Вещество, обладающее металлическими свойствами и состоящее из двух или более химических элементов, по крайней мере один из которых является металлом.
Медь, содержащая определенное количество легирующих элементов, добавляемых для получения необходимых механических и физических свойств. Наиболее распространенные медные сплавы делятся на шесть групп, каждая из которых содержит один из следующих основных легирующих элементов: Латунь – основным легирующим элементом является цинк;Фосфористая бронза – основной легирующий элемент – олово;Алюминиевая бронза – основным легирующим элементом является алюминий;Кремниевая бронза – основным легирующим элементом является кремний;медно-никелевые и никель-серебряные – основным легирующим элементом является никель;и сплавы с разбавленным или высоким содержанием меди, содержащие небольшие количества различных элементов, таких как бериллий, кадмий, хром или железо.
Твердость является мерой устойчивости материала к поверхностному вдавливанию или износу. Абсолютного стандарта твердости не существует. Для количественного представления твердости каждый тип испытаний имеет свою шкалу, которая определяет твердость. Измеряется твердость при вдавливании, полученная статическим методом. по тестам Бринелля, Роквелла, Виккерса и Кнупа. Твердость без отпечатков измеряется динамическим методом, называемым склероскопическим тестом.
Любой производственный процесс, в ходе которого металл обрабатывается или подвергается механической обработке для придания заготовке новой формы. В широком смысле этот термин включает в себя такие процессы, как проектирование и компоновка, термообработка, погрузочно-разгрузочные работы и контроль.
Нержавеющая сталь обладает высокой прочностью, термостойкостью, отличной обрабатываемостью и коррозионной стойкостью. Были разработаны четыре основные категории, охватывающие ряд механических и физических свойств для конкретных применений. Четыре марки: серия CrNiMn 200 и серия CrNi 300 аустенитного типа;хром мартенситного типа, закаливаемый 400 серия;хром непрокаливаемый ферритного типа серии 400;Дисперсионно-твердеющие хромоникелевые сплавы с дополнительными элементами для обработки на раствор и старения.
Добавляется в инструменты из карбида титана, чтобы обеспечить высокоскоростную обработку твердых металлов. Также используется в качестве покрытия инструмента. См. Инструмент для нанесения покрытия.
Минимальное и максимальное количество, разрешенное размером заготовки, отличается от установленного стандарта и по-прежнему является приемлемым.
Заготовка удерживается в патроне, монтируется на панели или удерживается между центрами и вращается, при этом режущий инструмент (обычно одноточечный) подается по ее периметру или через торец или грань. В виде прямолинейного точения (резания) по периметру заготовки);конусное точение (создание конуса);ступенчатая токарная обработка (обработка диаметров разных размеров на одной заготовке);снятие фаски (снятие фаски с кромки или уступа);торцовка (обрезание торца);Токарная обработка резьбы (обычно внешней, но может быть и внутренняя);черновая обработка (объемное удаление металла);и чистовая обработка (легкая резка в конце). На токарных станках, токарных центрах, патронных станках, винтовых автоматах и подобных машинах.
Как технология прецизионной обработки листового металла, фотохимическое травление (PCE) позволяет добиться жестких допусков, имеет высокую повторяемость и во многих случаях является единственной технологией, позволяющей экономически эффективно производить прецизионные металлические детали. Оно требует высокой точности и, как правило, безопасно. Приложения.
После того, как инженеры-проектировщики выбирают PCE в качестве предпочтительного процесса металлообработки, важно, чтобы они полностью понимали не только его универсальность, но и конкретные аспекты технологии, которые могут повлиять (а во многих случаях улучшить) на проектирование изделия. В этой статье анализируется, что должны делать инженеры-конструкторы. ценит возможность получить максимальную пользу от PCE и сравнивает этот процесс с другими методами металлообработки.
PCE обладает множеством качеств, которые стимулируют инновации и «расширяют границы, включая сложные функции продукта, усовершенствования, сложность и эффективность». Для инженеров-конструкторов крайне важно полностью раскрыть свой потенциал, а микрометалл (включая HP Etch и Etchform) защищает своих клиентов. относиться к ним как к партнерам по разработке продукции, а не просто к производителям-субподрядчикам, что позволит OEM-производителям оптимизировать это разнообразие на ранних стадиях проектирования.Потенциал, который могут предложить функциональные процессы металлообработки.
Размеры металла и листов. Литографию можно применять к металлу различной толщины, класса, состояния и размера листа. Каждый поставщик может обрабатывать металл разной толщины с разными допусками, и при выборе партнера PCE важно точно спросить об их возможности.
Например, при работе с группой травления micrometal этот процесс можно применять к тонким металлическим листам толщиной от 10 до 2000 микрон (от 0,010 до 2,00 мм) с максимальным размером листа/компонента 600 x 800 мм. Обрабатываемые металлы К ним относятся сталь и нержавеющая сталь, никель и никелевые сплавы, медь и медные сплавы, олово, серебро, золото, молибден, алюминий. А также труднообрабатываемые металлы, в том числе высококоррозионные материалы, такие как титан и его сплавы.
Стандартные допуски на травление. Допуски являются ключевым фактором в любой конструкции, а допуски PCE могут варьироваться в зависимости от толщины материала, материала, а также навыков и опыта поставщика PCE.
Процесс Micrometal Etching Group позволяет производить сложные детали с допусками всего ±7 микрон, в зависимости от материала и его толщины, что является уникальным среди всех альтернативных методов изготовления металлов. Компания использует специальную систему жидкого резиста для достижения ультра- тонкие (2-8 микрон) слои фоторезиста, обеспечивающие большую точность во время химического травления. Это позволяет Etching Group достигать чрезвычайно малых размеров элементов - 25 микрон, минимальных отверстий - 80 процентов толщины материала и повторяемых однозначных микронных допусков.
Для справки: группа травления micrometal может обрабатывать нержавеющую сталь, никелевые и медные сплавы толщиной до 400 микрон с размерами элементов всего 80% толщины материала с допусками ±10% толщины. Нержавеющая сталь, никель и медь. и другие материалы, такие как олово, алюминий, серебро, золото, молибден и титан, толщиной более 400 микрон, могут иметь размеры элементов всего 120% толщины материала с допуском ±10% толщины.
Традиционный PCE использует относительно толстый сухой пленочный резист, что снижает точность конечной детали и доступные допуски, и позволяет достичь размеров элементов только 100 микрон и минимальной апертуры от 100 до 200 процентов толщины материала.
В некоторых случаях традиционные методы металлообработки могут обеспечить более жесткие допуски, но есть ограничения. Например, лазерная резка может иметь точность до 5% толщины металла, но минимальный размер элемента ограничен 0,2 мм. PCE может достичь минимального стандарта. Возможны размеры элементов 0,1 мм и отверстия менее 0,050 мм.
Кроме того, следует признать, что лазерная резка представляет собой метод обработки металлов «в одной точке», что означает, что она, как правило, более дорогая для сложных деталей, таких как сетки, и не позволяет достичь глубины/функций гравировки, необходимых для жидкостных устройств, таких как топливо, с использованием глубокого травления. Аккумуляторы и теплообменники легко доступны.
Обработка без заусенцев и напряжений. Когда дело доходит до возможности воспроизвести точную точность и минимальные размеры элементов PCE, штамповка может подойти ближе всего, но компромиссом является напряжение, прикладываемое во время металлообработки, и характеристики остаточных заусенцев. штамповки.
Штампованные детали требуют дорогостоящей последующей обработки и неосуществимы в краткосрочной перспективе из-за использования дорогостоящих стальных инструментов для производства деталей. Кроме того, износ инструмента является проблемой при обработке твердых металлов, часто требующей дорогостоящего и трудоемкого ремонта. PCE используется многими разработчиками гибких пружин и проектировщиками сложных металлических деталей из-за отсутствия заусенцев и напряжений, нулевого износа инструмента и скорости подачи.
Уникальные функции без дополнительных затрат: уникальные характеристики могут быть реализованы в продуктах, изготовленных с использованием литографии, благодаря кромочным «кончикам», присущим этому процессу. Контролируя травленый кончик, можно ввести ряд профилей, позволяющих изготавливать острые режущие кромки, например, те, которые используются для медицинских лезвий, или конические отверстия для направления потока жидкости в сетке фильтра.
Низкая стоимость оснастки и итераций проектирования: для OEM-производителей во всех отраслях, которым нужны многофункциональные, сложные и точные металлические детали и сборки, PCE теперь является предпочтительной технологией, поскольку она не только хорошо работает со сложной геометрией, но и дает инженерам-конструкторам гибкость в вносить коррективы в конструкцию еще до начала производства.
Основным фактором достижения этой цели является использование цифровых или стеклянных инструментов, производство которых недорого и поэтому их можно дешево заменить даже за несколько минут до начала изготовления. В отличие от штамповки, стоимость цифровых инструментов не увеличивается со сложностью детали, которая стимулирует инновации, поскольку дизайнеры сосредотачиваются на оптимизированной функциональности деталей, а не на стоимости.
Применительно к традиционным методам металлообработки можно сказать, что увеличение сложности детали равно увеличению стоимости, большая часть которой связана с применением дорогих и сложных инструментов. Затраты также возрастают, когда традиционным технологиям приходится иметь дело с нестандартными материалами, толщиной и оценки, все из которых не влияют на стоимость PCE.
Поскольку в PCE не используются твердые инструменты, исключаются деформации и напряжения. Кроме того, изготавливаемые детали получаются плоскими, имеют чистые поверхности и не имеют заусенцев, поскольку металл равномерно растворяется до достижения желаемой геометрии.
Компания Micro Metals разработала удобную в использовании таблицу, которая поможет инженерам-конструкторам рассмотреть варианты отбора проб, доступные для околосерийных прототипов, доступ к которым можно получить здесь.
Экономичное прототипирование. При использовании PCE пользователи платят за лист, а не за деталь, а это означает, что компоненты с различной геометрией могут обрабатываться одновременно с помощью одного инструмента. Возможность производить несколько типов деталей за один производственный цикл является ключом к огромным затратам. экономия, заложенная в этом процессе.
PCE можно наносить практически на любой тип металла, будь то мягкий, твердый или хрупкий. Алюминий, как известно, трудно резать из-за его мягкости и трудно резать лазером из-за его отражающих свойств. Точно так же твердость титана является сложной задачей. Например, Компания Micrometal разработала запатентованные процессы и химикаты травления для этих двух специальных материалов и является одной из немногих компаний по травлению в мире, располагающих оборудованием для травления титана.
Объедините это с тем фактом, что PCE по своей сути быстр, и причина экспоненциального роста внедрения этой технологии в последние годы станет ясна.
Инженеры-конструкторы все чаще обращаются к PCE, поскольку им приходится производить более мелкие и более сложные прецизионные металлические детали.
Как и в случае любого выбора процесса, дизайнеры должны понимать конкретные свойства выбранной технологии производства при рассмотрении свойств и параметров конструкции.
Универсальность фототравления и его уникальные преимущества как метода прецизионного изготовления листового металла делают его двигателем инноваций в дизайне и действительно могут использоваться для создания деталей, которые считались невозможными, если бы использовались альтернативные методы изготовления металлов.
Время публикации: 26 февраля 2022 г.