ການເຂົ້າໃຈຄວາມທ້າທາຍດ້ານການຍຶດຕິດໃນເຄື່ອງເຈາະເພັດສໍາລັບແກ້ວ

ເຫດຜົນທີ່ແກນເຫຼັກເຮັດໃຫ້ຕ້ານການຍຶດຕິດເພັດ

ພື້ນຜິວເຫຼັກທີ່ໄດ້ຮັບການຂັດແມ່ນມີບັນຫາຈິງໆໃນການຕິດຕັ້ງເພັດຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ເຫດຜົນ? ພື້ນຜິວເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມລຽບຫຼາຍ, ມັກຈະມີຄວາມຂອດຂາດຕ່ຳກວ່າ 0.4 microns Ra, ເຊິ່ງໝາຍຄວາມວ່າບໍ່ມີຈຸດຈັບທີ່ຈະໃຫ້ເພັດຕິດຢູ່ໄດ້ດີ. ການຄົ້ນຄວ້າດ້ານ tribology ກ່ຽວກັບເຄື່ອງມືຂັດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມລຽບນີ້ຈະຫຼຸດພື້ນທີ່ສຳຜັດທີ່ແທ້ຈິງລະຫວ່າງເພັດ ແລະ ເຫຼັກລົງປະມານ 70% ເມື່ອປຽບທຽບກັບພື້ນຜິວທີ່ຂອດຂາດກວ່າ. ໃນການເຈาะຜ່ານແກ້ວໂດຍສະເພາະ, ບ່ອນທີ່ແຮງດັນຂ້າງຈະສູງກວ່າ 25 Newtons ຕໍ່ມິນຕາລາງ, ແກນເຫຼັກທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວມັກຈະເສຍເພັດໄປຢ່າງໄວວາ. ສິ່ງນີ້ນຳໄປສູ່ເຄື່ອງມືທີ່ມີອາຍຸການໃຊ້ງານສັ້ນ ແລະ ປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ດີ.

ບົດບາດຂອງພະລັງງານພື້ນຜິວ ແລະ ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນໃນການເຊື່ອມຕໍ່

ລະດັບພະລັງງານຜິວໜ້າມີບົດບາດສຳຄັນຫຼາຍເມື່ອຕ້ອງການໃຫ້ໄດ້ການຍຶດຕິດທີ່ດີລະຫວ່າງເພັດ ແລະ ພື້ນຜິວໂລຫະ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະວັດແທກເປັນ dyne ຕໍ່ເຊັງຕິແມັດ. ຫຼັກເຫຼັກທີ່ຍັງບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວມັກຈະມີພະລັງງານຜິວໜ້າປະມານ 35 dyne/cm ຫຼື ຕ່ຳກວ່ານັ້ນ, ເຊິ່ງຕ່ຳກວ່າຂອບເຂດ 55 dyne/cm ທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການຊຸບຕົວໂລຫະໃຫ້ແຜ່ຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ເມື່ອເກີດສະຖານະການນີ້, ພວກເຮົາຈະມີຈຸດອ່ອນທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ຈຸດຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງວັດສະດຸ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ການຍຶດຕິດບໍ່ດີໂດຍລວມ. ໂດຍການນຳໃຊ້ການເຮັດໃຫ້ເກີດພາວະພາລາສະມາ (plasma activation) ເປັນຂັ້ນຕອນກ່ອນການປິ່ນປົວ, ຜູ້ຜະລິດສາມາດເພີ່ມພະລັງງານຜິວໜ້າໄດ້ເຖິງປະມານ 68 dyne/cm. ການທົດສອບຕາມມາດຕະຖານ ASTM D4541 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຂະບວນການນີ້ຊ່ວຍປັບປຸງການຍຶດຕິດຂອງເມັດຣິກ (matrix) ໄດ້ປະມານ 40%. ສຳລັບບັນດາບໍລິສັດຜະລິດເຄື່ອງເຈาะທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ຂະບວນການປິ່ນປົວແບບນີ້ໄດ້ກາຍເປັນສ່ວນໜຶ່ງທີ່ຈຳເປັນຂອງຂະບວນການຜະລິດຂອງພວກເຂົາ.

ການລົ້ມເຫຼວດ້ານການຍຶດຕິດໃນເຄື່ອງເຈາະແກ້ວລາຄາຖືກ: ກໍລະນີຈິງ

ໃນການສັງເກດ 120 ການຂຸດເຈาะແກ້ວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສັງເກດເຫັນບາງສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈກ່ຽວກັບເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະດ້ວຍເງິນລາຄາຖືກປຽບທຽບກັບເຄື່ອງມືຄຸນນະພາບດີ. ຕົວເລືອກທີ່ລາຄາຖືກມັກຈະພັງລົງໄວຂຶ້ນປະມານສາມເທົ່າໃນຂະນະທີ່ກຳລັງທົດສອບ. ໃນດ້ານການປະຕິບັດງານຈິງ, ເຄື່ອງມືລາຄາຖືກເຫຼົ່ານີ້ທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວພິເສດຈະສູນເສຍຜົງດີເອັມໂມນທັງໝົດພາຍຫຼັງຈາກຂຸດເຈາະໄດ້ປະມານ 15 ແມັດ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເຄື່ອງມືທີ່ມີຄຸນນະພາບດີກວ່າຈະຮັກສາດີເອັມໂມນສ่วนໃຫຍ່ໄວ້ໄດ້, ຢູ່ໄດ້ປະມານ 85% ທັງຫຼັງຈາກໃຊ້ງານມາດົນ. ຮູບພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ຖ່າຍໄວ້ໃນລະຫວ່າງການທົດສອບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີການສະສົມຄວາມຮ້ອນຢ່າງຮ້າຍແຮງໃນບັນດາຈຸດທີ່ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວ. ອຸນຫະພູມທີ່ນັ້ນພຸ່ງຂຶ້ນໄປປະມານ 480 ອົງສາເຊວສຽດ, ເຊິ່ງສູງກວ່າຂອບເຂດທີ່ວັດສະດຸຜູກມັດທົ່ວໄປສາມາດຮັບມືໄດ້ຢ່າງປອດໄພ. ສິ່ງນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າເມື່ອຜູ້ຜະລິດບໍ່ໄດ້ຜູກມັດດີເອັມໂມນກັບພື້ນຜິວຂອງເຄື່ອງມືຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ວັດສະດຸຈະພັງລົງໄວຂຶ້ນຫຼາຍໃນເງື່ອນໄຂຄວາມຮ້ອນສູງ.

ການຊຸບນິກເກີນ: ພັດທະນາການເປີດນໍາໃຊ້ພື້ນຜິວ ແລະ ການຮັກສາດີເອັມໂມນ

ການຊຸບນິກເກີລ໌ປ່ຽນແປງໃຈກາງເຫຼັກທີ່ມີຜິວເຮຍບ ເປັນພື້ນຖານທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ໂດຍການເພີ່ມຄວາມຂອງຜິວຈາກ 0.8 µm ເປັນ 3.2 µm Ra, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ມີການລ໋ອກໂລຫະເຊິ່ງກັນແລະກັນຂອງອະຕອມໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ຂະບວນການນີ້ແກ້ໄຂບັນຫາການຍຶດຕິດທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນເຄື່ອງມືເຈาะແກ້ວລາຄາຖືກ ແລະ ຊ່ວຍຍືດຍົງອາຍຸການໃຊ້ງານ ແລະ ການຮັກສາເມັດຂັດໄດ້ດີຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ຂະບວນການກ່ອນການຊຸບແກ້ວສຳລັບເຄື່ອງມືເຈາະແກ້ວ

ການຊຸບນິກເກີລ໌ທີ່ມີປະສິດທິພາບ ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການກຽມພື້ນຜິວໃຈກາງຢ່າງລະອຽດ. ການພັດເປົ່າ, ການຂັດນ້ຳມັນດ້ວຍດ່າງ, ແລະ ການກັດດ້ວຍກົດ ຈະຊ່ວຍຂັດເອົາຊັ້ນອົກຊີເດຊັ້ນ ແລະ ສິ່ງປົນເປື້ອນອອກ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ການຍຶດຕິດອ່ອນແອ. ການເຮັດໃຫ້ມີປະຕິກິລິຍາໄຟຟ້າ ຍັງຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິພາບການຍຶດຕິດ ໂດຍການສ້າງຮູຈຸດນ້ອຍໆ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ການຍຶດຕິດຊັ້ນນິກເກີລ໌ດີຂຶ້ນ 22% ເມື່ອທຽບກັບພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ.

ການຊຸບນິກເກີລ໌ແບບບໍ່ມີໄຟຟ້າ ເທິຍບຽບມີໄຟຟ້າ: ປະສິດທິພາບ ແລະ ການນຳໃຊ້

ຊັ້ນຄຸ້ມໂລຫະໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ ນິເຄີ-ຟອສຟອດ (Ni-P) ມີຄວາມໜາທີ່ສອດຄ່ອງກັນ 8–12 µm ເຖິງແມ່ນຈະຢູ່ໃນຮູບຮ່າງທີ່ຊັບຊ້ອນ, ເໝາະສຳລັບເຄື່ອງມືທີ່ຕ້ອງການຄວາມແນ່ນອນ. ການຊຸບໂລຫະດ້ວຍໄຟຟ້າໃຫ້ການຕອງຊັ້ນຄຸ້ມໄດ້ໄວຂຶ້ນສຳລັບການຜະລິດໃນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ. ໃຕ້ພຶ້ງທີ່ຂຸດເຈາະແກ້ວທີ່ 300 rpm, ຊັ້ນຄຸ້ມໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ໄຟຟ້າສາມາດຮັກສາເຊື້ອກະດາດໄດ້ 92%, ດີກວ່າຊັ້ນຄຸ້ມດ້ວຍໄຟຟ້າທີ່ຮັກສາໄດ້ພຽງ 84%.

ຊັ້ນຄຸ້ມ Ni-P ສອງຊັ້ນ: ບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຍຶດຕິດທີ່ສູງຂຶ້ນ 40%

ວິທີການຮ່ວມທີ່ປະສົມຊັ້ນພື້ນຖານ electroless ຂະໜາດ 5 µm ກັບຊັ້ນເທິງ electrolytic ຂະໜາດ 7 µm ຊ່ວຍຫຼຸດຄວາມຕຶງຄຽດທີ່ເກີດຈາກການຕໍ່ກັນລະຫວ່າງຊັ້ນ 18 MPa. ລະບົບສອງຊັ້ນນີ້ເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນການຍຶດເຊື້ອກະດາດຈາກ 28 N/mm² ເປັນ 39 N/mm² ໃນການນຳໃຊ້ກັບແກ້ວທີ່ຜ່ານການອົບ, ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການຍຶດຕິດທີ່ດີກວ່າ.

ໂລຫະປະສົມນິເຄີທີ່ເຂົ້າກັບເທັກໂນໂລຊີ nano ສຳລັບການຂຸດເຈາະແກ້ວທີ່ມີຄວາມຕຶງຄຽດສູງ

ການເພີ່ມສານນາໂນຊິລິກອົງປະສົມ 2% ເຂົ້າໃນຕົວແບບ Ni-P ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມແຂງຂອງຊັ້ນຄຸ້ມເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 600 HV ເປັນ 850 HV. ການທົດສອບໃນສະຖານທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ, ວັດສະດຸປະສົມເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງມີດໄດ້ 50% ໃນຂະນະທີ່ຂຸດເຈາະແກ້ວປອດໄພທີ່ຊັ້ນກັນຢູ່ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ 15 psi, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນສະພາບທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶງສູງ.

ການສ້າງລາຍລະອຽດດ້ວຍເລເຊີ: ການສ້າງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກສຳລັບການລ໊ອກທາງກົນຈັກ

ການປັບປຸງພາລາມິເຕີຂອງເລເຊີສຳລັບການສ້າງຈຸດຈຸລະພາກໃນພື້ນຜິວເຫຼັກ

ການສ້າງລາຍລະອຽດດ້ວຍເລເຊີຈະເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນການຢຶດຕິດໂດຍການສ້າງຈຸດຈຸລະພາກຄວບຄຸມໄດ້ລະດັບ 5–20 μm. ການຄວບຄຸມຢ່າງແນ່ນອນຕໍ່ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ (500–1,000 W/cm²), ຄວາມໄວໃນການສະແກນ (50–200 mm/s), ແລະ ຄວາມຍາວຂອງພັນສະນະ (10–100 ns) ສາມາດຮັບປະກັນການສ້າງຈຸດໃຫ້ເໝາະສົມໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເບື້ອງເບ້ຍຈາກຄວາມຮ້ອນ. ລະບົບແກັງໂວ-ມິຣ໌ເດີ (galvo-mirror) ທີ່ທັນສະໄໝສາມາດບັນລຸຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຮູບແບບໄດ້ເຖິງ 95% ຕະຫຼອດທົ່ວພື້ນຜິວມີດທີ່ມີຮູບໂຄ້ງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການດັດແປງພື້ນຜິວທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງ ແລະ ສາມາດຂະຫຍາຍຂະໜາດໄດ້.

ວິທີທີ່ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກເພີ່ມການຢຶດຕິດຂອງເມັດດ່ຽວ

ຈຸດຈຸລະພາກທີ່ສ້າງຈາກເລເຊີຊ່ວຍປັບປຸງການຢຶດຕິດຂອງເມັດດ່ຽວໂດຍຜ່ານ 3 ຂະບວນການຫຼັກ:

1. ການຈຳກັດດ້ານຂ້າງ : ຊ່ອງທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 15–25 μm ຈະຈຳກັດການຫຼຸດລົງຂອງເມັດທີ່ມີຄວາມຮຸນແຮງພາຍໃຕ້ການໂຫຼດດ້ານຂ້າງ
2. ການຊ່ວຍຮັບຮອງແນວຕັ້ງ : ຮູບຮ່າງທີ່ຖືກກັດເຂົ້າໄປຈະສ້າງພີລະມິດທີ່ກົງກັນຂ້າມ ເຊິ່ງຕ້ານທານຕໍ່ກັບກຳລັງດຶງອອກ
3. ການແຈກຢາຍແຮງດັນ : ລວດລາຍທີ່ຖືກຈັດລຽງແບບສຸ່ມຈະຫຼຸດຜ່ອນການແຜ່ກະຈາຍຂອງແຕກ 60% ເມື່ອປຽບທຽບກັບເຄືອຂ່າຍທີ່ເປັນເອກະພາບ

ຄຸນສົມບັດໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ເຄື່ອງເຈาะສາມາດຮັກສາເມັດດາຍໂມນ 85% ຂອງມັນໃນເບື້ອງຕົ້ນ ຫຼັງຈາກການເຈາະແກ້ວທີ່ຜ່ານການອະນຸມັດ 200 ຟຸດຕາມແນວຕັ້ງ

ກໍລະນີສຶກສາ: ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງເຈາະຍາວຂຶ້ນ 35% ດ້ວຍເທັກນິກການຂະໜານດ້ວຍເລເຊີແບບພັນສະ

ຜູ້ຜະລິດຊັ້ນນຳໜຶ່ງໄດ້ປ່ຽນການກັດດ້ວຍເຄມີເປັນການປິ່ນປົວດ້ວຍເລເຊີໄຍແກ້ວ (ຄວາມຍາວຄື້ນ 1064 nm, ການຄຸມ 30%) ສຳລັບເຄື່ອງເຈາະແກ້ວຂະໜາດ 3–10 mm ຂອງມັນ. ຂະບວນການນີ້ສ້າງລວດລາຍຮູບກາແຈກົງເລິກ 18 μm ທີ່ມີມຸມແຂນ 12°, ເຊິ່ງໃຫ້ຜົນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

• ການສູນເສຍດາຍໂມນຫຼຸດລົງ 35% ຫຼັງຈາກການເຈາະຫຼາຍກວ່າ 50 ຄັ້ງ
• ເຫດການແຕກຂອງແກ້ວຕາມຂອບຫຼຸດລົງ 22%
• ຄວາມໄວໃນການເຈາະເພີ່ມຂຶ້ນ 17% ເນື່ອງຈາກການໄຫຼຂອງຢາລະເຢັນດີຂຶ້ນ

ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ກໍານົດໃຫ້ການຂັດສາຍເລເຊີເປັນທາງເລືອກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຢໍາສູງ ແລະ ສາມາດຂະຫຍາຍຂະຫນາດໄດ້ ເມື່ອທຽບກັບວິທີການດັ້ງເດີມເຊັ່ນ: ການຊຸບນິກເກີນ, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບເຄື່ອງມືເສັ້ນຜ່າສູນກາງນ້ອຍ.

ການເຄືອງຕື່ມທາງເຄມີ ແລະ ຊັ້ນຄຸ້ມກັນການລື້ນເພື່ອການເຊື່ອມໂຍງທີ່ແຂງແຮງຂຶ້ນ

ຕົວກັ່ນເຊື່ອມຊິລານ: ການປັບປຸງການຕິດຢູ່ກັບຫຼັກເຫຼັກທີ່ມີຜິວເລຽບ

ຕົວກັ່ນເຊື່ອມຊິລານ ສ້າງພັນທະເຄົ້າວາເລັນລະຫວ່າງເມັດດາຍໂມນ ແລະ ຫຼັກເຫຼັກ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການຕິດຢູ່ທີ່ສາມາດຕ້ານອຸນຫະພູມການຂຸດເຈາະໄດ້ສູງເຖິງ 150°C. ເມື່ອນໍາໃຊ້ຜ່ານການຈຸ່ມ ຫຼື ພັງ, ສົມບັດອິນຊີລິໂຄນເຫຼົ່ານີ້ປ່ຽນຜິວເຫຼັກທີ່ມີພະລັງງານຕໍ່າ (30–40 mN/m) ໃຫ້ກາຍເປັນພື້ນຖານທີ່ມີກິດຈະກໍາ, ເພີ່ມການຄົງຕົວຂອງດາຍໂມນໄດ້ 25% ເມື່ອທຽບກັບຫຼັກທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ.

ຊັ້ນຄຸ້ມກັນປະສົມໂພລີເມີ-ເຊຣາມິກ ສໍາລັບການຈັບເມັດດາຍໂມນ

ຊັ້ນຄຸ້ມປະສົມເອພອກຊີ-ອາລູມິນາ ປະສົມຄວາມຍືດຍຸ່ນຂອງໂພລີເມີ (500–800 MPa ຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນການດຶງ) ກັບຄວາມແຂງຂອງເຊຣາມິກ (15–20 GPa), ສ້າງຈຸດຍຶດຕິດທີ່ມີພື້ນຜິວຂັດ, ເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດລົງຂອງເມັດດາຍໂມນຫຼຸດລົງ 38% ໃນຂະນະທີ່ຂຸດເຈາະແກ້ວທີ່ຜ່ານການອົບເປັນເວລາດົນ ເມື່ອທຽບກັບຊັ້ນຄຸ້ມວັດສະດຸດຽວ.

ຊັ້ນກາງທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ: ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງດ້ານຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມຕຶງຄຽດທີ່ເກີດຈາກພື້ນຜິວ

ຊັ້ນກາງທີ່ປະສົມນິກເຄີລ-ໂຄຣມຽມ ທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂະຫຍາຍຕົວຕາມອຸນຫະພູມທີ່ປ່ຽນແປງຢ່າງຄ່ອຍເປັນຄ່ອຍໄປ ຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການແຕກອອກຈາກກັນເນື່ອງຈາກຄວາມຮ້ອນ. ຮູບແບບການອອກແບບນີ້ຊ່ວຍກະຈາຍຄວາມຕຶງຄຽດຢູ່ບັນດາຈຸດຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງຊັ້ນດີເອັມອົງ ແລະ ເຫຼັກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດຢູ່ລອດໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 3,000 ວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ ໃນສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດແວ່ນລົດທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງ.