Inženieriem un iepirkumu vadītājiem automatizācijas nozarē pareiza virsmas apstrādes procesa izvēle ir kā staigāšana pa tērauda stiepli. Nepareiza pārklājuma izvēle var izraisīt precīzas piedziņas vārpstas montāžas iestrēgšanu pārmērīga pārklājuma biezuma dēļ.
Nenovērtējot vides faktorus, konstrukcijas stiprinājuma kronšteins dažu mēnešu laikā var sarūsēt, izraisot visas ražošanas līnijas slēgšanu. Pārmērīga augstas klases aprīkojuma izmantošana var izraisīt nevajadzīgu projekta izmaksu pieaugumu.
Kā profesionālisPrecīzijas daļas SPM mašīnu ražotājam, mēs redzam, ka klienti katru dienu saskaras ar šādu dilemmu. Galīgo lēmumu parasti pieņem trīs nozares smagsvara spēlētāji: melnais oksīds, cinka pārklājums un bezelektroniskais niķelis.
Šajā rokasgrāmatā mēs padziļināti analizēsim šos trīs procesus, salīdzināsim to tehniskos parametrus un palīdzēsim jums izlemt, kurš no tiem ir vispiemērotākais jūsu SPM iekārtas mehāniskajām daļām.
Trīs galvenie tērauda virsmas apstrādes procesi
Pirms parametru salīdzināšanas vispirms noskaidrosim, ko katrs process faktiski dara ar tērauda virsmu.
Melnais oksīds (melnināšanas apstrāde)
Šis ir ķīmiskās konversijas pārklāšanas process. Tas nav materiāla slānis, kas pārklāj metāla virsmu, bet gan ķīmiska reakcija, kas virsmas dzelzi pārvērš magnetītā (Fe3O4).
SPM pamatvērtība:"Nulles tolerances" virsmas apstrāde. Tas nodrošina pamata izturību pret rūsu un skaistu melnu izskatu, nemaz nemainot detaļu izmērus.
Cinka pārklāšana
Elektrolīzes process, kurā uz tērauda virsmas tiek uzklāts plāns cinka slānis. Tas darbojas kā "upurēšanas anods" - cinks korodēs pirms tērauda, tādējādi aizsargājot pamatni.
SPM pamatvērtība:rentabls{0}}miesassargs. Ļoti piemērots statiskām konstrukciju sastāvdaļām ar ierobežotu budžetu, bet kurām nepieciešama uzticama aizsardzība pret rūsu.
Bezvada niķeļa pārklājums (ENP)
Paškatalītiska ķīmiska reakcija, kas uzklāj vienmērīgu niķeļa fosfora sakausējuma slāni. Šim procesam nav nepieciešama elektrība, tāpēc nebūs "suņa kaula efekta" (ti, strāva, kas izraisa pārmērīgu stūru pārklājumu uzkrāšanos).
SPM pamatvērtība:augstas veiktspējas{0}}vairogs. Tas lieliski apvieno augstu izturību pret koroziju, augstu cietību un spēju vienmērīgi segt sarežģītas ģeometriskas formas.
Galvenā parametra salīdzinājums
Hansheng, kam ir daudzu gadu pieredze precīzijas mehānisko komponentu ražošanā, sniedz jums trīs galveno procesu – melnā oksīda, cinka pārklājuma un bezelektriskā niķeļa (ENP) galveno parametru salīdzinājumu. Jūs varat novērtēt, kurš tērauda virsmas apstrādes process jums ir nepieciešams, pamatojoties uz šo tabulu.
| Raksturlielumi | Melnais oksīds | Cinka pārklāšana | Bezelektrisks niķelis (ENP) |
|---|---|---|---|
| Galvenā funkcija | Estētika un pamata aizsardzība | Korozijas aizsardzība | Nodilumizturība un aizsardzība pret koroziju |
| Izmaksas | Zems | Zema-Vidēja | Augsts |
| Pārklājuma biezums | Nenozīmīgs (< 1 Mm) | 5 - 15 Mm (ne tikai ar to, ir atkarīgs no pašreizējā izplatīšanas) | 5 - 50 Mm (ļoti viendabīgs) |
| Ietekme uz izmēriem | Nav (perfekti saglabā pielaides) | Mērens (iespējama uzkrāšanās malās/stūros) | Kontrolējams (vienmērīgs pārklājums uz visas virsmas) |
| Izturība pret koroziju (sāls izsmidzināšanas tests) | Ārkārtīgi zems (< 24 - 48 hours*) | Vidēji (96 - 120 stundas**) | Augsts (100 - 1000 stundas) |
| Nodilumizturība | Zems (ja nav ieeļļots) | Zems | Augsta (pārklājuma cietība 45-50 HRC) |
| Izskats | Matēts / spilgti melns | Spilgti sudraba, zila vai dzeltena | Spilgta metāla / nerūsējošā tērauda apdare |
Uzmanību: Melnā oksīda rūsas novēršanas spēja lielā mērā ir atkarīga no turpmākās eļļas iegremdēšanas/vaska pārklājuma apstrādes.
Piezīme: Cinka pārklājuma veiktspēja ir atkarīga no izmantotās pasivācijas plēves veida (zils baltais cinks, krāsainais cinks, melnais cinks).
Tipisku SPM detaļu praktiska izvēle
Lai šos datus padarītu praktiskākus, apskatīsim trīs nestandarta automatizācijas iekārtu komponentus un analizēsim to optimālās virsmas apstrādes stratēģijas.
Sensora stiprinājuma kronšteins
Funkcija:Piestipriniet sensoru uz mašīnas rāmja, lai tas izturētu statiskās slodzes.
Ierobežojums:Izmaksu jutīgums; Pakļauts vispārējam rūpnīcas gaisa mitrumam.
Galīgā izvēle:Cinka pārklājums (zils/dzidrs hromāts).
Iemesls:Šeit nav nepieciešama augsta nodilumizturība vai mikrometra līmeņa precizitāte. Cinkošana nodrošina izcilu katoda aizsardzību, novērš rūsu un maksā tikai nelielu daļu no niķeļa pārklājuma, vienlaikus saglabājot iekārtas izskatu tīru un profesionālu.
Precīzijas piedziņas vārpsta
Funkcija:Pagriezieties lielā ātrumā gultņa iekšpusē un pārraidiet griezes momentu.
Ierobežojums:stingra pielaide (piemēram, ± 0,005 mm); Berze var izraisīt nodilumu.
Galīgā izvēle:Bezelektriska niķeļa pārklāšana (vidēja fosfora saturs).
Iemesls:Ja tiek izmantota cinkošana, pārklājums abos vārpstas galos būs biezāks par vidusdaļu, kas sabojās gultņa stiprinājumu. Melnais oksīds nav-nodilumizturīgs. Tikai bezelektroniskais niķelis var nodrošināt pilnīgi vienmērīgu pārklājumu, kas spēj izturēt berzi un koroziju, vienlaikus lieliski saglabājot vārpstas ģeometrisko formu.
Iekšējais lāzera vadotnes deflektors
Funkcija:Bloķējiet izkliedētu gaismu optiskās noteikšanas moduļa iekšpusē.
Ierobežojums:Nevar atstarot gaismu (nepieciešama dzēšana); Sarežģīta forma ar maziem pavedieniem.
Galīgā izvēle ir melnais oksīds.
Iemesls:Galvenais mērķis ir optiskā veiktspēja (absorbcija). Turklāt, ņemot vērā to, ka Black Oxide nepalielina biezumu, precīzijas vītnes uz deflektora joprojām var lieliski ieskrūvēt pēc apstrādes, bez nepieciešamības atkārtoti pieskarties.
Vienas{0}}pieturas ražošanas vērtība
Pārklājuma veida izvēle ir tikai puse no panākumiem. Reāls izaicinājums ražošanāSPM mašīnu mehāniskās daļasslēpjas izpildē -, konkrēti, tolerances pārvaldībā.
Nepietiekama izmēra stratēģija
Uzņēmums Hansheng Automation šo problēmu risina, izmantojot integrētoTērauda virsmas apstrādes pakalpojums:
Inženiertehniskais pārskats: mēs pārskatām jūsu galīgās izmēra prasības.
Iepriekšēja kompensācija: CNC virpošanas vai slīpēšanas stadijā mēs apzināti apstrādājam detaļas "mazizmērā" (piemēram, Ø 9,980 mm).
Kontrolēta galvanizācija: Precīzi kontrolējiet pārklājuma biezumu līdz 10 µm.
Gala rezultāts: pēc apstrādes detaļas sasniedza perfektu Ø 10 000 mm specifikāciju.
Tā ir priekšrocība, strādājot ar piegādātāju, kurš saprot abusCNC apstrādes pēcapstrādeun metalurģija. Mēs ne tikai iemetam detaļas baseinā, bet arī virsmas apstrādi uzskatām par daļu no precīzās ražošanas inženierijas.
Kā jums vajadzētu izvēlēties?
Iekšējām precīzijas daļām, mērinstrumentiem un optiskajiem komponentiem (izmēru nevar mainīt):izvēlieties melno oksīdu.
Kronšteiniem, stiprinājumiem un ārējiem konstrukcijas rāmjiem (rūsas novēršana un izmaksu prioritāte):izvēlieties cinkošanu.
Augstvērtīgāmizvēlieties bezelektrisku niķeli.
FAQ
Kurš ir vairāk piemērots SPM detaļām, bezelektriskais niķelis vai cietais hroms?
Tas ir atkarīgs no lietojumprogrammas scenārija. Cietajam hromam ir ārkārtīgi augsta cietība (~70 HRC), piemērots lineārās berzes daļām, piemēram, hidrauliskajiem stieņiem, taču tam var būt malu efekti (nevienmērīgs pārklājums). Bezelektriskā niķeļa cietība ir nedaudz zemāka (pēc termiskās apstrādes līdz ~60 HRC), bet tā lielākā priekšrocība ir viendabīgums. SPM daļām ar sarežģītām formām, iekšējiem caurumiem vai vītnēm ķīmiskais niķelis parasti ir labāka izvēle.
Vai visas tērauda virsmas apstrādes metodes atbilst RoHS standartiem?
Lielākā daļa mūsdienu amatniecības izstrādājumu atbilst, taču tas ir atkarīgs no konkrētās formulas. Tradicionālajā cinka pārklājumā tiek izmantota sešvērtīgā hroma pasivācija, kas nav saderīga ar RoHS. Mūsdienās mēs parasti izmantojam trīsvērtīgā hroma pasivācijas procesu, kas pilnībā atbilst RoHS vides standartiem. Pieprasot, lūdzu, norādiet savas vides prasības.
Vai varu izsmidzināt krāsu uz detaļām, kas apstrādātas ar melno oksīdu?
Nav ieteicams tieši izsmidzināt krāsu. Melnā oksīda virsma parasti satur pretrūsas eļļu, kas var izraisīt krāsas nepielipšanu. Ja nākotnē plānojat veikt pulverkrāsošanu vai krāsošanu, mēs iesakām izmantot fosfatēšanu kā apakšējo priekšapstrādi, jo fosfatēšanas plēvei ir lieliska adhēzija.
Atsauces
Oberg, E., et al. (2020). Mašīnu rokasgrāmata (31. izdevums).
ASTM B633-19. Standarta specifikācija elektropārklātiem cinka pārklājumiem uz dzelzs un tērauda.
ASTM B733-15. Standarta specifikācija autokatalītiskajiem (bezelektrības) niķeļa-fosfora pārklājumiem uz metāla.