לוחית כלי אלומיניום MIC6הוא סגסוגת אבץ-מגנזיום שונה מסדרת 7000-של אלומיניום- שהונדסה במיוחד כדי למנוע עיוות מאמץ שיורי במהלך ייצור חיסור. בניגוד לצלחת 6061-T6 מחושלת המשחררת מתחי גלגול פנימיים א-סימטריים במהלך כרסום כיס (לעתים קרובות עולה על סטייה של 0.50 מ"מ על פני טווח של 500 מ"מ),לוח אלומיניום יצוק MIC6שומר על-מצב מתח פנימי מתחת ל-5.5 MPa.
מניות סטנדרטיות מספקות גימור של משטח טחון דיסק כפול -עליון ותחתון דו-צדדי של Ra 0.4 עד 0.8 מיקרומטר עם סובלנות שטוחות במפעל בתוך 0.127 מ"מ (0.005 אינץ') קריאת חיווי כולל על פני טווחים של 12.7 מ"מ ומעלה. לדיוק- גבוהעיבוד CNC אלומיניום MIC6, רכיבים מבניים חייבים לתת את הדעת על הסף המכני המופחת שלו: חוזק התפוקה יורד מ-276 MPa ב-6061-T6 ל-105 MPa ב-MIC6, מה שמצריך חיזוקי תוספת הברגה והימנעות קפדנית מכיפוף נושאי עומס מבני.

למה עיוות אלומיניום יצוק ואיך לוחית כלי עבודה יצוקה פותרת עיוותים?
אפקט הבננה של -החנות בעיבוד שבבי 6061-T6
מתקני ייצור מדויק נתקלים באופן שגרתי בעיוות מבני בעת ייצור גיאומטריות כיס א-סימטריות מלוחית 6061-T6 קרה-מגולגלת או שחולצה. תרחיש ייצור סטנדרטי מדגים את מצב הכשל הזה: מהנדס מתכנן סעפת חלוקת ואקום בגודל 600 מ"מ על 400 מ"מ על 25 מ"מ הכוללת כיס נפח של 70 אחוז על פנים אחד. הפניה להנחיות כלליות במקיף שלנומדריך לעיבוד CNC מאלומיניום, המניות מהודקות, מחוספס-טוחנות באמצעות טחנת פנים לא מצופה קרביד הניתנת לאינדקס במהירות של 1200 מטר לדקה, מסיימת לחספוס פני השטח של Ra 0.8 מיקרומטר ומשתחררת מהמתקן המכני. ניתן לעיין בפרמטרים מפורטים עבור סגסוגות מחושלות בכתובת הייעודית שלנומדריך לעיבוד CNC אלומיניום 6061.
לאחר ביטול ההידוק, חלק העבודה מציג עקמומיות- מיידית מחוץ-למישור לאורך ציר האורך, הנמדדת לעתים קרובות בין 0.60 מ"מ ל-1.80 מ"מ מחוץ למישור. פגם זה, המכונה ברצפת החנות אפקט הבננה, נגרם ישירות על ידי היסטוריית העיבוד התרמי-מכני של 6061 מחושל.
בצלחת יצוק סטנדרטית, מתח שיורי פנימי עוקב אחר פרופיל הפצה א-סימטרי:
· שכבת משטח עליונה:מתח הלחיצה מגיע לכמינוס 45 MPa, אשר נחתך במהלך כרסום כיס.
· אזור אמצע-הליבה:מתח המתיחה מגיע לכ-60 MPa חיובי. מתח הליבה שנותר מאלץ את הצלחת להתכופף כלפי מעלה לכיוון הצד המעובד.
· שכבת פני השטח התחתונה:מתח הלחיצה נשאר במינוס 45 MPa, ויוצר חוסר איזון מול הליבה החשופה.
במהלך גלגול בילט, מתרחשים התגבשות מחדש והתארכות גרגירים לאורך כיוון הגלגול האורך הראשוני, ויוצרים טקסטורות סיבים כיווניות. טיפול בחום של התמיסה לאחר מכן, ואחריו כיבוי מהיר של מים מציג שיפועים תרמיים חדים: העור החיצוני מתקרר ומתכווץ באופן מיידי בעוד הליבה נשארת מותכת, נועלת מתחי לחיצה חמורים על השכבות החיצוניות ומאזנת את מתחי המתיחה בתוך הליבה. אפילו פעולות מתיחה מסחריות סטנדרטיות (מזג T651, המספק מתח פלסטיק קבוע של 1.5 עד 3.0 אחוז) לא מצליחות להשיג איזוטרופי אפס-שיווי משקל בכל עובי הצלחת.
כאשר פעולות עיבוד CNC חותכות את שכבות פני השטח הדחוסות, שיווי המשקל המכני הזה נשבר באופן בלתי הפיך. מתח הליבה שנותר מאלץ את המשטח התחתון הלא מעובד להתכווץ, ויוצר קידה מבנית ספונטנית שלא ניתן לתקן לצמיתות על ידי מעברי רפרוף משניים.
על פי מכניקת כיפוף לוחות קלאסית ועקרונות עקמומיות סטוני, העקמומיות המתקבלת עומדת ביחס ישר למתח השיורי המשוחרר ולעומק החיתוך, תוך פרופורציונלי הפוך לריבוע של עובי המצע הנותר ולמודוס האלסטי.
כאשר עובי המצע הנותר יורד באמצעות כיס עמוק, העקמומיות המושרה גדלה באופן ריבועי. ניסיון להשיג סובלנות שטוחות של 0.05 מ"מ על רצפה דקה-, עם כיסים כבדים של רכיבי 6061-T6 הופך לבלתי אפשרי מבחינה כלכלית עקב הדרישה לרכיבה תרמית מרובה -שלבים, יישור עיבוד כפכפי איטרטיבי ועיבוד ידני.
תעדוף יציבות ממדית על חוזק מתיחה מוחלט במתקנים מדויקים
בתכנון כלי עבודה, בסיסים מטרולוגיים, גופי בדיקה אופטיים אוטומטיים, לוחות הובלה מוליכים למחצה ואפקטורי קצה-רובוטיים, חוזק תפוקה מוחלט הוא לעתים רחוקות מדד הכשל העיקרי. מתקן שסוטה בצורה אלסטית ב-0.010 מ"מ בעומס סטטי של חיישן 50 ניוטון עדיף מבחינה תפקודית על מתקן 7075-T6 בעל חוזק- גבוה שמתעקם לצמיתות 0.250 מ"מ במהלך העיבוד.
עדיפות התכנון ההנדסית משתנה בהתאם ליישום:
· כלי עבודה, מתקנים ומטרולוגיה: יציבות ממדית עדיפה על פני שטוחות, יכולת עיבוד וחוזק מתיחה אולטימטיבי.
· רכיבי עומס מבני: חוזק מתיחה אולטימטיבי מקבל עדיפות על גבול עייפות, קשיחות פגיעה ושטיחות.
יציבות מימדית מאלומיניום MIC6מתייחס ישירות לדרישה זו. ביישומים כגוןאלומיניום MIC6 עבור ג'יגים ומתקנים, לוחית הבסיס משמשת כנתון התייחסות ממדי. כאשר בלוקי הרכבה קינמטיים, מסילות הכוונה ליניאריות או גלילי הפעלה פניאומטיים מוברגים ללוחית מתקן MIC6, אסור למצע לאגור אנרגיה אלסטית פנימית שעלולה להשתחרר לאורך זמן או במחזוריות תרמית תפעולית מתונה ממינוס 10 ל-60 מעלות צלזיוס חיובית.
באמצעותלוח יצוק MIC6מבטל את הסחף הממדיים לאורך זמן שפוגע בלוחות אלומיניום מגולגלים כשהם מזדקנים או עוברים תנודות מחזוריות בטמפרטורת הסביבה.
יציקה גרגירית מתמשכת לעומת מטלורגיה מתגלגלת
לוחית כלים MIC6מיוצר בתהליך יציקה אנכית מתמשכת ולא בגלגול פירוק מטיל. סגסוגת האלומיניום המותכת, שנוסחה עם תערובת ספציפית של אבץ, מגנזיום, נחושת, סיליקון ותוספות-תוספות זיקוק כגון סגסוגות מאסטר טיטניום-בורון, נמזגת לתוך תבנית אנכית רציפה ומקוררת במים-.
· גרעין הומוגני:ההתמצקות ממשיכה באופן סימטרי משני הפנים הראשוניות לכיוון קו האמצע במהירויות קירור מבוקרות העולות על 10 מעלות צלזיוס לשנייה. מיצוי תרמי מהיר זה מדכא את הצמיחה של רשתות ענפים דנדריטיות ארוכות, ומניב מבנה גרגר שווה-צירים ללא-כיוונים.
· ביטול כיוון הסיבים:בניגוד לצלחות מגולגלות שבהן גרגירים משטחים ומוארכים באופן מכאני לאורך ציר הגלגול (המניבים יחסי תשואה אנזוטרופיים שבהם ציר האורך חורג מהציר הרוחבי והציר הרוחבי הקצר-),MIC6 אלומיניום יצוקמציג תכונות חומר איזוטרופיות. מודול אלסטיות, מקדמי התפשטות תרמית וספי תפוקת גזירה נשארים זהים בכל הצירים המרחביים.
· מחזור חיסול מתח:לאחר התמצקות מתמשכת, הלוחות היצוקים עוברים מחזור הומוגניזציה וייצוב תרמית ממושכת. הלוחות מוחזקים בטמפרטורות השרייה גבוהות כדי לאפשר טיפוס מיקרוסקופי של נקע וארגון מחדש של גבול התת--תת-ארגון, תוך הפחתת מתחים שיוריים פנימיים לרמות כמעט -אפס מתחת ל-5.5 MPa לאורך המטריצה כולה.
· דו צדדי כפול-שחיקת דיסק:במקום לספק משטחים גולמיים-כמו יצוק, הטחנה מעבדת את הצד העליון והתחתון בו-זמנית במערכות טחינת דיסק כפול-בדיוק גבוה. עיבוד מכני זה מסיר את אזור ההפרדה הדנדריטי כמו-יצוק ויוצר פנים מקבילות בגימור משטח של Ra 0.4 עד 0.8 מיקרומטר (16 עד 32 מיקרו- אינץ') מוגן על ידי מיסוך PVC דביק מהמפעל.
ניסיון בהפקה של Dazao Factory: הנדסה-תחרויות ומציאות DFM
ב-Dazao Machinery, רצפת ייצור ה-CNC הרב- שלנו פועלת תחת מערכות ניהול האיכות ISO9001:2015 ו-IATF16949:2016. חוברות ספקים משווקים לעתים קרובותעיבוד מדוייק של MIC6כפתרון אוניברסלי לכל אתגרי המבנים והכלים. מדדי הייצור שלנו מוכיחים זאת בזמןMIC6 אלומיניוםפותר את הבעיה של עיוות שלאחר-עיבוד עיבוד, הוא מציג אילוצים מכניים וכימיים ברורים שיש לתת עליהם את הדעת במהלך סקירות של Design for Manufacturability (DFM):
· תאימות אלסטית:חוזק התפוקה נמוך ב-62 אחוזים מ-6061-T6. מחברי פלדה סטנדרטיים מומנטים יתר על המידה חותרים ישירות את הברגים הפנימיים, אלא אם כן הוספות הברגה מהונדסות בדגם CAD.
· דינמיקת נקבוביות:חללי מיקרו-התכווצות הטבועים במבנים יצוקים פוגעים בתאי ואקום גבוהים- מתחת ל-0.000001 טור, אלא אם כן מיושמת הספגה של שרף לאחר-עיבוד.
· כימיה של פני השטח:תכולת הסיליקון והאבץ הגבוהה גורמת לאלגון צבע דקורטיבי סטנדרטי מסוג II ליצור גימור משטח לא -אחיד, אפור גיר.
חשוב להבין את ההפרעות הפיזיות-לפני ההגדרהלוח אלומיניום יצוק מדויקחומרים לרכיבים קריטיים.
מאפיינים מתכתיים ודינמיקת חיתוך: לוח יצוק MIC6 לעומת לוח יצוק 6061-T6
מורפולוגיות גרגירים מיקרו-סטרוקטורליות: גבישים שוות-צירים לעומת סיבים מתגלגלים
ההבדלים ההתנהגותיים בין 6061-T6 יצוקMIC6 כלי אלומיניוםמקורם במורפולוגיות הדגנים המטלורגיות שלהם:
· 6061-T6 מיקרו-מבנה מחושל:מאופיין בגבולות גרגרים ארוכים ומוארכים לאורך כיוון הגלגול וצפיפות נקע גבוהה לאורך מישורי החלקה. זה מייצר תגובה מכנית אנזוטרופית שבה חוזק התפוקה האורך מגיע ל-276 MPa, בעוד חוזק התנובה הרוחבי- קצר יורד ל-230 MPa.
· MIC6 מבנה יצוק שווה-צירים:מורכב מגבישים גרגירים בעלי אוריינטציה אקראית שוות-צירים עם גודל גרגר בין 30 ל-80 מיקרומטר. זה מייצר תגובה מכנית איזוטרופית שבה חוזק התפוקה נשאר אחיד ב-105 MPa על פני צירי X, Y ו-Z.
בשנת 6061-T6, האנרגיה המכנית המוכנסת במהלך גלגול חם וקר מאריכה את הגרגירים הגבישיים, ומיישרת משקעי מגנזיום-צורני לאורך קווי זרימה מקבילים. כאשר כלי חיתוך גזז דרך המטריצה הזו, כוח החיתוך הנדרש משתנה בהתאם לשאלה אם וקטור הכלי מקביל, מאונך או אלכסוני לכיוון הגרגר המתגלגל.
לעומת זאת,לוח אלומיניום יצוק MIC6מכיל גרגירים עדינים בעלי אוריינטציה אקראית שוות ציר. כאשר טחנת קצה חוצה אלוח עיבוד MIC6, כוחות החיתוך נשארים קבועים ללא קשר לכיוון נתיב הכלים, ומונעים רטט של הכלים, הרמוניות פטפוט והסטת הכלים האסימטרית.
במונחים של מכניקת מתח אלסטי, 6061-T6 דורש משוואות מתח אנזוטרופיות מורכבות עם מודולים אלסטיים כיווניים, בעוד ש-MIC6 מתנהג עם סימטריה איזוטרית תלת מימדית מלאה, ושומר על מודול אלסטי זהה של 68.9 GPa בכל כיוון.

התפלגות פרופיל מתח שיורי על פני-עובי חתך
מדידות מתח שיוריות שנערכו באמצעות שיטת מד-המתיחה- של חור (ASTM E837) ודיפרקציה של קרני X- מדגימות את ההבדל הבסיסי באנרגיה המכנית הפנימית בין שני החומרים.
|
עומק מהמשטח (מ"מ) |
6061-T6 Residual Stress (MPa) |
MIC6 Cast Tooling Residual Stress (MPa) |
|
0.0 (עור פני השטח) |
-48.2 (דחיסה) |
+1.8 (מתח קל / ניטרלי) |
|
1.5 |
-22.4 (דחיסה) |
+0.9 (ניטרלי) |
|
3.0 |
+12.1 (מתיחה) |
-1.2 (ניטרלי) |
|
6.0 |
+58.5 (מתח ליבה שיא) |
+0.4 (ניטרלי) |
|
12.0 (אמצע-מישור) |
+62.0 (מתח ליבה שיא) |
-0.8 (ניטרלי) |
|
18.0 |
+45.2 (מתיחה) |
+1.1 (ניטרלי) |
|
25.0 (משטח הפוך) |
-46.7 (דחיסה) |
+1.5 (ניטרלי) |
הנתונים מראים ש-6061-T6 שומר על עקומת מתח פרבולית עם דלתא של שיא-לעמק העולה על 110 MPa בעובי של 25 מ"מ. כרסום 5 מ"מ מפנים אחד חושף את ליבת המתיחה הפנימית, וגורם לעיוות מיידי.
MIC6 אלומיניום מתח פנימי נמוךשומר על עקומת התפלגות כמעט -שטוחה שבה ערכי הלחץ לאורך כל החתך- נשארים בעקביות בתוך מעטפת הפלוס או מינוס 5.5 מגה-פאס. תכונה מתכתית זו מאפשרת כרסום כיס א-סימטרי, קידוח חורים עמוקים ועיבוד צלעות דקי- מבלי לגרום לסטייה גיאומטרית מצטברת.
מטריצת השוואת מאפיינים מכניים, פיזיים ותרמיים
המטריצה ההנדסית הבאה מתארת את התכונות הפיזיקליות, המכניות והתרמיות הנדרשות לחישובי מבנה, תרמית וייצור. להשוואה רחבה יותר של סגסוגות מבניות, עיין שלנומדריך לעיבוד CNC בדרגות אלומיניום.
|
נכס הנדסי |
תקן מדידה / יחידה |
לוחית כלי עבודה יצוק MIC6 |
צלחת יצוק 6061-T6 |
כלל בחירה הנדסית |
|
מערכת בסיס סגסוגת |
סיווג כימי |
שונה 7xxx (Al-Zn-Mg-Si) |
6xxx (Al-Mg-Si-Cu) |
כימיה של MIC6 משפיעה על תגובת האנודיזציה |
|
חוזק מתיחה אולטימטיבי |
ASTM E8 / MPa (ksi) |
165 MPa (24 ksi) |
310 MPa (45 ksi) |
6061-T6 מספק קיבולת עומס אולטימטיבית גבוהה ב-87 אחוזים |
|
חוזק תפוקת מתיחה |
ASTM E8 / MPa (ksi) |
105 MPa (15 ksi) |
276 MPa (40 ksi) |
MIC6 מניב תחת עומסים מבניים מקומיים גבוהים |
|
התארכות בהפסקה |
ASTM E8 / אחוז |
3.0 אחוז |
12.0 עד 17.0 אחוזים |
MIC6 שביר; לא ניתן לכופף, להעיף או להיווצר |
|
קשיות ברינל |
כדור 10 מ"מ, עומס של 500 ק"ג |
65 HBW |
95 HBW |
משטח MIC6 רגיש לטיפול בשקעים |
|
מודול אלסטיות |
ASTM E111 / GPa |
68.9 GPA |
68.9 GPA |
קשיחות זהה תחת סטיה אלסטית טהורה |
|
Ratio Poisson |
חסר מימדים |
0.33 |
0.33 |
התרחבות רוחבית שווה ערך תחת עומס צירי |
|
צְפִיפוּת |
פיקנומטריה / גרם לס"מ מעוקב |
2.77 גרם לס"מ מעוקב |
2.70 גרם לס"מ מעוקב |
MIC6 צפוף יותר ב-2.5 אחוזים בגלל תכולת סגסוגת אבץ |
|
מוליכות תרמית |
ASTM E1461 / W ל-m-K |
142 ואט למ'-K |
167 ואט למ'-K |
6061-T6 מפזר חום ב-17.6 אחוז מהר יותר בפלטות תרמיות |
|
מקדם התפשטות תרמית |
דילטומטריה (20 עד 100 מעלות) / ppm לכל K |
23.6 עמודים לדקה ל-K |
23.2 עמודים לדקה ל-K |
מסגרות פלדה תואמות הרחבה תרמית שווה ערך |
|
חספוס משטח המפעל |
פרופילומטריה / רא |
0.4 עד 0.8 מיקרומטר |
1.6 עד 3.2 מיקרומטר |
MIC6 דורש אפס כרסום פנים ראשוני |
|
שטוח מלאי סטנדרטי |
בטווח של 1000 מ"מ |
0.127 mm (t >= 12.7 מ"מ) |
0.800 עד 1.500 מ"מ |
MIC6 מספק דיוק נתונים גבוה כמו-שהתקבל |
|
אנרגיית חיתוך ספציפית |
דינמטרית כרסום / N למ"מ |
550 עד 650 N למ"מ |
750 עד 850 N למ"מ |
MIC6 דורש כוח חיתוך ציר נמוך ב-25 אחוז |
וקטורים של כוח חיתוך, מורפולוגיות שבבים ומכניקת בלאי צד כלי עבודה
מנגנוני הסרת החומר שלעיבוד אלומיניום MIC6ו-6061-T6 שונים באופן משמעותי במהלך כרסום CNC במהירות גבוהה:
· מכניקת אזור גזירה ושבירת שבבים:6061-T6 מפגין משיכות גבוהה (התארכות בסביבות 14 אחוז), מה שגורם להיווצרות שבבים מתמשכים. במהירויות חיתוך גבוהות ללא נוזל קירור-בלחץ גבוה, שבבי 6061-T6 יוצרים סרטים ארוכים וחוטיים העוטפים את שוקי הכלים, משחימים משטחים מעובדים ואורזים חלילים במהלך כיס עמוק.MIC6 אלומיניום יצוקבעל התארכות שבר נמוכה (בסביבות 3 אחוז). במהלך החיתוך, אזור הגזירה הראשוני חווה מיקרו-מחשוף לאורך גבולות בין-גרגירים, יוצר שבבים קצרים, מפולחים, בצורת C-, שמתפנים בצורה נקייה באמצעות תקיעות אוויר דחוס או נוזל קירור.
· מבנה-קצה מובנה:ההרכב הכימי של 6061-T6 הופך אותו לרגיש להידבקות מקומית על קצוות חיתוך קרביד מלוטשים בטמפרטורות חיתוך גבוהות העולה על 280 מעלות צלזיוס.MIC6 כלי אלומיניוםמכיל סיליקון מפוזר דק-שלבים משניים עשירים הפועלים כשברי-שבבים פנימיים ומפחיתים זיקה כימית למצעי טונגסטן קרביד, ומונעים היווצרות קצוות-של דבק.
· אבולוציה ללבוש כלי:מנגנון הבלאי העיקרי ב-6061-T6 הוא הידבקות צד ובלאי חריץ תרמי בקו עומק-החיתוך. בעיבוד CNC אלומיניום MIC6, שחיקה של הצד נשלטת על ידי שחיקה-נמוכה במיקרו-מתח המונעת על ידי שלבים בין-מתכתיים מפוזרים. כלי קרביד אולטרה--עדינים של מיקרוגרעין ללא ציפוי הפועלים ב-MIC6 משיגים מרווחי חיים של עד פי 1.8 מאשר הגדרות זהות הפועלות ב-6061-T6, בתנאי שמהירות החיתוך עולה על 600 מטר לדקה כדי לשמור על יציבות מישור הגזירה.
ההבדל הבסיסי בכוח החיתוך הוא ברור: 6061-T6 דורש כוחות משיקים והזנה גבוהים יותר כדי להתגבר על גזירה רקיעה, בעוד ש-MIC6 מסתמך על שבר מיקרו-מחשוף, ומפחית את כוחות החיתוך המשיקיים בכ-25 אחוזים.
למה סקם-חיתוך מדרדר את המפעל-מישור הקרקע של MIC6?
הפרדוקס המכני של רחפנים במפעל-משטחי קרקע
שגיאה נפוצה בטיפול בחנויות עבודהלוח יצוק MIC6בפעם הראשונה מנסה לרפרף את כל המשטח העליון כדי להשיג מישור דאטום משופר. מכונאים שרגילים לעבוד עם פלדה מגולגלת חמה- או פלטות 6061 שחולצות מניחים את המניות באופן שגרתי על שולחן מרכזי עיבוד אנכי, מאבטחים אותו באמצעות מהדקי אצבע היקפיים או מתקן ואקום סטנדרטי, ומפעילים טחנת פנים גדולה הניתנת לאינדקס על פני כל המשטח.
התקדמות הכישלון באה בעקבות רצף מכני צפוי:
1. לוחית ה-MIC6 כפי שהתקבלה-מגיעה כפולה-לקרקע לשטיחות ראשונית בתוך קריאת חיווי כולל של 0.08 מ"מ.
2. מופעלת הידוק או שאיבה ואקום, מה שמאלץ את הצלחת להתאים בצורה אלסטית לטעויות הבסיסיות בטבלת המכונה (כגון נקודה בגובה 0.06 מ"מ).
3. טחנת הפנים חותכת מישור אמיתי ביחס לציר המכונה, ומסירת חומר בזמן שהצלחת מוחזקת מוסטת.
4. ההידוק משתחרר, ומאפשר לצלחת לקפוץ בחזרה בצורה אלסטית.
5. חתיכת העבודה הסופית ללא הגבלה מציגה עיוות מוגברת של קריאת מחוון כולל של 0.18 מ"מ, שהיא גרועה יותר מהמלאי הגולמי המקורי.
שגיאת הטופוגרפיה המתקבלת היא פונקציה מורכבת של ציר המכונה הגיאומטרי, סטיית ההידוק האלסטי ומומנט החיכוך התרמי חלקי קשיחות כיפוף הלוח.
הפרדוקס מתרחש בגלל שה-התקבלשטוחות אלומיניום MIC6מיוצר במכונות טחינה פלנטריות תאומיות-הטוחנות את שני הצדדים בו-זמנית בכוח הידוק אפס. כאשר היא מהודקת כנגד מיטת מכונה שיש בה כיסי שחיקה קלים, חלקיקי שבר או נפילה תרמית, הצלחת מתאימה באופן אלסטי לטופולוגיית השולחן. עיבוד הצד העליון חותך מישור אמיתי ביחס לציר המכונה, אך עם שחרור כוח ההידוק, הקפיץ האלסטי הפנימי -מאחור משליך את שגיאות הטבלה לתוך חומר העבודה.
כרסום פנים אגרסיבי עם תוספות עמומות יכול גם לגרום למתח לחיצה מכאני של שכבת-משטח מקומי עד לעומק של 0.20 מ"מ, ולהחדיר מתח פנימי מלאכותי ללוח יצוק ללא לחץ-.
מפרטי קרקע כפולים של-מפעל (Ra 0.4 עד 0.8 מיקרומטר)
משטח הקרקע הכפול- של התקליטור על לוחית כלי אלומיניום אותנטית MIC6 מייצג נתון פונקציונלי מהונדס. ניתן למדוד דרישות מפורטות מול שלנומדריך סובלנות לעיבוד CNC מאלומיניום.
פרמטרים מרכזיים של פני הקרקע במפעל כוללים:
· חספוס פני השטח Ra:0.40 עד 0.80 מיקרומטר (16 עד 32 מיקרו-אינץ').
· חספוס פני השטח Rz:2.50 עד 4.20 מיקרומטר.
· דפוס פני השטח:פסי שחיקה מרובי-צולבים-סימטריים.
· סובלנות מאסטר עובי:פלוס מינוס 0.050 מ"מ (0.002 אינץ') מהנומינלי.
עובי ושטיחות סטנדרטיים במפעל:
· עובי 6.00 מ"מ עד 9.52 מ"מ (1/4 עד 3/8 אינץ'):סובלנות עובי פלוס מינוס 0.100 מ"מ, סטיית שטוחות מרבית 0.381 מ"מ (0.015 אינץ' קריאת חיווי כולל על פני 1000 מ"מ).
· עובי 12.70 מ"מ עד 19.05 מ"מ (1/2 עד 3/4 אינץ'):סובלנות עובי פלוס מינוס 0.050 מ"מ, סטיית שטוחות מרבית 0.127 מ"מ (0.005 אינץ' קריאת חיווי כולל על פני 1000 מ"מ).
· עובי 20.00 מ"מ עד 100.00 מ"מ (1.00 אינץ' ומעלה):סובלנות עובי פלוס מינוס 0.050 מ"מ, סטיית שטוחות מרבית 0.127 מ"מ (0.005 אינץ' קריאת חיווי כולל על פני 1000 מ"מ).
כרסום-משטח זה עם כרסומי פנים סטנדרטיים של הוספה משפילה באופן שגרתי את פרופיל פני השטח מ-Ra 0.4 מיקרומטר ל-Ra 1.6 עד 3.2 מיקרומטר, אלא אם כן נעשה שימוש בכלי חיתוך-יעודיים של זבוב יהלום- יחיד הפועלים בקצב הזנה מתחת ל-0.04 מ"מ לכל סיבוב. אלא אם תכנון הרכיבים דורש ירידות- מיוחדות, כיסים, חריצי איטום O- או רמות נתונים קריטיים, יש לשמור על פני הקרקע של המפעל כנתון ההרכבה ללא עיבוד משני.

קינמטי 3-פרוטוקולים של החזקת עבודה ועיבוד במדינה חופשית
כדי להפעיל תכונות סובלנות הדוקות-לוחית בסיס MIC6ולוחית ג'יג MIC6מכלולים מבלי לעוות את המצע הבסיסי, Dazao Machinery אוכפת פרוטוקולים ספציפיים של קיבוע רצפה בחנות-:
· הרכבה קינמטית 3 נקודות:הצלחת נתמכת אך ורק על שלושה כפתורי קרביד כדוריים מוקשים המסודרים בתצורה משולשת בנקודות תמיכה של Bessel (ממוקמים ב-0.554 פעמים אורך הטווח כדי למזער את צניחת המשקל העצמי). זה מבודד את חומר העבודה משגיאות גיאומטריות בטבלת המכונה.
· הידוק וקטור לרוחב:מהדקי קצה-עמוסי קפיצים- מפעילים וקטורים אופקיים טהורים לאורך צירי X ו-Y כדי לרסן את הצלחת מבלי להכניס מומנטים של כיפוף כלפי מטה.
· מחסום ואקום עם אימות תחת-Shim:כאשר יש צורך בקיבוע ואקום לצורך פרופיל היקפי, הצלחת מונחת על השולחן במצב לא מהודק. מחווני חיוג ממפים את כל פערי האוויר, ושימס נוזלי מדויק או רדיד חישה מונחים באזורים לא נתמכים לפני הפעלת הוואקום. היניקה מווסתת למינוס 65 kPa כדי למנוע שקעים מקומיים מעל יציאות ואקום.
· מתח סימטרי-רצף שחרור:עבור כיס כבד, הסרת החומר מתבצעת באופן סימטרי:
1. התקן את הלוח על תומכים קינמטיים של 3-נקודות; כיסי Face A מחוספס משאירים מלאי חיובי של 0.50 מ"מ.
2. הפוך לפנים B; תכונות מתאימות לטחון מחוספס- מותירות מלאי חיובי של 0.50 מ"מ.
3. שחרר מהדק לחלוטין ואפשר לחלק להתנרמל בסביבה של 20 מעלות צלזיוס (פלוס מינוס 0.5 מעלות) למשך 60 דקות.
4. התקן מחדש במצב צף-עומס אפס, נתוני בדיקה וגימור-מהיר-גבוהה את כל התכונות הקריטיות.
באמצעות פרוטוקול זה, Dazao Machinery שומרת על סובלנות מיקום אמיתית בקוטר של 0.015 מ"מ ועל שטוחות פני השטח הכוללת בטווח של 0.025 מ"מ על פני 1000 מ"מ על 800 מ"מבסיס מכונות MIC6מכלולים.
מיקרו יצוק-נקבוביות ושלמות ואקום: מניעת-דליפה דנדרטית
חנות-מקרה של כשל רצפה: Decay Pressure Decay Conductor Wafer Vacuum Chuck
קו ייצור של מוליכים למחצה-בדיוק גבוה התקשר עם Dazao Machinery לייצור סדרה עגולה בקוטר 450 מ"מצ'אק ואקום MIC6לוחות שנועדו לאבטח פרוסות סיליקון בגודל 300 מ"מ במהלך-פרופיל לייזר במהירות גבוהה. השרטוט ההנדסי ציין עובי דו-צדדי של 15.00 מ"מ, רשת הפצת ואקום פנימית במבוך שנטחנה לעומק של 11.00 מ"מ (משאיר רשת רצפה של 4.00 מ"מ), ודרישת שטוחות פני השטח- העליון של 0.008 מ"מ על פני כל האזור הפונקציונלי.
אצווה הייצור הראשונית ניצלה גולמיתלוח יצוק MIC6מְנָיוֹת. לאחר כרסום חמישה-צירים והסמכת ממדים באמצעות מכונת מדידת קואורדינטות, הלוחיות הותקנו בכלי הייצור.
במהלך האימות התפעולי, מערכת הוואקום לא הצליחה למשוך מתחת למינוס 65 kPa מול יעד של מינוס 95 kPa, וקצב דעיכת הוואקום עלה על 8.5 kPa לדקה לאחר בידוד המשאבה. זיהוי דליפת ספקטרומטריית מסה הליום לא זיהה כשלים בממשק איטום באטם O-היקפי. במקום זאת, הליום התפזר ישירות דרך רשת רצפת האלומיניום המוצקה בגודל 4.00 מ"מ המפרידה בין מליאת הוואקום הפנימית לאטמוספירה הסביבתית, והראה קצב דליפה נמדד של 0.00042 mbar-ליטר לשנייה לעומת מגבלה מותרת של 0.0000001 mbar{10}}ליטר לשנייה.

נקבוביות מימן מתכתי וחללים בין-מיקרו דנדריטים-
מקור השפלה בוואקום הזה נעוץ בהבדל הפיזי בין פרזול/גלגול מחושל לבין מתכות יציקה רציפה:
· נקבוביות גז מימן:במהלך יציקה אנכית מתמשכת של לוח אלומיניום יצוק MIC6, מימן אטומי המומס באמבט האלומיניום המותך נופל מהתמיסה עם התקדמות חזית הסולידוס. למרות הליכי הסרת הגז בוואקום בתנור ההיתוך של היציקה, נקבוביות גז תת--תת-קרקעיות בקוטר של בין 5 ל-35 מיקרומטר נותרות תלויות בין גבולות התבואה הממצקים.
· מיקרו-בין דנדריטי-התכווצות:האלומיניום מתכווץ בכ-6.5 אחוז בנפח במהלך הפיכת הפאזות מנוזל למוצק. ביציקה מתמשכת, המרווחים הביניים בין גרגירים שוות-צירים-צומחים במהירות יכולים לפתח רשתות מיקרו-התכווצות (חללים בין-דנדריטים) אם קצב הזנת המתכת המותכת המקומית מוגבל במהלך ההקפאה הסופית-.
· סף חדירת עובי האינטרנט:במלאי מוצק מעל 15 מ"מ עובי, חללים מיקרו- אלו מבודדים בתוך המטריצה ואינם יוצרים נתיבים רציפים של דליפה. עם זאת, כאשר כרסום כיס אגרסיבי מפחית את עובי דופן -החתך המקומי מתחת לסף מסוים, העיבוד חותך ומחבר בין החללים הפנימיים הללו, והופך מתכת בתפזורת לממברנה חדירה למחצה-.
קצב דליפת הגז הנפחי עומד ביחס ישר לשטח הפנים ולהפרש הלחץ על פני המחיצה, וביחס הפוך לעובי הדופן השיורי.
בדיקה אמפירית ב- Dazao מדגימה שכאשר עובי הרשת המעובד יורד מתחת ל-6.00 מ"מ בפלטות כלי עבודה יצוקים, ההסתברות להיווצרות מיקרו- עובי- עולה באופן אקספוננציאלי.
|
עובי רצפה (מ"מ) |
קצב דליפת הליום (mbar-L/s) |
סטטוס שלמות ואקום |
|
10.00 מ"מ ומעלה |
פחות מ-0.00000001 |
אושר ואקום הרמטי / גבוה- |
|
8.00 מ"מ עד 9.99 מ"מ |
0.00000023 |
יציב ואקום בינוני |
|
6.00 מ"מ עד 7.99 מ"מ |
0.000085 |
גבולי / דורש איטום |
|
פחות מ-6.00 מ"מ |
0.0042 עד 0.18 |
דליפת ערוץ נכשלה / מתמשכת- |
פתרונות איטום Dazao: גבולות אינטרנט מינימליים והספגת ואקום אנאירובית
כדי לצייןMIC6 אלומיניוםעבור לוחות ואקום, סעפות נוזלים או צ'אקים פנאומטיים מבלי להסתכן בכשל בשטח, Dazao Machinery מחייבת את הכללים הבאים של עיצוב לייצור (DFM):
· כלל 1:מגבלת עובי דופן גיאומטרית: לעולם אל תעצב רצפות כיס, קירות גבול לחץ, או קורי מחיצה אטומים דקים מ-6.50 מ"מ (0.256 אינץ') בעת השימושאלומיניום יצוק במתח נמוך. אם ההרכבה דורשת קטעי קיר דקים- מתחת ל-5.00 מ"מ, ציין 6061-T651 מחושל ותכנן מחזורי הפגת מתחים של כרסום רזה.
· כלל 2:הספגת ואקום אנאירובית שרף (MIL-I-17563C): עבורצ'אק ואקום MIC6יישומים הפועלים בלחצים מתחת ל-1.0 mbar, כל הרכיבים המעובדים בגימור- חייבים לעבור הספגה תרמית אנאירובית-משנית לריפוי ואקום. החלק המעובד מונח באוטוקלאב לחץ, פונה כדי להסיר אוויר מחללים מיקרו-, שקוע בשרף מונומר מתאקרילט תרמו-סטומי- נמוך, ונלחץ עד 0.7 MPa כדי להכניס את השרף לעומק-נקבוביות בין-דנדריטים. שטיפת מים חמה- ב-90 מעלות צלזיוס מפילמרת את השרף הפנימי למוצק אינרטי, ואוטמת לצמיתות את כל נתיבי הדליפה מבלי לשנות את הממדים הסופיים במכונה או סובלנות פני השטח.
· כלל 3:גימור משטח של בלוטות O-: בלוחית כלי עבודה יצוקה, סימני חותך בחריצי אטם O-יכולים לקשר כיסי מיקרו-נקבוביות פנימיים. יש לציין רצפות ודפנות של בלוטות איטום בגימור משטח של Ra 0.8 מיקרומטר או טוב יותר, בעיבוד שבבי באמצעות כלים ייעודיים לצורת -נקודה אחת או אינטרפולציה מעגלית-במהירות גבוהה של כדור-.
תקינות חוט והנדסת הידוק: ממתן משיכה-כשל ביציקות-נמוכות
מכניקת כשל של גזירת חוט מכני ביציקות-נמוכות
מצב כשל נפוץ במהלך ההפעלה של אMIC6 ג'יגצלחת או אוטומטיתלוחית מתקן MIC6הוא הפשטת חוט במהלך יישום מומנט סטנדרטי.
בהשוואה מכנית:
· ל-Wrought 6061-T6 חוזק תפוקה של 276 MPa, חוזק גזירה של 207 MPa ואזור עיוות פלסטי נרחב.
· ל-MIC6 היצוק יש חוזק תפוקה של 105 MPa, חוזק גזירה של 115 MPa, ומפגין משיכות נמוכה עם שבר מחשוף שביר.
· תוצאה ישירה: הברגה ישירה-ברצועת MIC6 ב-45 אחוז מקיבולת המומנט של 6061-T6.
בסביבות הרכבה אוטומטיות שבהן צילינדרי הידוק פנאומטיים או מסילות מובילות חושפים את ברגי ההרכבה לעומס זעזועים דינמי מחזורי, הברגה ישירה-מוצמדת באלומיניום לכלי MIC6 סובלים משחיקה מיקרו-. מעל 50,000 עד 100,000 מחזורי הפעלה, חוטי האלומיניום הפנימיים חווים כשל גזירה מתקדם, וכתוצאה מכך מחברים רופפים, חוסר יישור של פיני ייחוס והשבתה בייצור.
חוזק משיכת-הברגה תלוי ישירות בקוטר הבורג הנומינלי, אורך חיבור ההברגה האפקטיבי, יחס חיבור גובה ההברגה וחוזק הגזירה האולטימטיבי של חומר הבסיס.
מכיוון שחוזק הגזירה של אלומיניום יצוק MIC6 הוא בערך מחצית מזה של 6061-T6, בורג M6 המומנט ל-9.5 ניוטון-מטר סטנדרטי ביציקת אלומיניום יצוק ישיר- פועל מעבר לגבול האלסטי של שלושת החוטים המעורבים הראשונים, ומתחיל את ההברגה המיקרו-שורשית המקומית.
כללי תהליך הקשה: למה לגלגל-הקשה על טופס גורמת למיקרו-פיצוח
בסגסוגות מחושלות כמו 6061-T6 או 5052-H32, מהנדסי ייצור משתמשים לעתים קרובות בברזי יצירת- קרה (גלגול) מכיוון שהם אינם מייצרים ספייס ומקשיחים את פרופיל החוט הפנימי, ומגדילים את חוזק המשיכה ב-15 עד 20 אחוזים.
עם זאת, ההתנהגות החומרית שונה מהותית:
· ב-6061-T6 מחושל (14 אחוזים התארכות), מתכת זורמת פלסטית סביב האונות היוצרות כדי ליצור פרופיל חוט מלוטש וחזק.
· ב-MIC6 יצוק (התארכות של 3 אחוז), המטריצה היצוקה השבירה אינה יכולה לתמוך בזרימת פלסטיק. כוחות רדיאליים גבוהים יוזמים מיקרו-סדקים המתפשטים החוצה מרדיוסי השורש, וגורמים לגזירה מיידית תחת עומס מראש של הבורג.
כללי תהליך הקשה עבור MIC6 יצוק אלומיניום:
· בחירת כלי עבודה:השתמש בברזי חיתוך 3-או 4-ספירלת חלילים- לחיתוך חורים; השתמש בברזי חיתוך מהיר של 45 מעלות עבור חורים עיוורים.
· גיאומטריית הכלים:ציין זוויות גריפה חיוביות של חיתוך בין 10 מעלות ל-15 מעלות עם הקלת חוט אקסצנטרי קמור- כדי למנוע חסימת שבבים בהיפוך.
· שימון:השתמש באמולסיות חצי-סינטטיות למחצה-סינתטיות- (לפחות ריכוז שמן של 10 אחוזים) או נוזלי חיתוך ייעודיים ללא- גופרית.
מטריצת חיזוק הידוק: Heli-סליל לעומת דירוגי עומס Keensert
כדי להבטיח-מהימנות מכנית ארוכת טווח בכל לוחות הבסיס של MIC6 ומערכות כלי עבודה דינמיים, יש להחליף חורים עם הקשה ישירה בתוספות פלדה עם הברגה.
|
הכנס מערכת |
שיטת התקנה |
כוח משיכה-(M8×1.25) |
חיי מחזור דינמיים |
יישום ראשוני |
|
ישיר-חור מוצמד |
Standard Cut Tap |
8.2 קילוואן |
פחות מ-5,000 מחזורים |
סטטי / לא{0}}קריטי |
|
Wire Heli-סליל |
STI Tap and Mandrel |
15.8 קילוואן |
50,000 מחזורים |
כלי רגיש-למשקל |
|
קינסרט מוצק |
מקשי הקשה ו-Drive סטנדרטיים |
24.5 קילוואן |
יותר מ-500,000 מחזורים |
אוטומציה-כבדה |
כללי עיצוב עומק מעורבות שרשור:
· עבור צלחת יצוק 6061-T6:אורך החיבור המינימלי של הברגה צריך להיות לפחות פי 1.5 מקוטר הבורג הנומינלי.
· עבור לוחית כלי עבודה יצוק MIC6:אורך החיבור המינימלי של הברגה צריך להיות לפחות פי 2.2 מקוטר הבורג הנומינלי.
· בעת שימוש בתוספות Keensert:עומק הקידוח שווה לכל אורך הגוף המוצק פלוס פי 1.5 מרווח הגובה.
נוהל ההפעלה הסטנדרטי של Dazao Machinery מחייב שכל ממשקי ההרכבה של-עומס, מפעיל פנאומטי ומסילה לינארית מתוכננים עללוחית מתקן MIC6רכיבים משלבים-משטחי נירוסטה כבדים (AISI 303/304) הנעולים במפתחות נעילה פנימיים כדי לפזר מתח גזירה עמוק לתוך המצע היצוק.
גימור משטח וטיפול כימי מראש: מציאות אילגון, ציפוי וציפוי
כימיה לאנודיזציה: מדוע צביעה דקורטיבית מניבה גימורים אפורים מנומרים
מהנדסי רכש לעתים קרובות מוציאים הזמנות רכש המבקשות אילגון צבע חומצה גופרתית מסוג II (כגון שחור עמוק, ברור בהיר או כחול) עלחלקי פלטה שטוחה מאלומיניום MIC6, מצפה לגימור החזותי האחיד והמשקף האופייני למארזים אופטיים מעובדים 6061-T6.
התגובה הכימית שונה במידה ניכרת בין מבנים יצוקים ויצוקים:
· Wrought 6061-T6 יוצר שכבת תחמוצת אלומיניום אנודית אחידה ושקופה הסופגת בקלות צבעי צבע אורגניים עם חיוניות גבוהה.
· יצוק MIC6 מכיל רמות גבוהות של משקעים בין-מתכתיים של אבץ, סיליקון ומגנזיום המשבשים את צמיחת שכבת מחסום תחמוצת, ויוצרים מראה עמום, גיר ומנומר.
הפרעות אלמנט סגסוגת ב-MIC6 כוללת:
· אבץ (1.50 עד 3.00 אחוז):מזרז פירוק כימי באמבט החומצה, מקדם מיקרו-בור.
· סיליקון (0.50 עד 1.50 אחוז):נשאר בלתי מסיס בחומצה גופרתית, הופך את השכבה האנודית לאפורה כהה או לפחם.
· מגנזיום (1.50 עד 2.50 אחוז):יוצר סרט תחמוצת אך מגיב בצורה לא אחידה על פני גבולות התבואה.
· ברזל (מקסימום 0.30 אחוז):מזרז חומרים בין-מתכתיים בלתי מסיסים, ויוצר כתמת משטח כהה במהלך שחרור החמצון.
כַּאֲשֵׁרלוח אלומיניום יצוק MIC6שקוע במיכל אנודיזציה סטנדרטי מסוג II (18 מעלות צלזיוס, ריכוז חומצה גופרתית של 15 אחוז, צפיפות זרם של 1.5 אמפר לדצימטר רבוע), צבעים שחורים מייצרים משטח פחם עמום ומנומר -אפור. תגובות מיקרו-גלווניות בין שלבי אבץ למטריצת האלומיניום יכולות גם להגדיל את חספוס פני השטח מ-Ra 0.4 מיקרומטר ל-Ra 1.8 מיקרומטר.

אפשרויות גימור משטחים תעשייתיים: מעיל קשיח מסוג III, ENP וסרטי המרה
כאשר נדרשים הגנה על פני השטח, עמידות בפני שחיקה או מחסומי קורוזיה ברכיבי עיבוד מדויק של MIC6, Dazao ממנפת מאומתיכולות גימור משטח מדויקעל פני שיטות הגימור המוערכות הבאות:
|
תהליך טיפול פני השטח |
תקן / מפרט ישים |
מראה חזותי |
מיקרו-Hardness / Wear Life |
עמידות בפני קורוזיה (תרסיס מלח ASTM B117) |
המלצה הנדסית עבור MIC6 |
|
סוג III קשיח אנודיז (לא-צבוע) |
MIL-A-8625, Type III, Class 1 |
זית מט -אפור עד ברונזה כהה |
400 עד 500 HV (עובי 35 עד 50 מיקרומטר) |
יותר מ-336 שעות לבור הראשוני |
מומלץ למשטחי בלאי על גופי; לקבל גוון אפור כהה. |
|
ציפוי ניקל ללא אלקטרו (ENP) |
AMS-2404 / MIL-C-26074 |
כסף מתכתי בהיר / חצי-מבריק |
550 עד 700 HV (כמו-מצופה, 15 עד 25 מיקרומטר) |
יותר מ-500 שעות (פורמולציה גבוהה בזרחן) |
הטוב ביותר עבור בלאי קיצוני, עמידות כימית ואיטום-אטום לאוויר. |
|
ציפוי המרה כימית (כרומט) |
MIL-DTL-5541F, Type II, Class 3 |
ססגוני זהב ברור עד בהיר |
זניח (סרט משטח מוליך) |
168 שעות לבור ראשוני |
הטוב ביותר עבור הארקה חשמלית ועמידות בפני קורוזיה אטמוספרית-נמוכה. |
|
אילגון צבע דקורטיבי מסוג II |
MIL-A-8625, Type II, Class 2 |
צבע מנומר, גיר, לא-אחיד |
200 עד 250 HV (עובי 10 עד 15 מיקרומטר) |
96 שעות |
לא מומלץ: שיעור דחייה אסתטי גבוה. |
תוספי ציור טכניים למניעת דחיות באיכות חזותית
כדי למנוע מחלוקות מסחריות לגבי אסתטיקת פני השטח עלעיבוד לוחות אלומיניום MIC6הזמנות, שרטוטים חייבים להגדיר בבירור קריטריונים פונקציונליים לעומת קוסמטיים. Dazao Machinery ממליצה לשלב את ההערות ההנדסיות הסטנדרטיות הבאות בשרטוטי CAD:
· הערה 1:חומר שצוין כלוחית יציקה מדויקת של MIC6 לפי מפרט Aleris או Hulamin.
· הערה 2:משטחים לא מעובדים ישמרו על גימור הקרקע הכפול-של היצרן בתוך Ra 0.4 עד 0.8 מיקרומטר.
· הערה 3:טיפול פני השטח שצוין כאנודיז קשיח לפי MIL-A-8625, Type III, Class 1 (לא צבוע), עובי 40 פלוס מינוס 5 מיקרומטר.
· הערה 4:החומר הוא סגסוגת כלי יצוק. חוסר אחידות-צבע, כתמי גרגר והצללה כהה הם מאפיינים מתכתיים אינהרנטיים ולא יהוו עילה לדחייה קוסמטית.
· הערה 5:כל חורי ההרכבה המבניים יקבלו תוספות חוט תיל לפי MS33537.
פרוטוקולי עיבוד CNC של Dazao: הזנות, מהירויות, כלי עבודה ואסטרטגיות כיסים עמוקים
גיאומטריות כלי יהלום ו-DLC לסגסוגות יציקות שוחקות
עיבוד לוחות כלי עבודה MIC6 עיבוד שבבי ביעילות CNC דורש גיאומטריות כלי המותאמות למטריצת היצוק הנמוכה-שלו:
· בחירת מצע:טונגסטן קרביד -דק במיוחד (חומר מקשר קובלט 6 עד 8 אחוזים, גודל גרגירים 0.5 מיקרומטר ומטה) לעמידה בפני בלאי מיקרו-שחיקה משלבי סיליקון בין-מתכתיים.
· יהלום רב גבישי (PCD):לייצור-בנפח גבוה שללוחית בסיס MIC6מכלולים, מכבשי קצה מוצקים של PCD-וחרסי קצה מספקים חיי כלים רציפים העולה על 2,500 שעות ציר תוך שמירה על גימורי פני השטח מתחת ל-Ra 0.2 מיקרומטר ללא השחתת קצה.
· פרוטוקולי ציפוי:לעולם אל תשתמש בציפוי טיטניום אלומיניום ניטריד או אלומיניום כרום ניטריד עקב זיקה כימית למצע האלומיניום. השתמש בציפוי יהלום-כמו פחמן (DLC) או חלילים מלוטשים ללא ציפוי עם חידוד קצה מיקרו-(רדיוס קצה 5 מיקרומטר ומעלה) כדי להבטיח גזירת חומר חדה.
מפרט גיאומטריית הכלים לכרסום MIC6:
· זווית גריפה רדיאלית: חיובית 12 עד חיובית 18 מעלות עבור גזירה חיובית.
· זווית גריפה צירית: חיובית 10 עד חיובית 15 מעלות.
· זווית שחרור שחרור: 12 עד 15 מעלות למניעת גרירת עקב על משטחי גבס.
· זווית סליל: 38 עד 45 מעלות למיטוב פינוי שבב צירי.
· חיספוס משטח החליל: Ra 0.1 מיקרומטר או טוב יותר כדי למנוע הידבקות ספייס.
מהירויות חיתוך, קצבי הזנה ופרמטרים של נוזל קירור-בלחץ גבוה
הטבלה שלהלן מציינת את פרמטרי העיבוד הבסיסיים שעברו אופטימיזציה של Dazao Machinery עבורעיבוד מדוייק של MIC6על פני מרכזי עיבוד CNC אנכיים ואופקיים:
|
סוג פעולה |
תיאור הכלי |
מהירות חיתוך (מ/דקה) |
מהירות ציר (סל"ד לכלי מטרי) |
הזנה לכל שן (מ"מ לכל שן) |
עומק חיתוך צירי (מ"מ) |
רוחב חיתוך רדיאלי (מ"מ) |
אסטרטגיית נוזל קירור |
|
כיס גס-במהירות גבוהה |
כרסום קצה קרביד מוצק 3-חלילים DLC (קוטר 16 מ"מ) |
900 עד 1200 |
18,000 עד 24,000 |
0.12 עד 0.18 |
12.0 עד 16.0 (Trochoidal) |
1.6 עד 2.4 (10 עד 15% קוטר הכלי) |
נוזל קירור-בלחץ גבוה (2.0 MPa) |
|
כרסום כתף למחצה- |
כרסום קצה קרביד 3-חלילים לא מצופה (קוטר 12 מ"מ) |
800 עד 1000 |
21,000 עד 26,000 |
0.08 עד 0.12 |
10.0 עד 15.0 |
0.50 |
נוזל קירור הצפה (ריכוז של 8%) |
|
גימור רצפה-בדיוק גבוה |
2-חותך זבוב להכנסת חליל PCD (קוטר 63 מ"מ) |
1400 עד 1800 |
7,000 עד 9,000 |
0.04 עד 0.06 |
0.10 עד 0.20 |
45.0 (70% קוטר חותך) |
שימון ערפל עם אסטר סינטטי |
|
קידוח חורים עמוקים |
מקדח נוזל קירור מוצק קרביד דו-חלילים (קוטר 6.8 מ"מ) |
180 עד 240 |
8,500 עד 11,200 |
0.15 עד 0.22 מ"מ/סל"ד |
דרך-חור (נקר מעל קוטר פי 5) |
קוטר כלי עבודה מלא |
באמצעות-נוזל קירור ציר (4.0 MPa) |
|
הקשה קשיחה (M8×1.25) |
3-חליל ספירלת HSS-E-PM TiCN Cutting Tap |
25 עד 35 |
1,000 עד 1,400 |
1.25 מ"מ לכל מגרש |
מעורבות מלאה |
קוטר כלי עבודה מלא |
תחליב סינתטי עם-סמיכות גבוהה |
הפחתת סחף התרחבות תרמית במכלולי כלי עבודה גדולים
לוח כלי עבודה יצוק מציג מקדם התפשטות תרמית של 23.6 מיקרומטר למטר לקלווין. על אורך 1000 מ"מבסיס מכונות MIC6, עלייה תרמית של 5 מעלות צלזיוס בלבד במהלך כרסום יבש אגרסיבי מרחיבה את הרכיב ב-0.118 מ"מ, וחורגת באופן מיידי מסובלנות מיקום סטנדרטית של ISO 2768-m או מותאמת אישית פלוס מינוס 0.025 מ"מ.
השינוי הממדים שווה לאורך הנומינלי כפול מקדם ההתפשטות ובהפרש הטמפרטורה. לדוגמה, לוחית בסיס של 1200 מ"מ הנמדדת ב-26 מעלות צלזיוס מפתחת שגיאת התפשטות של 0.170 מ"מ חיובית ביחס לנתון הכיול הסטנדרטי של 20 מעלות.
כדי לשמור על דיוק:
· כלל 1:קירור מבול מתמיד: ספק נוזל קירור מבול בזרימה גבוהה- המכוון אל ממשק השבב- של הכלי כדי לחלץ חום חיכוך לפני שהוא מוליך לתוך מצע הצלחת.
· כלל 2:השריית שיווי משקל תרמי: לאחר פעולות כרסום גסות, לוחות כלי עבודה גדולים חייבים להתנרמל במעבדת מדידה מבוקרת- באקלים (20.0 מעלות צלזיוס פלוס מינוס 0.5 מעלות) למשך 4 שעות לפחות לפני בדיקת מכונת מדידת קואורדינטות סופית.
גיליון ניתוב ייצור: Precision Automation Master Base Plate
הנתב הבא מפרט את רצף הייצור שבוצע באמצעות שלנושירותי כרסום CNC בהתאמה אישית עבור גופי כלי עבודהעבור פלטת ג'יג מאלומיניום MIC6 (800 מ"מ על 600 מ"מ על 25.4 מ"מ) עם שטוחות כללית נדרשת בטווח של 0.020 מ"מ וסובלנות למיקום חור- בקוטר של 0.012 מ"מ:
1. מבצע 10:בדיקת חומר אולטרסאונד נכנס: בדוק אם יש חללים תת-קרקעיים במלאי היצוק הגולמי; לאמת עובי דו צדדי נומינלי.
2. מבצע 20:הגדרת CNC 1 (3-מתקן מיטה קינמטית נקודה): נתון הקרקע של בדיקה במפעל. כיסי מרווח א-סימטריים גסים-משאירים תוספת גימור חיובית של 0.50 מ"מ. נקודת-קדח, קדחה וחתוך את כל חורי הכנסת החוט M6 ו-M8.
3. מבצע 30:התקנת הוספת חוטים: התקן מכשירי Keenserts מפלדת אל חלד AISI 304 באמצעות מנהלי התקנים פניאומטיים.
4. מבצע 40:מחזור נורמליזציה תרמית: הנח את הרכיב על לוח משטח גרניט בחדר מבוקר- באקלים למשך 90 דקות ב-20 מעלות צלזיוס.
5. מבצע 50:הגדרת CNC 2 (לוח משנה ואקום- עם שיבולים מדויקים): הרכבה במצב חופשי-. סיים-קידוח חורי דיבל קריטיים באמצעות ראשי קידוח דיוק- יחידים. סיים-טוחן רושטי הרכבה היקפיים וחריצי איטום O-.
6. מבצע 60:בקרת איכות: בצע 100 אחוזים של מדידת מכונת מדידת קואורדינטות מימדים גיאומטריים ובדיקת סובלנות; ליצור דוח בדיקה מלא.
7. מבצע 70:אריזה ושימור: יש למרוח סרט מגן נגד שריטות בגודל 0.1 מ"מ, לארוז בשקיות אטומות למניעת קורוזיה באדי וארגז במארזי עץ מותאמים אישית.
עלות בעלות כוללת (TCO): כאשר MIC6 מתעלה על 6061-T6 מבחינה פיננסית
דלתא לרכישת מלאי גולמי לעומת שעות מחזור של עיבוד שבבי
מחלקות הרכש מתמקדות לעתים קרובות במחיר חומר הגלם לק"ג:
· צלחת 6061-T6 מחושלת/מגולגלת: 4.50 עד 6.20 דולר לק"ג.
· לוחית יציקה רציפה של MIC6: 7.80 עד 10.50 דולר לק"ג (פרמיית חומר של 45 עד 70 אחוז).
עם זאת, הערכת עלויות החומר רק על משקל התחלתי אינה מביאה בחשבון את עלויות הייצור הכוללות. בעת עיבוד של לוחות מורכבים,- שטוחים מ-6061-T6, זמני המחזור הנוספים עבור מעברים גסים-, טיפולי חום משחררי מתחים באמצע התהליך ודחיית חלקים מגדילים את עלות הייצור הכוללת.
עלות הבעלות הכוללת אחראית למחיר רכישת חומרי גלם, שעות ציר עיבוד, עמלות עיבוד תרמי, שיעורי גרוטאות סטטיסטיים ועלויות טיפול פני השטח הסופיות.
פירוט עלות ייצור: הפעלת לוחות בסיס אוטומציה של 20 חלקים
הדגם שלהלן משווה את עלויות הייצור עבור אצווה של 20 לוחות בסיס אוטומציה מדויקת (600 מ"מ על 500 מ"מ על 20.00 מ"מ, שטיחות נדרשת בתוך 0.030 מ"מ):
|
גורם עלות / שלב העיבוד |
גישה לצלחת 6061-T6 |
גישת לוחית כלי עבודה יצוקה MIC6 |
הפרש עלויות / מנגנון חיסכון |
|
מלאי חומר גלם נכנס |
צלחת בעובי 25.4 מ"מ (20.5 ק"ג ב-$5.50=$112.75) |
20.0 מ"מ עובי נטו-MIC6 (16.6 ק"ג ב-$9.20=$152.72) |
6061 זול יותר ב-$39.97 לכל ריק בצורה גולמית |
|
כרסום כפול ראשוני |
נדרש: גימור 2 צדדים מחוספס + 2 צדדים (28 דקות ב-$85 לשעה=$39.66) |
אפס: שמור על משטחי קרקע כפולים של-תקליטור (0 דקות=$0.00) |
MIC6 חוסך $39.66 זמן מכונה ליחידה |
|
מחזור תרמי להקלה על-מתח |
נדרש: 4 שעות ב-220 מעלות פלוס לוגיסטיקה ($18.50 ליחידה) |
אפס: מטריצת שחקנים היא ללא מתח-($0.00) |
MIC6 חוסך 18.50$ בעלות עיבוד תרמי |
|
סיום כיס / זמן CNC משעמם |
קצב הזנה מוגבל על ידי סיכון עיוות חלק (45 דקות=$63.75) |
הוחלו פרמטרים של-עיבוד מהיר (32 דקות=$45.33) |
MIC6 חוסך $18.42 באמצעות הזנות חיתוך מהירות יותר |
|
יישור משני / שימינג |
נדרשת לחיצת סוכת ידנית ב-35% מהחלקים (ממוצע של $12.00) |
אפס: אפס עיוות של-עיבוד עיבוד ($0.00) |
MIC6 חוסך $12.00 עבודה ידנית ליחידה |
|
שיעור גרוטאות סטטיסטי |
15% גרוטאות עקב עיוות שטוח-של ביטול מהדק ($36.90 ליחידה שהוקצה) |
שיעור גרוטאות של פחות מ-1% ($1.80 ליחידה שהוקצה) |
MIC6 חוסך $35.10 בהפחתת גרוטאות |
|
התקנת חוט |
לא נדרש עבור עומסים סטטיים ($0.00) |
נדרש: 12x Keenserts מותקנים (14.40 $ חלקים + עבודה) |
6061 חוסך $14.40 בחומרת הוספה |
|
סך עלות ייצור נטו |
$283.56 לכל חלק מוסמך |
$232.25 לכל חלק מוסמך סיים |
MIC6 משיג הפחתה של 18.1 אחוז בעלויות נטו |
סף הגיאומטריה האיזון- ברור: בכל פעם שנפח הסרת החומר עולה על 30 אחוז מהמלאי הראשוני והשטוח הנדרש הוא 0.05 מ"מ או הדוקה יותר על פני טווח של 500 מ"מ, MIC6 מספק עלות ייצור כוללת נמוכה יותר מאשר 6061-T6.
מטריצת בחירת חומרים: כללי הנדסה עבור MIC6 לעומת 6061 לעומת 7075
יישומי כדאיות- גבוהה עבור לוחית כלי עבודה יצוק
· לוחות ייחוס של מכונת מדידה לתאם:מטוסי הרכבה תת--מיקרוניים שבהם יציבות ממדית-ארוכת טווח ואפס מתח פנימי מונעים סחיפה של כיול לאורך-טווחי פעולה רב-שנים.
· מתקנים אוטומטיים לבדיקה אופטית:לוחות מנשא מדרגים מרובים- הדורשים שטוחות בטווח של 0.025 מ"מ על פני טווחים של 800 מ"מ כדי לשמור על דיוק מישור המוקד האופטי.
· מגשי מוליכים למחצה ומצע סולארי:לוחות הובלה של רכיבים נתונים למחזוריות תרמית מהירה בין 20 ל-80 מעלות צלזיוס, כאשר התפשטות תרמית איזוטרופית מונעת התקשרות מבנית.
· משטחי הדפסה של הדבקת הלחמה SMT:מצע הדורש קו-מפלאריות גבוהה ואפס עיוות לאחר אלפי מחזורי הובלה של PCB.
· בסיסי מכונות אבחון רפואיות:לוחות בסיס הדורשים יכולת שיכוך גבוהה ויציבות להרכבת אופטיקה לייזר, משאבות נוזלים ומסלולי סרוו ליניאריים.
קווים אדומים הנדסיים: מתי להימנע מלציין MIC6
· קורות שלוחות מבניות וזרועות מפרק רובוט:אלומיניום יצוק MIC6 הוא בעל התארכות שבירה של 3.0 אחוז בלבד וחוזק תפוקה של 105 MPa. רגעי כיפוף דינמיים גבוהים או פגיעות זעזועים פתאומיות יגרמו לשבר שביר ללא אזהרה. השתמש ב-7075-T6 או 2024-T351.
· מארזי מסגרת מרותכים:לא ניתן לרתך אלומיניום MIC6. הכימיה של סגסוגת אבץ ומגנזיום גורמת לסדקים- חמים חמורים לאורך האזור המושפע מהחום. אם ריתוך מבני הוא חובה, ציין 5083-H111 או 6061-T6 עם חומר מילוי 4043/5356.
· חומרה דקורטיבית לצרכן:יש לציין ב-6063-T6 או 6061-T6 קליפות חיצוניות הדורשות משטחים מלוטשים במראה,-אילגון בצבע בהיר או אסתטיקה צבועה בהתאמה אישית.
· מכלולים בעלי מומנט גבוה- ישיר ללא תוספות:סעפות הידראוליות בלחץ- גבוה או מפרקי אוגן בעומס כבד, כאשר מרווח פנימי מונע התקנה של תוספות חוט מוצק.
שירותי בקרת איכות מכונות Dazao ושירותי כלי עבודה מדויקים
ציוד בדיקה ותקני מטרולוגיה
ב-Dazao Machinery, כל רכיב דיוק המיוצר מיציקת אלומיניום במתח נמוך עובר רצף של בקרת איכות רב-שלבית:
· בדיקות אולטרסאונד נכנסות:מאמת אפס חללי התכווצות תת-קרקעיים או תכלילים יצוקים בחסר של צלחת גולמית.
· ב-חיטוט רנישאו במכשיר:מאמת חינמי-יישור תכונות מצב לפני ביצוע נתיבי כלים אחרונים לגימור.
· סריקת Zeiss CMM GD&T:מייצר דוחות מדידה גיאומטריים ליצירת קשר- מלאה עבור שטוחות, מקביליות ומיקום אמיתי.
· פרופילומטריה אופטית ולייזר:מאמת את חספוס פני השטח על פני נתוני קרקע וטחונים.
· עקיבות חומר:מספקת דוחות בדיקת חומרים מלאים ותעודות התאמה למשלוחים מוגמרים.
המתקן שלנו מפעיל מעבדות בדיקה מבוקרות-בטמפרטורה של 20.0 מעלות צלזיוס (פלוס מינוס 0.5 מעלות) המצוידות במכונות מדידה-בדיוק גבוה של קואורדינטות Zeiss המסוגלות למדוד סובלנות אורך נפח בתוך תקני דיוק תת--מיקרוניים.
ייעוץ הנדסי ישיר של DFM
לפני השקת הייצור, מהנדסי הייצור של Dazao עורכים ניתוח DFM חינם כאשר אתההעלה את קובצי ה-CAD התלת-ממדיים שלך לסקירת DFM מקיפה:
· זיהוי קורי רצפה דקים המסכנים דליפת ואקום פנימהצ'אק ואקום MIC6חלקים.
· אימות של דפוסי חור בריח והמרה של-חוטים עם עומס גבוה לממדים סטנדרטיים של קינסרט או Heli- של חלל סליל.
· הערכה של מימדים גיאומטריים וסובלנות הכוללים כדי להשתמש במשטחי הקרקע הכפולים-כפולים של-המפעל, תוך הפחתת זמן מיותר של מכונת CNC ועלויות ייצור.
שאלות נפוצות
01.מדוע כרסום פנים של צלחת MIC6 הורס לעתים קרובות את השטיחות שלה במפעל?
02.מדוע חוטים מוצמדים-ישירים נשלפים בקלות בלוחות כלי עבודה של MIC6?
03.מדוע אילגון שחור דקורטיבי נראה כתם וגירי ב-MIC6?
04.איך מתקנים דליפת ואקום דרך רשת מחבת ואקום של MIC6?
05.האם אתה יכול לתקן או לחבר רכיבי אלומיניום יצוק MIC6 על ידי ריתוך?
06.מתי MIC6 חסכוני יותר-מצלחת 6061-T6 הזולה יותר?

