Металните части рядко напускат процеса на обработка в перфектно състояние.

След пробиване, фрезоване, лазерно рязане, щанцоване или заваряване на повърхността остават малки повдигнати ръбове. Тези ръбове се наричат ​​грапавини. Някои едва ли се виждат. Други са достатъчно остри, за да срежат ръкавици, да попречат на сглобяването, да повредят уплътненията или да съкратят експлоатационния живот на компонент.

В-серийното производство неравностите не са само козметичен проблем. Малко вътрешно изпъкналост в тялото на хидравличния клапан може да ограничи потока. Грубият ръб на медицински компонент може да не успее да се провери. Неравностите, оставени върху батериите или електрическите корпуси, могат да създадат точки на износване и проблеми с вибрациите месеци по-късно.

Ето защо премахването на ръбове има значение.

Тази статия разбива петте най-широко използвани метода за премахване на ръбове, къде работят, къде се провалят и как производителите обикновено избират между тях.

Какво е премахване на ръбове и защо има значение?

Почистването е процес на премахване на нежелани повдигнати ръбове, остри издатини или остатъчен материал, останал след механична обработка или производство.

Тези неравности се образуват по време на:

• CNC обработка
• Пробиване
• Фрезоване
• Лазерно рязане
• Плазмено рязане
• щанцоване
• Заваряване
• Щамповане

Повечето неравности се появяват там, където режещият инструмент влиза или излиза от материала. По-меките метали като алуминия често се деформират и размазват. По-твърдите сплави са склонни да се счупват и оставят остри ръбове.

Често срещани проблеми, причинени от неравности

Брус с височина само няколко десети от милиметъра все още може да създаде производствени проблеми.

Типичните примери включват:

• О-пръстените са повредени по време на монтажа
• Повреди на прахово покритие по остри ръбове
• Износване на лагера, причинено от разхлабени метални фрагменти
• Електрически къси съединения вътре в корпусите
• Лошо прилягане между свързващите компоненти
• Наранявания на оператора по време на работа

В автомобилното производство неравностите в телата на клапаните на трансмисията могат да повлияят на консистенцията на потока на маслото. В производството на електроника дори малки метални фрагменти могат да замърсят чувствителни модули.

Колкото по-малък става толерансът на частите, толкова по-опасни стават изпъкналостите.

Какво причинява неравности по време на производство?

Различните производствени процеси създават различни характеристики на бора.

Износването на инструмента също има значение.

Тъпият режещ инструмент генерира повече триене и деформация, което обикновено означава по-големи неравности и по-груби ръбове. Скоростта на подаване и скоростта на рязане също влияят върху образуването на грапавини. По-бързото не винаги е по-чисто.

Често срещани типове брусове и как те влияят върху избора на метод

Не всички грапавини се държат по един и същи начин.

Някои се откъсват лесно. Други остават плътно прикрепени към детайла и изискват агресивни методи за отстраняване.

Борове по ръбове, борове за дупки и вътрешни бурове

Това са най-разпространените видове борчета в промишленото производство.

Edge Burrs

Намира се по изрязаните ръбове след фрезоване, срязване или щамповане.

Обикновено лесно се отстранява механично.

дупки

Появяват се около пробити или пробити дупки.

Често срещан при производството на ламарина и обработката с ЦПУ.

Вътрешни неравности

Разположени вътре в канали, напречни отвори или вътрешни проходи.

Те са много по-трудни за премахване, защото физическият достъп е ограничен.

Термичното и електрохимичното почистване често се избират специално за премахване на вътрешни грапаве.

Борове за заваряване, горещи борове и перови борове

Weld Burrs

Създаден от излишния материал по време на заваряване.

Често неправилни и трудни за равномерно отстраняване.

Hot Burrs

Типично при лазерно рязане и плазмено рязане поради втвърдяване на разтопен метал.

Feather Burrs

Тънки, остри издатини, причинени от срязване или деформация на мек материал.

Те са често срещани при обработката на алуминий и тънките-материали.

Видът на бора често определя процеса преди материала.

Обяснени са 5-те най-добри метода за отстраняване на ръбове

1. Ръчно почистване

Ръчното премахване на ръбове все още се използва широко, защото е евтино за стартиране и е гъвкаво за малки производствени серии.

Операторите използват ръчни инструменти като:

• файлове
• Скрепери
• Абразивни тампони
• Ротационни остриета
• Шлифовъчни дискове

Този процес работи добре за прототипи, ремонтни работи или ниско{0}}производство, където автоматизацията не е оправдана.

Квалифициран оператор може избирателно да отстрани неравностите, без да засяга останалата част от детайла.

Това е предимството.

Недостатъкът е последователността.

Двама оператори рядко произвеждат еднакви резултати при дълги производствени смени. Ръчното премахване на ръбове също става скъпо, след като работното време се увеличи.

Фабрика, произвеждаща 5 000 машинно обработени алуминиеви корпуса на ден, не може да разчита на ръчно премахване на грани за дълго.

Най-добро за

• Обработка на прототип
• Малкосерийно производство
• Прости геометрии
• Локализирано отстраняване на грапавини

Основни ограничения

• Трудоемък
• Трудно се стандартизира
• По-бавна скорост на производство
• Качество, което{0}} зависи от оператора

2. Механично почистване

Механичното почистване е най-разпространеното решение в индустриалното производство.

Тази категория включва:

• Вибрационно покритие
• Преобръщане
• Системи с абразивни ленти
• Ротационно четкане
• Автоматизирани машини за заобляне на ръбове

Целта е проста: премахване на неравности бързо и последователно в мащаб.

При производството на ламарина, системите за премахване на ръбове с широка лента могат да обработват стотици лазерно{0}}рязани части на час. В автомобилното производство роботизираните системи за четкане често се интегрират директно в автоматизирани производствени клетки.

Механичното премахване на ръбове е ефективно, защото се мащабира добре.

Но това все още е абразивен процес.

Това има значение.

Агресивните абразивни среди могат да закръглят ръбове, да променят размерите или да повредят покритията. Тънките алуминиеви части могат да се изкривят при прекомерен натиск. Деликатните машинно обработени повърхности могат да загубят толерантност.

За структурни части това обикновено е приемливо.

За прецизни запечатващи повърхности или оптични компоненти може да не е така.

Най-добро за

• Голям{0}}обем на производство
• Производство на стомана и алуминий
• Лазерно{0}}рязана ламарина
• Автоматизирани производствени линии

Основни ограничения

• Абразивно износване на повърхности
• Медийна консумация
• Генериране на прах
• Възможни промени в размерите

3. Термично почистване

Термичното премахване на грапавите премахва неравностите чрез контролиран процес на горене в затворена камера.

Смес от кислород и горивен газ се запалва около детайла. Неравностите изгарят почти моментално, защото имат много по-малка маса от основния материал.

Процесът обикновено отнема милисекунди.

Термичното отстраняване на ръбове работи особено добре за:

• Напречно{0}}пробити отвори
• Вътрешни проходи
• Сложни отливки
• Хидравлични компоненти

Това са области, където механичните инструменти не могат лесно да достигнат.

Често срещан пример са автомобилните клапанни блокове с пресичащи се маслени канали. Ръчното премахване на вътрешни неравности би било почти невъзможно в производствен мащаб.

Термичното премахване на ръбове решава този проблем бързо.

Процесът идва с компромиси.

Цената на оборудването е висока. Може да възникне повърхностно окисление. Някои материали не са подходящи поради чувствителност към топлина.

Най-добро за

• Вътрешни грапавини
• Трудно достъпни-геометрии
• Почистване на множество{0}} повърхности

Основни ограничения

• Високи капиталови разходи
• Окисление,-свързано с топлина
• Ограничена съвместимост на материала

4. Електрохимично премахване на ръбове

Електрохимичното почистване използва контролирана електролиза за разтваряне на неравности от проводими метални повърхности.

Борът става целевата зона за анодно разтваряне, докато основният детайл остава почти незасегнат.

Този процес е изключително прецизен.

Обикновено се използва в:

• Аерокосмически компоненти
• Медицински изделия
• Системи за впръскване на гориво
• Турбинни части

Електрохимичното премахване на ръбове често се избира, когато премахването на ръбовете трябва да се извърши без механично напрежение.

Например, малки неравности в хирургически инструменти или горивни дюзи може да е невъзможно да се отстранят безопасно с абразивни методи.

Процесът е силно контролируем, но не е прост.

Боравенето с електролити, проектирането на инструменти и мониторингът на процеса изискват опит. Управлението на химически отпадъци също добавя оперативна сложност.

Най-добро за

• Прецизни компоненти
• Части с тесен толеранс
• Трудни вътрешни геометрии

Основни ограничения

• Изисквания за изхвърляне на електролити
• По-висока сложност на процеса
• Ограничено до проводими материали

5. Почистване със сух лед / бластиране с CO₂

Почистване със сух ледизползва сгъстен въздух, за да ускори частиците сух лед към повърхността на детайла.

Когато частиците се ударят в слоя или замърсяващия слой, три неща се случват почти едновременно:

• Термичен шок от -78,5 градуса сух лед
• Механично въздействие
• Бързо разширяване на сублимация на CO₂

Сухият лед се превръща директно от твърдо в газообразно. Не остава течност.

Това напълно променя процеса в сравнение с абразивното бластиране.

Няма пясък, няма остатъци от стъклени перли и няма вторично почистване на средата.

За прецизното производство това има повече значение, отколкото много хора осъзнават.

При поддръжката на матрицата, например, абразивното бластиране може постепенно да износи текстурирани повърхности на матрицата и да намали консистенцията на размерите. Струването със сух лед избягва това, тъй като процесът не е-абразивен при нормални работни условия.

Същото важи и за:

• Производство на електроника
• Медицински компоненти
• Гумени форми
• Композитна инструментална екипировка
• Прецизни алуминиеви части

Друго предимство е възможността за онлайн почистване.

В много фабрики струята със сух лед позволява почистване на оборудването без разглобяване или охлаждане. Производителите на форми за гуми, хранителните заводи и съоръженията за леене под налягане често използват системи със сух лед специално за намаляване на времето за престой.

Конвенционален цикъл на почистване на формата, който отнема няколко часа след охлаждане и разглобяване, понякога може да бъде намален до под 30 минути с вградено почистване със сух лед.

Почистването със сух лед не е най-добрият избор за премахване на много тежки неравности от дебели стоманени компоненти.

Но за прецизни повърхности, чувствително-производство и деликатни геометрии, той решава проблемите, които често създават абразивните системи.

Най-добро за

• Прецизни повърхности
• Почистване на мухъл
• Чувствителни възли
• Производство с-ниски остатъци
• Приложения,-свързани с чисти стаи

Основни ограничения

• Изисква инфраструктура за сгъстен въздух
• По-малко ефективен при изключително тежки грапавини
• Необходимо е управление на подаването на сух лед

Сравнителна таблица на метода за премахване на ръбове

Сравнение по прецизност, скорост, цена и автоматизация

Сравнение по остатъци, отпадъци и повърхностни щети

Сега фабриките все повече обръщат внимание на вторичните отпадъци, а не само на скоростта на отстраняване на грапавите.

Тази промяна тласка повече производители към довършителни процеси с-ниски остатъци.

Как да изберем правилния метод за премахване на ръбове

Изборът на процес за премахване на грани обикновено е баланс между прецизност, производителност и оперативни разходи.

Нито една таблица не решава всеки случай. Но тези фактори бързо стесняват решението.

Изберете по вид материал

Меките алуминиеви части се деформират лесно.

Агресивното механично почистване може да закръгли ръбовете прекомерно или да повреди козметичните повърхности.

Твърдите стомани понасят по-добре абразивните процеси.

Пластмасовите и гумените компоненти често изискват ниско{0}}удароустойчиви или криогенни-процеси.

Изберете според размера и местоположението на бурта

Големите открити неравности обикновено се отстраняват лесно механично.

Малките вътрешни неравности не са.

Напречните дупки, вентилните пасажи и дълбоките кухини често изискват термични, електрохимични или-подходи, базирани на сух лед.

Изберете според изискванията за геометрия и толерантност на частта

Сложните геометрии променят всичко.

Плоската стоманена скоба е проста.

Медицински имплант с вътрешни канали не е такъв.

За компоненти с ниска{0}}толерантност не-абразивните или слабо{2}}ударните методи обикновено намаляват процента на отхвърляне.

Изберете според производствения обем и нуждите от автоматизация

Фабриките с голям{0}}обем се грижат за последователността повече от индивидуалните умения на оператора.

Ето защо автоматизираните системи за премахване на ръбове доминират в производството на автомобили, аерокосмическа техника и електроника.

Роботизираните клетки за премахване на четки, системите за вградено четкане и автоматизираните системи за струене със сух лед стават все по-разпространени, тъй като променливостта на труда е скъпа.

Кога почистването със сух лед е по-добър избор?

Почистването със сух лед не е заместител на всеки процес на почистване.

Става ценно, когато традиционните абразивни методи създават нови проблеми.

За прецизни части, които не могат да бъдат надраскани или деформирани

Механичната абразия работи чрез премахване на материала чрез контакт.

Това е добре за структурна стомана.

Става рисковано за:

• Прецизни форми
• Оптични корпуси
• електроника
• Медицински компоненти
• Тънки алуминиеви части

Почистването със сух лед избягва абразивното износване, като същевременно премахва повърхностното замърсяване и леките неравности.

За приложения, които не изискват остатъци от вторичен носител

Това е едно от най-големите предимства на бластирането с CO₂.

Стъклени перли, пясък или пластмасови носители често изискват вторично почистване след това.

Сухият лед сублимира напълно.

Остава само отстраненият замърсител.

Това е особено полезно при:

• Производство на храни
• Монтаж на електроника
• Чиста производствена среда
• Производство на медицински изделия

За сложни повърхности, форми и труднодостъпни-места-

Текстури на мухъл, охлаждащи канали, ъгли и вдлъбнати повърхности са трудни за равномерно почистване с помощта на механични инструменти.

Частиците сух лед могат да достигнат до тези зони, без да разглобявате оборудването.

Това е една от причините почистването със сух лед да стане широко разпространено при поддръжката на формите за гуми и операциите по леене под налягане.

За чисто, ниско{0}}отпадъчно производство

Химическото почистване създава изисквания за изхвърляне.

Абразивното бластиране създава отпадъци от медия.

Почистването с вода създава опасения за изсушаване и корозия.

Струването със сух лед избягва повечето от тези проблеми, тъй като CO₂ сублимира директно в газ.

Това намаляване на вторичните отпадъци става все по-важно в съвременните производствени среди.

Почистване срещу скосяване срещу полиране

Тези процеси често се бъркат, но те решават различни проблеми.

Почистването отстранява дефекти.

Скосяването умишлено променя формата на ръбовете.

Полирането подобрява текстурата на повърхността.

Обработената част може да изисква и трите процеса в зависимост от приложението.

Често срещани грешки при избора на процес за премахване на ръбове

Най-честата грешка е изборът само на базата на цената на машината.

Това обикновено игнорира:

• Цената на труда
• Скорост на скрап
• Престой
• Вторично почистване
• Повърхностно увреждане
• Консумативни отпадъци

Един евтин абразивен процес може да стане скъп, ако причини повреди на покритието или повреди прецизните повърхности.

Друга често срещана грешка е пренебрегването на местоположението на ръба.

Външните грапавини са относително лесни. Вътрешните неравности в хидравличните канали или отворите с резба са напълно различен инженерен проблем.

Изборът на процес трябва да следва действителния риск от провал, а не навика.

ЧЗВ

Кой е най-разпространеният метод за премахване на ръбове?

Механичното почистване е най-разпространеното, защото е подходящо за промишлено производство и работи с много видове материали.

Кой метод за премахване на ръбове е най-подходящ за прецизни части?

Електрохимичното премахване на ръбове и отстраняване на ръбове със сух лед често се предпочитат за деликатни или високо{0}}прецизни компоненти, тъй като минимизират механичните повреди.

Кой метод за премахване на ръбове е най-подходящ за вътрешни отвори?

Термичното и електрохимичното почистване обикновено се използват за вътрешни проходи и напречно{0}}пробити отвори.

Абразивно ли е струенето със сух лед?

При стандартни работни условия струйното почистване със сух лед се счита за не-абразивно, тъй като частиците сух лед са по-меки от повечето индустриални субстрати и се сублимират при удар.

Почистването със сух лед оставя ли остатъци?

Не остават остатъци от бластиране, тъй като сухият лед се превръща директно в газ. За събиране остават само отстранените частици от замърсяване или стърготини.

Може ли премахването на ръбове да бъде автоматизирано?

да Механични, роботизирани, термични и системи за премахване на ръбове със сух лед обикновено се интегрират в автоматизирани производствени линии.

Заключение: Избор на правилния метод за премахване на ръбове

Най-добрият метод за отстраняване на ръбове зависи от детайла, а не от тенденцията.

Големите стоманени изделия и простите компоненти често се възползват от механичните системи, защото скоростта е най-важна. Прецизните части, чувствителните повърхности и-контролираните остатъци среди обикновено изискват различен подход.

Тъй като производствените толеранси се затягат и производствената среда става по-чиста, ниските-повреди и ниските{1}}остатъчни процеси стават по-ценни от агресивното отстраняване на материали.

Ако вашата производствена линия включва прецизни форми, електроника, медицински компоненти, гумени инструменти или чувствителни машинно обработени части, отстраняването със сух лед и бластирането с CO₂ може да си струва да бъдат оценени. YJCO2 консумативипочистване със сух ледмашинаи системи за производство на сух лед за промишлени производители, които искат да намалят остатъците, времето на престой и повърхностните щети по време на операциите по почистване и премахване на ръбове.