
什麽是磨粒流磨削,也稱為磨粒流加工(AFM)或(huò)擠(jǐ)壓珩磨(extrude honing?),是一種應用於多種行業的精密精加(jiā)工(gōng)技術。此過(guò)程(chéng)的一些應用包(bāo)括:
去毛刺
邊半徑生成
表麵改進(拋光)
熱重鑄層的去除
將複雜的內部形狀拋(pāo)光至鏡麵光潔度
創建/改進閥(fá)門和配件內的氣體/液體流動路徑
為什麽(me)使用磨粒流加工?
磨粒流加工是20世紀60年代發展起來的一種(zhǒng)對內表麵進行平滑和拋光並產生可控半(bàn)徑的方法。手工拋光或去毛刺可能導致結果不一致或效率低下(xià),並且可能無法在複雜或內表麵上執行。
該工藝還可以優化流(liú)動係數或提高某些零件的高、低周疲勞(láo)強度。
過程
磨料流加工是指在含(hán)磨料(liào)、粘彈性化合物或磨料(liào)介質的(de)壓力下,通過夾具(jù)在(zài)待拋光、去毛刺和半(bàn)徑區域上來回流動。在典型的雙向流動過程中,兩個垂直相對的圓(yuán)柱體通過工件和工具形成(chéng)的通(tōng)道(dào)來回(huí)擠壓研磨介質。在單向係統中,研磨介質僅向一個方向流動,允(yǔn)許介質(zhì)從零件中流出,以便快速加工、輕(qīng)鬆清潔或簡單快速更換工具。
這個過(guò)程包括三個基本要素:夾具、機器和磨料。
固定裝置
夾具的設計是為了(le)提高待加工區域內磨料的速度。速度的增加將材料的去除(chú)集中在工件的特定區域(yù)。夾具可以由廉價的結構級尼龍製成,提供更充(chōng)分的強度與(yǔ)重量比,並且可以方便地加工成定製配置。高產量的夾具由鋼或鋁製成,並使用(yòng)聚氨酯(zhǐ)塗層(céng)的刀片來保護工(gōng)件不(bú)受磨料劃傷或開槽。根據零件尺寸和機器尺(chǐ)寸,夾具可以容(róng)納1到50個或更多。
流動磨床具(jù)有多種功能。首先,它必須能夠在規定的壓(yā)力(PSI/MPa)或流量(立方(fāng)英寸(cùn)/秒/升/分鍾)下泵送研磨介(jiè)質。其次,它必須能夠夾持和密封夾具之間的上(shàng)下介質(zhì)缸,在雙(shuāng)向流動係統。這兩種功能通常都由液壓缸完成。
研磨介(jiè)質通過推動下介質活塞從預加載的下介(jiè)質缸中泵出,然後流過(guò)夾緊夾具,最後向上進入(rù)上介質缸。當下介質活塞完全前進時,流動反向;上介質活塞前進,使介質通過夾具返回下缸。此流動循環代表一個序(xù)列,重複(fù)此循環(huán),直到(dào)達到預(yù)設的總介質位移值(zhí)(立(lì)方英寸(cùn)/升)。
大多數生產的(de)AFM機器(qì)還(hái)包括一個介質冷卻器,用於去除由研磨作用產生的熱量,以及一個(gè)夾具運輸裝(zhuāng)置,例(lì)如穿梭機或轉台,用於將夾具從裝載/卸載站索引到介質氣缸之間(jiān)的處理位置。自動介質貯存器可(kě)用於用研磨介質預填充內部(bù)體積較大的夾具,並確保有足夠(gòu)的介(jiè)質使機器始終在其全(quán)排量(liàng)活(huó)塞行程下運行(以避免“短循(xún)環”)。
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研磨介質係統
磨(mó)料(liào)流磨(mó)削中(zhōng)使用的磨料介質提供了(le)實際的材(cái)料去除(chú):拋光、去毛(máo)刺和邊緣半徑。基質是一(yī)種粘彈性半固體,其(qí)粘度範圍從堅硬的膩(nì)子狀材料到柔(róu)軟的(de)、幾乎像油脂的稠度(dù)不等。在Winbro Flow Grinding,我們根據客戶的特殊研(yán)磨需求定製這種材料。請在我們的研磨(mó)介質係統頁(yè)麵中(zhōng)閱讀有(yǒu)關此定製解決方案的更多信息。
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研磨介質係統
磨粒流磨削(也稱為磨粒流(liú)加工-AFM)中使用的磨料介質提供實際的材料去(qù)除(chú):拋光、去毛刺和邊緣半(bàn)徑。每種介質配方由聚合物、可流動載體組成,其中混合了一種或多種粒度的磨料顆粒(lì)。載體或介質基是一種粘(zhān)彈性(xìng)半固體,其粘度範圍從堅硬的膩子狀材料到柔軟的、幾(jǐ)乎像油脂的稠度不等。介質基部的彈性特性支持磨粒流過表麵或通(tōng)過內部(bù)通道,以(yǐ)通過純研磨作用細化表麵(miàn)和邊緣。媒體基地本身由高(gāo)彈性的(de)硼矽(guī)氧(yǎng)烷“彈跳膩子”聚合物與油基潤滑劑混合,以增加流動性。聚合物含(hán)量高的載體將是堅硬的,可用於拋光或半徑大的特征;潤滑劑含量高的載體將是柔軟的,很容易通過(guò)小通(tōng)道或長通道(dào)。
盡管任何(hé)類(lèi)型的(de)自由磨料顆粒都可以混合到載體中,但最常(cháng)用的磨料是碳化矽(guī)和氧化鋁(lǚ)。它們在高性(xìng)能和中(zhōng)等(děng)成本之間提供了良好的平衡。通常,所用磨料的尺寸從粗的20目磨料(平均粒徑(jìng)~0.9mm)到(dào)非常細的600目磨料(liào)(平均粒徑~0.9mm)。研磨(mó)介質將(jiāng)包含約25%至約67%的磨(mó)粒(lì)(按重量計(jì))。
配方代碼(mǎ)
Winbro流動磨削磨料介質的(de)配方代碼描述了基體的(de)聚合物含量和(hé)介質的磨料含量。通(tōng)過理解公式代碼,用戶可以(yǐ)確定該介質的特性,從(cóng)而智能地選擇要用於給定操作的介質。例如:
WB57-20S(30)-36S(35)
該研磨介(jiè)質中的載體含有57%的聚合物(wù),且相對較硬。磨料含量為混合物:30%(按重量計)20目碳化矽磨料加35%(按(àn)重量計)36目碳化矽磨料(總共65%磨料顆粒/35%介質基)。這將是一個沉重和侵(qīn)略性的媒體,這將適合拋光大型鑄造工業閉式(shì)泵葉輪內部通道。
WB35-80(50)
這種(zhǒng)研(yán)磨介質中的載體隻有35%的重量聚合物,因此它(tā)比前麵的(de)例子更柔軟,更(gèng)易流動。磨料(liào)粒度單一,為80目較細的碳化矽,磨料含量為50%(按重(chóng)量計)。該介質用於(yú)去除流體控(kòng)製部件或電樞中相對較小直徑(2-3 mm)的孔的毛刺。
WB30-320S(30)
本例中的載體更易流動,其聚合物重量僅為30%。為了進一步提高流動性,磨料含量也降(jiàng)低到隻有30%的重量。由於它的低粘度和細磨粒尺寸,這種(zhǒng)介質將流經非常(cháng)小的直徑孔(0.4毫米),如重(chóng)新拋光纖維擠出模(mó)具。
變(biàn)化
磨料類型:磨料粒度後麵的後綴“S”表示它是碳化矽,最常用的(de)磨料。“A”表示氧化鋁,“B”表(biǎo)示碳化硼,“D”表示(shì)金剛石粉末(用於拋光(guāng)碳化鎢(wū)模具)。
媒體基(jī)礎:所有(yǒu)Winbro研磨媒體配(pèi)方代碼以字母“WB”開頭。我們的標準媒體基地,然後包含一個2位數的數字,描述百分比的(de)聚合物載體。2位數字後麵的字母“A”表示該介質中的潤滑劑已優化用(yòng)於拋光(guāng)。也就是說,這種介質提供了一(yī)個更明亮更有光澤的表麵外觀,特別是在不鏽鋼部(bù)件上,介(jiè)質的侵蝕性略有(yǒu)下降。例如:WB46A-120S(60)。2位數字後麵的字母“S”表示該介質中的潤滑(huá)劑已針對半徑邊(biān)緣進行了優化。對於這些“S”介質配方(fāng),與我們的標準介質基礎相(xiàng)比,通(tōng)過(guò)孔或通道移除的材料量顯著減少,而邊緣半徑的大小(xiǎo)不受影響。例如:WB40S-24S(62)
應用領域(yù):適用於航空(kōng)航天、軍工、兵器工業(yè)、模具、汽車、醫療、紡織、電子等行業的金屬、鎢鋼、硬質合金、陶瓷等材(cái)料(liào)工件內表麵拋光/去毛刺/倒角等。有(yǒu)效提升產品光潔度、耐磨度、疲勞(láo)度等質量。
