Лучшие отделочные услуги для компонентов точной обработки — Часть 1

Часть 1: Отделочные услуги, добавляющие или изменяющие поверхностный слой компонента

Существует множество техник отделочной обработки, добавляющих или изменяющих поверхностный слой металла точного токарного компонента. Эти методы используются для эстетических целей, защиты от среды или улучшения функции детали.

Большинство методов применимы к компонентам с швейцарских и поворотных CNC станков. Однако материал, конструкция детали и итоговые требования должны оцениваться нашими инженерными и качественными командами для выбора оптимального сочетания техник.

Краткий обзор наиболее распространенных типов отделочных услуг:

Пескоструйная обработка (Bead Blast)

Создает однородное матовое (сатиновое) финиш и удаляет следы инструмента, видимые после обработки. Часто используется для видимых деталей. Деталь облучают мелкими шариками из прессовательного пистолета. Процесс удаляет немного материала и оставляет гладкую поверхность.

Чернение (Black Oxide)

Конверсионное покрытие, окрашивающее поверхность в черный цвет. Используется для слабой коррозионной стойкости, уменьшения отражения света и часто для внешнего вида. Многие детали для оружейной промышленности требуют чернения для снижения бликов. Подробнее — в нашей статье про Black Oxide.

Бурнирование (Burnishing)

Процесс формовки, меняющий шероховатость, размер или твердость поверхности и создающий зеркальный блеск. Улучшает коррозионную стойкость, устраняет пористость, снижает усталостные разрушения и визуальные дефекты. Закаленная и покрытая шарик или ролик прогоняют по поверхности, деформируя её до заданных требований.

Закалка поверхности (Case Hardening)

Процесс закалки поверхности металла с сохранением мягкого ядра. Ядро поглощает напряжения, поверхность получает повышенную износостойкость. Существует несколько типов закалки поверхности в зависимости от материала и требований. Наиболее частые для точных компонентов: пламенная закалка, цементация, нитрирование. Пламенная — самая частая: быстрое нагревание до заданной температуры и быстрый охлаждение, образуя мартенситный слой. Цементация и нитрирование описаны ниже.

Диффузионные процессы

1. Цементация: деталь из стали помещается в углеродоснащенную вакуумную ванну, температура повышается на заданное время, затем закалка зафиксировывает углерод в структуре, создавая закаленную поверхность.
2. Нитрирование: стальная деталь нагревается в ванне с аммиачным газом на заданное время. На поверхности образуются нитриды, создавая закаленный слой. Закалка не требуется. Нитрирование дает минимальные искривления, но требует в стали хрома, молибдена и алюминия.

Химическое (безэлектролитическое) напыление (Electroless Plating)

Металлическое покрытие образуется в химической ванне с катализатором (в отличие от гальваники с током). Напыление улучшает шероховатость, износо- и коррозионную стойкость. Главное преимущество — равномерный слой независимо от геометрии детали. Химическое निकелевое напыление — частый выбор для точных компонентов.

Гальваническое напыление (Electroplating)

Покрытие детали слоем металла с использованием электрического тока. Широко применяется для улучшения поверхностных качеств: внешний вид, коррозионная и абразивная стойкость, смазываемость, электрическая проводимость, отражательная способность — в зависимости от основы и материала напыления.

Два общих способа: барабанное (мелкие детали простой геометрии в вращающемся барабане) и висельное (детали на металлической раме опускаются в ванну). Барабанное — для малых простых деталей, висельное — для крупных сложных.

Роллетирование (Knurling)

Нанесение ряда впадин на деталь для лучшего хвата (не скользит в руке). Часто на крепеже для ручного завинчивания. Можно выполнить на швейцарском станке во время обработки или после.

Пассивация (Passivating)

Конверсионный процесс, меняющий поверхностный слой. Деталь погружают в химическую ванну, меняющую химический состав поверхности. Пассивация делает материал более пассивным (менее чувствительным к среде). Покрытие защищает основной материал.

1. Анодирование (Anodizing) — вид пассивации, увеличивающий толщину оксидного слоя на поверхности точных компонентов, повышающий коррозионную и износостойкость, снижающий задирание резьбы. Часто на алюминии. Дает неэлектропроводящую поверхность.
2. Хроматное конвертирование (Chromate Conversion) — использует специальный раствор. Раньше в основном шестивалентный, сейчас переход на трехвалентный (синий и желтый финиш, соответствующий ЕС и RoHS). Дает электропроводящую поверхность.

Роллетирование резьбы (Thread Rolling)

Процесс формовки резьбы на точном компоненте. Многие резьбы делаются на швейцарском станке, но некоторые материалы (титан) лучше роллетировать после обработки заготовок. Многие авиационные резьбовые крепежи роллетируют после обработки. Матрица с резьбой давит на заготовку, физически смещая материал для формирования резьбы (в отличие от токарной, где резьба образуется удалением материала). Визуально различить сложно.

Pioneer Service создала обширную сеть квалифицированных поставщиков для проектов с особыми требованиями к финишу. Мы изготовили широкий спектр кастомных токарных компонентов для клиентов в Авиакосмической, Медицинской, Гидравлической, Нефтегазовой, Измерительной и Промышленной отраслях с уникальными спецификациями поверхности. Мы сертифицированы AS9100D и ISO 9001:2015. Кастомные шайбы, болты, поппеты, крепежи, винты, Abstandhalter, фланцы, штоки, кнопки, шпильки, заклепки, ручки, сопла, втулки, поршни, вставки, электроды, валы, втулки, колпаки, втулки, феррули, штоки, кольца, штоки, гайки и шплинты — лишь часть деталей, которые мы делаем для клиентов.