Как улучшить чистоту поверхности обработанных деталей

Механическая обработка металла или пластика играет огромную роль в производстве деталей. Во многих случаях обработка обработанной поверхности более чем достаточна для конечного применения, но поскольку поверхности деталей вырезаны, а не отлиты или отлиты под давлением, стандартную (после механической обработки) обработку поверхности иногда необходимо изменить либо для эстетических, либо для функциональных целей. . Это может потребовать либо более точной обработки, либо использования вторичных процессов.

Измерение шероховатости поверхности

Наиболее широко используемой мерой шероховатости поверхности является Ra, или средняя шероховатость поверхности. Он измеряет отклонение от средней плоскости поверхности в микродюймах. Например, шероховатая поверхность чугунной сковороды имеет Ra около 2000. Сверхгладкая поверхность зеркала космического телескопа Хаббл настолько близка к нулю, насколько это возможно (хотя был обнаружен дефект менее одной пятидесятой размера человеческого волоса, который действительно требовал ремонта). Механически обработанные детали, как правило, находятся где-то между этими двумя цифрами.

В то время как стандартная обработка поверхности будет иметь видимые следы инструмента, дополнительная постобработка, такая как притирка и зернистость, может сделать детали более гладкими. .

Иногда допустима шероховатость обработанной поверхности. Как правило, по эстетическим соображениям предпочтительна более шероховатая поверхность, чем после механической обработки. Матовое покрытие может устранить отражения и с меньшей вероятностью оставит следы. Но матовая поверхность не может быть достигнута простой механической обработкой. Для этого вам потребуются вторичные процессы, такие как дробеструйная обработка или галтовка с керамической подложкой.

Гладкие поверхности

Существует несколько различных способов добиться более гладкой поверхности обрабатываемой детали. Первый фактор чистоты поверхности определяется самим процессом обработки, что позволяет найти баланс между скоростью и гладкостью. Если вам нужна ваша деталь быстрее, ожидайте Ra от 60 до 65. Если вы можете работать с более длительным периодом времени, эта цифра снижается до потенциального Ra 32.

Что вы можете ожидать от своих частей? Обламываем (зачищаем) кромки на всех обработанных деталях. Все обработанные пластиковые детали остаются без обработки, что может оставить видимые следы инструмента. С другой стороны, некоторые металлические детали предоставляют больший выбор. Важно помнить, что прецизионно обработанные детали часто имеют острые края, и с ними следует обращаться осторожно.

Дробеструйная обработка является распространенным вариантом обработки поверхности обработанных деталей, поскольку в результате получается однородная матовая поверхность.

Если вы хотите подробно ознакомиться со всеми нашими спецификациями конструкции, эти рекомендации по фрезерованию с ЧПУ содержат всю необходимую информацию.

Тем не менее, более высокая шероховатость Ra 60 — это не то, что мы обычно называем «грубым». При Ra 60 поверхность будет иметь видимые завихрения инструментов, но не будет шероховатой на ощупь. Вам понадобится микроскоп, чтобы увидеть изменения поверхности. Иногда, в зависимости от применения, такая степень шероховатости может привести к постепенному износу подвижной части и вызвать ослабление там, где деталь находится под напряжением. Это может даже позволить коррозии закрепиться на ваших деталях. Вот где вступают в действие вторичные процессы.

Постобработка

Вторичные процессы чистовой обработки невероятно важны, и у нас есть несколько вариантов повышения качества готовых обработанных деталей. Обработанные поверхности обычно сглаживают зернением или притиркой. Они похожи, но используют разное оборудование. В любом случае деталь многократно проходит через серию все более мелкозернистых абразивов до тех пор, пока не будет достигнута желаемая гладкость поверхности. В зависимости от того, сколько шагов применяется, зернистость может обеспечить окончательную чистоту поверхности Ra от 4 до 32. Притирка может дать поверхность Ra от 2 до 16. Неудивительно, что притирка — это процесс, используемый для изготовления прецизионных зеркал астрономических телескопов. Несмотря на то, что относительная гладкость, которая может быть достигнута с помощью зернистости или притирки, может частично совпадать, существует множество факторов, в том числе цена, которые могут сделать выбор в пользу того или иного процесса.

Как и в случае с металлическими деталями, для механически обработанных пластиковых деталей можно использовать различные процессы для корректировки обработки их поверхности. Имейте в виду, что пластиковые детали могут быть повреждены дробеструйной очисткой, но если вы готовы пойти на этот риск, это можно сделать. Однако чаще всего, если требуется матовая поверхность пластиковых деталей, используется литье под давлением, при котором сама металлическая форма подвергается дробеструйной очистке, чтобы придать полученным деталям более шероховатую поверхность.

Для придания блеска обработанные пластиковые детали можно отполировать мокрым шлифованием. Как и в случае с металлическим зерном, постепенно применяется более мелкая зернистость, пока не будет достигнута желаемая отделка. Существует еще один метод обработки для сглаживания обработанных пластиковых поверхностей, особенно прозрачных пластиков в оптических приложениях. Machining, even with fine tools, will usually cloud the surface of a clear plastic part, something that would be unacceptable if the part is something like a lens. In those cases, flame polishing applies just enough heat to flatten the light-scattering “hills and valleys” on the part surface. This lets light pass through the part as it should, rather than be scattered by the microscopic “geography” of its surface. To the naked eye, the part’s appearance will change from cloudy to clear.

Whatever the desired finish of your machined part—whether more matte or more polished than “as-machined”—there may be several ways to achieve it. These can include the choice of machining process itself or using secondary processes. The best approach for any part really depends on your application, timeframe, production volume, budget, and the exact finish you need. Because changes to machined parts can be done fairly quickly, you may be able to try several options and see which one works best for you. Our interactive quotes with manufacturability feedback provide useful information in making those decisions, but sometimes you may need help from our support engineers to narrow down your choices. We’re here to help.

If you want to get a really detailed look at our finishing options, download our FREE Surface Finish Guide for CNC Machining.