即可,对环境无任何污染。

磁力研磨去毛刺适合领域有:首饰工艺品,硬质塑料,塑胶、自动车床零件,CNC加工件、压铸、冲压零件, 弹簧、弹片零件,电子、通信,紧固件,精密五金零件等等 。

热流道内孔抛光设备

热流道内孔抛光设备,是利用柔性流体磨料利用挤压进入热流道内孔进行流动抛光作业,设备采用流动力学,配以高分子弹性流体研磨,配合液压动力让高分子研磨磨料流经需要抛光的工件内腔表面,达到去毛刺抛光效果。图源:普茨迈航空精密设备(PCMAPE)公司

 

热能去毛刺

 

热能去毛刺,又名热爆去毛刺、电热学去毛刺,是当今世界机械制造行业公认更适合小工件大批量去毛刺的先进工艺。热能去毛刺的过程是在高温下氧化成粉末的过程——它采用氢气和氧气,在处理工件的密闭工作室中混合,经火花塞点火, 使混合气在瞬时内爆燃放出大量的热能而去除毛刺。

热能去毛刺是一种特种加工技术,是唯一能均匀去除毛刺的方法,它能把所有的零件上不需要的材料从其表面上去除掉,甚至从难以达到的内部凹槽和相贯孔上除掉毛刺,而且事后不必检查。特别适合其他工艺方法无法解决的具有复杂型腔、相贯相交孔系、深孔、盲孔、螺纹孔等去毛刺难度较大工件的去毛刺处理。可用于黑色、有色金属及热塑性塑料等非金属材料工件的去毛刺和金属压铸件、塑压件的去飞边处理。由于它的加工效率极高,用于生产的直接成本低廉,特别适合大批量连续生产环境使用,是规模化工业生产理想的高效加工设备。

 德国ALT热能去毛刺机

德国ALT热能去毛刺机,采用西门子PLC控制系统,采用氧气和甲烷/氢气采作为燃。主要应用:液压阀(球铁、灰铁),液压泵部件(球铁),液压阀芯、阀杆, 油路块,汽车零部件,不锈钢、铝合金部件;以及塑料件等。 图源:ALT

 

强力超声波去毛刺

 

超声波去毛刺,是利用超声波在液体介质中产生的漩涡、负压区、空穴和气泡,对被清理工件表面进行作用,加速毛刷和污物的脱落。超声波去毛刺适用于金属种类包括不锈钢、各种铝合金以及其它多种金属;小型齿轮、电机磁芯、铝的精密加工品等;汽车的阀体、油压机器轴、齿轮、大部分电脑部件、铝合金、摇臂、精密螺钉等。

超声波薄壁零件去毛刺

超声波薄壁零件去毛刺:图源:常州密镭超声波设备有限公司

强力超声波去毛刺,是普通超声波去毛刺/清洗的10~20倍,可得到机械加工无法形成(太花费时间)的纤细加工物均匀的表面。如针对机械难以加工的金属、玻璃、陶瓷腐蚀(凹凸)等,能够去除单靠超声波所无法去除的表面强硬的氧化薄膜、毛刺等。强力超声波去毛刺适用于精密加工薄壁类零件、微型轴承、半导体器件、导弹制导系统等。

超声波去毛刺设备

超声波去毛刺设备 图源:苏州巴斯尔泰机械科技有限公司

 

高压水喷射去毛刺

 

高压水喷射去毛刺是利用专用泵把水或水溶性油的水加压后,从特殊设计的喷嘴以一定的形状如扇形、锥形等喷射出去,产生巨大的冲击能量对零件进行冲击,达到去除毛刺的目的。这种方法可有效去除零件内部的交叉孔、斜孔、螺纹孔以及盲孔的毛刺、切屑及油污杂质,特别适用于复杂零件在机械加工后形成的多种毛刺。由于介质是水,不会对环境造成污染,但必须注意防锈。适用于汽车发动机、变速箱、制冷压缩机、船舶、飞机发动机、军工产品、模具等各种球墨铸铁、灰口铸铁、粉末冶金、铸造铝合金、锌合金、不锈钢零件的去毛刺清洗。

高压水去毛刺清洗机

高压水去毛刺清洗机 图源:和氏工业技术股份有限公司

 

液氮冷冻去毛刺

 

液氮冷冻去毛刺,主要针对橡塑高分子材料的去毛刺技术。成型后的橡塑制品飞边通常比制品薄,在低温状态下,将先于制品发生脆化。冷冻去毛边机正是利用这一原理,在飞边发生脆化而制品本身尚有弹性的时间差区域内,用高速喷射出塑料弹丸对制品进行撞击,使脆化的飞边得以完全清除。由于飞边毛刺的温度下降速度比制品本身要快,因此可在不损坏制品本身的情况下去除毛刺。

橡塑材料属于高分子材料,在不同温度下处于不同的相态,从相态角度而言,也只是力学状态的变化,属于物理层面,不会发生任何的化学变化。当产品通过冷冻去毛边回到常温下时,将会恢复原来的各种性能。图源:东莞市博约自动化科技有限公司

 

液氮冷冻去毛刺,既能高质量、高效率地去除制品的毛刺,又能保持制品本身的所有物性不发生改变,可大幅度地提高制品的去毛刺精度且具有很高的集约化程度。液氮冷冻去毛刺已成为精密橡塑制品、压铸企业不可或缺的后道修边及去毛刺处理 。适用于橡胶复杂部件、精密密封件、油封、汽车橡胶部件、微型航天部件、精密塑料部件、精密人造橡胶部件、复杂的电子部件、微电子部件、锌、镁、铝模压铸件。

高分子材料去毛刺前后对比

高分子材料去毛刺前后对比 图源:东莞市锐美机械有限公司

上海国际去毛刺&表面精加工技术展览会

2021.12.05-07

上海新国际博览中心

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