在过去的五年中,供应商已经找到了一种方法,可以将木屑大小的随机干燥有机颗粒材料制成各种形状,从而使介质具有更大的体积和质量,类似于木材的形状。188金宝搏bet官网新的干燥有机介质的额外重量使其基本上与陶瓷或塑料性能相同,除了不需要水或化学物质。



在过去,当表面去毛刺或抛光时,人们通常认为只使用玻璃杯进行湿加工。机械桶系统自古以来就存在,用于坚硬的、几乎无研磨性的材料和大量的水,在金属部件经过长时间的翻滚后,达到相对清洁、明亮和光滑的表面。188金宝搏bet官网这一过程类似于河流在很长一段时间内使岩石光滑和抛光的自然作用。

多年来,大规模精加工设备进行了大量改进,以加快加工零件的加工和精加工。然而,尽管设备已经先进,但磨料的选择(即“介质”)直到最近才发生了很大变化。大规模精加工介质的基本前提仍然是:粒度和重量越大,磨料越硬,对去毛刺或材料去除的效果就越好、越快。

以今天的合金和现代切割机械的速度,水和岩石已经不够了。许多制造工厂现在使用特殊的化学切削液,这改进了所有类型的加工操作。此外,介质现在具有统一的几何尺寸和形状,由不同的研磨砂和复杂的粘结剂组成。这些先进的磨料和非磨料材料在材料去除能力方面有了明显的改善。188金宝搏bet官网它们还以可预测的方式工作,使大规模精加工系统成为可靠的二次操作。

不幸的是,化学品在切割和精加工操作中的使用带来了一些新的挑战,使许多精加工专业人士寻找湿式精加工系统的替代品。

湿法加工通常使用塑料介质,其重量约为50至85磅/立方英尺。图片由Dave Davidson提供,制造工程师协会(SME)去毛刺/表面处理技术集团。

湿法处理的缺点

化学品的配方执行特定的任务,如提取热量或去除材料碎片,油或其他碎片。因此,它们既能与固体反应,也能与液体反应。它们干燥时也会在零件上留下残留物。由于批量精加工是一种次级操作,通常在与初级切削操作分开的区域进行,因此切削液的成分可能是未知的。如果在精加工之前进行多个加工操作,不同的化学流体可以结合或相互反应,产生另一种未知的化合物。

所有这些未知因素都会对精加工产生负面影响。此外,如果在去毛刺操作中使用的化学物质没有正确地清洁材料,表面处理过程将花费更多的时间,仍然可能无法达到所需的最终外观。

安全和环境因素也必须考虑在内。即使在加工和精加工过程中使用的所有化学品都得到了严格控制,废水仍然必须得到妥善处理。目前使用的大多数化学添加剂都是水基的、可生物降解的,但某些金属或材料污染物会进入溶液,不容易沉淀出来。例如,在不锈钢零件的大规模加工中,美国环境保护署(EPA)担心这种材料中的铬(一种致癌剂)可能会进入溶液。如果发生这种情况,即使昂贵的过滤系统也可能无法去除足够多的这些分子,从而使废水“安全”。

最重要的是,与湿式零件加工或表面加工相关的隐藏成本和操作有很多。化学品和/或其处理的成本从何而来?在处理这些化学品和副产品时需要什么设备或辅助用品?是否需要防护服或安全设备?维持这些业务所需的所有供应品和间接劳动力的成本是多少?此外,干燥或处理零件防止氧化的成本是多少?在评估作业的总成本时,所有这些因素都必须加以考虑。

干法加工使用干燥的有机材料,通常与木块或形状一起使用,以加快循环188金宝搏bet官网时间。图片由SME的Dave Davidson提供。

干的替代品

干法加工介质在大规模精加工工业中用于干燥或抛光零件已有一段时间了。在有机材料中加入无机浮石可形成有效的去毛刺介质。188金宝搏bet官网然而,干法去毛刺工艺比湿法去毛刺工艺更耗时,在大批量生产中不被认为是一个重要的选择。

湿法和干法工艺之间时间差的主要原因是所使用的磨料介质类型不同。磨料越重,对零件的压力越大,加工时间越短。湿法加工使用陶瓷陶瓷去毛刺介质,通常重约80至110磅/ft3,或塑料介质,重约50至85磅/ft3。相反,干式去毛刺系统中使用的干式有机材料的重量通常在20188金宝搏bet官网至35磅/立方英尺之间。在使用相同设备的颗粒状锯末形式中,与陶瓷或塑料材料相比,干燥材料通常需要至少2到5倍的时间才能实现去毛刺。188金宝搏bet官网

加工时间不同的另一个原因是,干燥的有机材料以前只能以小的、颗粒状的、松散的颗粒形式提供。188金宝搏bet官网这些小而易碎的颗粒对零件施加的能量、压力和质量比磨料预坯介质形状更小。松散干燥有机材料的加工时间在滚筒转臂机中为2 - 5天,在振动机系统中为24小时188金宝搏bet官网,在高能离心质量精整机中为1 - 4小时。

为了加快使用干燥有机材料的循环时间,通常的做法是在小的颗粒状有机材料中添加木块或形状188金宝搏bet官网。事实上,推荐的混合物是五份木头形状的颗粒和一份木屑大小的颗粒。陶瓷或非研磨性陶瓷,以及在较小程度上,塑料材料也可以添加到松散颗粒中,以获得比木材更大的重量和/或加工。188金宝搏bet官网预制件形状的数量和尺寸越大,材料去除或精加工过程就越快。但是,颗粒越松散,表面光洁度越好。

单独使用无机材料可以188金宝搏bet官网干燥地去除零件的毛刺,但这些材料使零件的表面光洁度极其粗糙,介质本身的寿命非常短,可能与喷砂系统的寿命相当。将无机材料与松散、干燥的有机材料混188金宝搏bet官网合,可大大提高介质的表面光洁度和寿命。通常,将浮石添加到干燥的有机材料中,并与粘性粘合剂一起将两者结合在一起。188金宝搏bet官网其他无机材料,如氧化铝或锆也可以188金宝搏bet官网使用。抛光添加剂或胭脂也可以添加,以创建一个更好看的部分的混合物。经过预处理的干燥有机材料很容易获得。188金宝搏bet官网

近年来,干性有机介质有了一些新的发展。在过去的五年中,供应商已经找到了一种方法,可以将木屑大小的随机干燥有机颗粒材料制成各种形状,从而使介质具有更大的体积和质量,类似于木材的形状。188金宝搏bet官网当无机材料与有机材料在专利树脂188金宝搏bet官网粘合工艺中混合以创建预制体形状时,其重量增加到约65至85磅/立方英尺3。额外的重量使得干燥的有机介质基本上与陶瓷或塑料性能相同,除了不需要水或化学物质。此外,有机材料的灵活性将介质本身的寿命延长了5到20倍,这是标准陶瓷介质在湿法加工过程中的188金宝搏bet官网寿命。

在过去的五年中,供应商已经找到了一种方法,可以将木屑大小的随机干燥有机颗粒材料制成不同的形状,从而使介质具有更大的体积和质量,类似于木材的形状。188金宝搏bet官网这些形状有机介质的额外重量使它们在性能方面与陶瓷材料不相上下。188金宝搏bet官网图片由Mark Cantwell提供,Finishing Associates Inc。

注意事项

新型成型有机介质是一种很好的替代去毛刺工艺;然而,由于无机添加剂的存在,它无法与松散预处理有机材料的光滑抛光表面相匹配。188金宝搏bet官网要达到几乎抛光、光滑、抛光的表面,仍然需要使用有机材料和添加剂,最好是在闭环系统中产生额外的热量。188金宝搏bet官网

新的有机介质形状的另一个缺点是成本——目前约为12美元/磅。然而,由于新介质的磨损率是陶瓷或塑料的5 - 20倍,因此需要更换的介质更少,这也大大节省了运输成本。此外,使用干式系统的整体好处可能很容易超过较高的介质价格。例如,干法工艺不需要水、废水处理或化学品,维护加工设备和一般人工的成本更低。没有水,就不会立即出现生锈问题,也不会使扁平或轻质部件粘在一起。零件从整理过程中出现清洁,干燥,并准备进行下一次操作。在一定程度上,干燥工艺也减少了表面加工硬化。

另一个缺点也必须考虑在内。由于有机材料重量轻且易碎,干法加工会产生灰尘和空气中的颗粒。建议采用闭环加工腔,这确实增加了大量精加工系统的一些额外费用。而桶式机器是完全封闭的,振动系统将需要某种形式的覆盖,将圆盘机或气流收集系统。

权衡选择

干湿系统各有优缺点。然而,干式系统,就其本质而言,比湿式系统更干净,更容易控制。随着越来越多的规则和法规对化学品的使用施加影响,随着干法加工介质的进步,干质量整理系统的使用在未来可能会越来越受欢迎。

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