Истражување за влијанието на кафеавиот микроправ од фузиран алумина врз грубоста на површината на материјалот
Во нашата работа, особено во површинската обработка или преработката на материјали, речиси секој ден се справуваме со индикаторот за „грубост“. Тоа е како „отпечаток“ од материјалот, кој директно одредува дали последователниот слој може да се залепи, колку се деловите отпорни на абење, па дури и ефектот на запечатување на склопот. Денес, да не зборуваме за тие теории на високо ниво, туку да седнеме и да разговараме како колеги за нашиот најпознат стар пријател - кафеавиот микроправ од фузиран алуминиум оксид - и како тој „управува“ со површинската грубост на материјалите.
I. Прво, да разбереме: Што точно е кафеав микроправ од фузиран алумина?
Кафеава стопена алумина, едноставно кажано, е она што го „рафинираме“ користејќи материјали како алумина и кокс во електрична печка за лак. Бидејќи содржи малку титаниум и железни оксиди, има кафеава боја, па оттука и името. Има висока тврдост, добра жилавост и е прифатлива цена, што го прави „главен столб“ во пескарењето и брусењето.
И терминот „микроправ“ е клучен. Се однесува на екстремно финиот прав добиен со дробење и просејување на кафеава стопена алумина преку посебен процес, со големина на честички што обично се движи од неколку стотици до неколку илјади мрежи. Не го потценувајте овој прав; тој повеќе не е груб „нож за сечење дрво“, туку прецизен „нож за вајање“. Неговото појавување овозможи кафеавата стопена алумина да се префрли од тешки задачи како што е отстранување на дебел оксиден бигор од одлеаноци во полето на прецизна машинска обработка, каде што е потребен екстремно висок квалитет на површината.
II. Како ја „ваја“ површината? – Динамички микроскопски свет
Многу луѓе мислат дека пескарењето е едноставно удирање на површината со песок, и колку посилно удирате, толку погрубо станува. Тоа е половина вистина, но за оние од нас кои ги проучуваат микро-правовите, другата половина е суштината. Влијанието на кафеавиот микро-прав од стопен алумина врз грубоста на површината е сложен динамичен процес, кој го сумирам во три главни ефекти:
Ефект на „дупчење“ (макро-сечење): Ова е најинтуитивното. Брзо летачки микро-честички од прав, како безброј ситни чекани и длета, влијаат на површината на материјалот. Поцврстите честички директно ќе го „гризнат“ материјалот, формирајќи ситни вдлабнатини. Оваа фаза е главниот двигател на брзото зголемување на грубоста на површината. Замислете мазна површина што се издлабува со безброј ситни вдлабнатини; разликата помеѓу врвовите и долините драматично се зголемува, природно зголемувајќи ги вредностите на грубоста (на пр., Ra, Rz).
Ефект на „орање“ (пластична деформација): Ова е интересно. Кога честичките не ја удираат површината челно перпендикуларно, туку ја „гребат“ под агол, тие можеби нема директно да го сечат материјалот. Наместо тоа, како и орањето, тие го „стискаат“ површинскиот материјал кон страните, формирајќи издигнат „жлеб“. Овој процес не го отстранува директно материјалот, туку преку пластична деформација, ја менува морфологијата на површината, зголемувајќи ја разликата помеѓу врвовите и долините.
Ефекти на „збивање“ и „замор“: Под континуирано влијание на микрочестичките, површината на материјалот поминува низ процес на „рафинирање“ преку повторени удари. Раните удари може да ја олабават површината, но континуираните удари всушност го „збиваат“ површинскиот слој, формирајќи густ, зајакнат слој. Истовремено, повторените удари предизвикуваат замор во површинската микроструктура на материјалот, што го олеснува отстранувањето на последователните честички.
Како што можете да видите, дури и едноставниот процес на пескарење вклучува три ефекти истовремено и кои меѓусебно комуницираат во микроскопскиот свет: „копање“, „орање“ и „набивање“.
III. Трите клучни фактори што влијаат на резултатите: Големина на честичките, притисок и агол
Сега кога го разбираме принципот, како да го „командуваме“кафеав микроправ од фузиран алуминаза да се постигне посакуваната површинска грубост при реална работа? Тоа главно се потпира на овие три клучни фактори:
Прв фактор: Големина на честичките (Колку груб треба да биде правот?)
Ова е најважниот параметар. Едноставно кажано, под исти услови, колку се честичките покрупни, толку е поголема вредноста на грубоста на површината. Користењето груб прав од 80 mesh ќе произведе многу груба површина со неколку потези; но ако користите W40 или дури и пофин микроправ, добиената површина ќе биде многу мазна и ќе има фино чувство. Ова е слично на шмирглање дрво со груба шмиргла наспроти фина шмиргла - резултатите се многу различни. Затоа, за да се добие мала грубост на површината, изборот на фин микроправ е првиот чекор.
Вториот клучен елемент: Притисок на прскање (Колку сила?)
Притисокот е енергијата што им се дава на честичките. Колку е поголем притисокот, толку побрзо летаат честичките, толку повеќе кинетичка енергија имаат и толку е поагресивен ефектот на „копање“ и „орање“, што природно резултира со поголема грубост. Сепак, постои една замка: повисокиот притисок не е секогаш подобар. Прекумерниот притисок може да доведе до прекумерно сечење, дури и до оштетување на димензионалната точност на обработуваниот дел, па дури и до кршење на кршливи материјали. Нашето искуство е дека, додека се исполнуваат барањата за чистење и грубост, најдобро е да се користи најнискиот можен притисок - „користете го најдобриот челик таму каде што е важно“.
Третиот клучен елемент: Агол на прскање (Од која насока?)
Многу луѓе го занемаруваат овој параметар. Истражувањата покажуваат дека кога аголот на прскање е помеѓу 70° и 90° (скоро нормален), зголемувањето на грубоста е најзначајно бидејќи доминира ефектот на „копање“. Кога аголот станува помал (на пр., 30°-45°), ефектот на „орање“ станува поизразен, што резултира со различен профил на грубост. Ако сакаме да исчистиме површина, но не сакаме таа да стане премногу груба, понекогаш користиме помал агол за да постигнеме рамнотежа помеѓу чистењето и грубоста.
IV. „Тајните“ и размислувањата во практичната примена
Само теоријата не е доволна; постојат многу „тајни“ што можат да се пронајдат во вистинската работа.
На пример, „темпераментот“ на обработуваниот дел (вродените својства на материјалот) е клучен. Користењето на истите параметри за обработка на кален челик со висока тврдост во споредба со мек алуминиум ќе даде сосема различни резултати. Меките материјали се посклони кон пластична деформација, создавајќи длабоки и широки „жлебови“ и лесно се затнуваат; тврдите материјали имаат поголема веројатност да се лупат кршливо, формирајќи повеќе вдлабнатини.
Друг пример е „животниот век“ на микро-правот.Кафеав микро-прав од стопен алуминаќе се истроши и ќе се скрши со текот на времето. Новата серија прав има униформна големина на честичките, остри рабови и силна сила на сечење, создавајќи униформна и релативно голема грубост. Сепак, искористениот прав, со заоблени рабови и помала големина на честичките, станува „стар и истрошен“, со намалена сила на сечење, потенцијално создавајќи помала и поуниформна грубост, погодна за конзистентни површински „сатенски“ завршни обработки. Сè зависи од вашите барања за процесот.
Затоа, проучувањето на ефектот одкафеав микроправ од фузиран алуминаРапавоста на површината не е само прашање на гледање на материјалот и работење соодветно. Тоа е уметност на прецизна контрола во микроскопскиот свет. Треба да бидеме како искусен лекар по традиционална кинеска медицина, вешто совладувајќи ги својствата и патиштата на „лековитите билки“ како што се „честички, притисок и агол“, а потоа комбинирајќи го ова со „составот“ на материјалот на обработуваниот дел, со цел да се препише најефикасниот „лек“ и да се постигне таа совршена рапавост на површината.