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2024 年 4 月 28 日

去毛刺:平滑金属制造中的缺陷

类别
表面处理
发布日期: 2024 年 4 月 28 日
最后修改日期: 2024 年 5 月 17 日
去毛刺:消除金属制品中的缺陷图片博客
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元制造涉及各种流程来创建适合您设计要求的零件。通常,精度是该制造过程的一个标准;机械师希望他们的零部件没有任何缺陷。

然而,实现这一目标具有挑战性,因为即使是最精确的方法仍然存在出现这样或那样的缺陷的风险,其中毛刺是常见的缺陷。因此,机械师通常需要进行去毛刺以及其他表面精加工工艺,以提高制造的精度和所需的质量。 

本文深入讨论去毛刺、探讨毛刺产生的原因、需要对零件进行去毛刺的原因以及您需要了解的其他复杂细节。让我们开始吧。 

什么是去毛刺?

毛刺是机加工金属零件表面上的微小缺陷、缺陷或突出物,会妨碍光滑的表面光洁度。制造商在加工过程中使用一系列切削工艺来制造所需的部件。然而,可能会出现一些缺陷或不需要的脊,从而产生毛刺。

毛刺可能显得锋利、粗糙或不均匀,从而改变零件的美观,有时甚至改变机加工产品的功能和安全性。因此,有必要去除加工部分的这种杂质,即去毛刺。那么,到底什么是去毛刺呢?

去毛刺
去毛刺

去毛刺简单来说就是去除这些缺陷——毛刺。它涉及一系列旨在消除金属表面或机加工零件的毛刺、锋利边缘、粗糙点和其他缺陷的操作。因此,去毛刺的结果可以改善零件的外观、精度、安全性、一致性和整体质量。

金属加工中去毛刺的原因

去毛刺是金属制造的一个重要方面,因为它有助于提高零件的安全性、质量和功能。以下是对这种后处理操作的好处的更详细的回顾。

增强美观度和表面光洁度

去毛刺可改善零件的整体外观,打造抛光且专业的表面效果。它有助于消除缺陷和加工缺陷,确保更好的产品质量和审美吸引力。去毛刺对于定制零件制造至关重要,因为它有助于增强零件的美感。

安全原因 

毛刺,尤其是锋利的毛刺,会给制造商、员工和最终用户带来安全风险。在产品的运输、零件组装、安装和使用过程中,零件中存在毛刺会增加受伤的风险。

减少切削刀具的磨损 

有时,加工零件而不产生毛刺几乎是不可避免的。然而,后续加工过程中的这些毛刺会增加刀具磨损的风险。毛刺增加了刀具和工件的相互作用,加速了磨损。

提高精度和零件功能 

去毛刺有助于创造更好的表面光洁度,提高零件的尺寸精度和精度。如果不去除制造过程中的毛刺,可能会导致残留材料在边缘堆积,从而导致更多制造缺陷。此外,去毛刺有助于轻松安装和组装不同的部件并提高部件的功能。 

CNC加工过程中产生毛刺的原因?

事实上,数控加工是一个精密的过程;然而,仍然可能存在毛刺等缺陷。它可能由任何工艺产生,包括钻孔、铣削、车削和其他切割技术,如激光切割、冲裁和剪切。

以下是机加工零件出现毛刺的可能原因。 

刀具磨损 

连续使用加工刀具,尤其是维护不当,会增加磨损,降低刀具效率。因此,切削刃的效率降低并增加了毛刺形成的机会。

材料特性 

您正在加工的材料类型,尤其是厚度和质量,也可能会影响毛刺形成的风险。优质材料总是具有食品加工特性,对精加工和后处理的要求较低。然而,劣质材料可能会增加出现毛刺的风险。

操作员技能水平

操作员技能水平差也可能增加毛刺形成的机会。为了提高加工效率,熟练的操作员了解必要的参数,例如刀具路径策略。因此,除了材料性能和加工工艺之外,技术人员对加工缺陷也起着一定的作用。 

进给率和切削速度

该功能还与操作者的技术水平有关。切削速度和进给率优化不当可能会增加毛刺形成的风险。以较高速度切割会增加热量积聚,从而增加毛刺形成的机会。

冷却和润滑不足

加工过程中冷却和润滑不足可能会导致热量积聚和过热,从而增加出现毛刺和其他缺陷的风险。 

毛刺的分类

根据形状和形成机制,毛刺表现出特定的特征,可以对其进行分类。下面,我们讨论毛刺的类型。 

以形状为基础

根据形状,毛刺通常分为三类。

  • 锋利的毛刺:顾名思义,这些毛刺呈碎玻璃形状,边缘尖锐且锋利。这些毛刺如果不去除可能会造成伤害。它们是在切割或剪切过程中形成的;因此,它们出现在零件切削表面的下侧。 
  • 飞边毛刺:它们也称为 phi 或溢出毛刺。飞边毛刺通常表现为延伸到材料边缘之外的又长又薄的突出物。与其他毛刺一样,它可能会降低零件的功能和精度。 
  • 飞溅毛刺: 这些毛刺在压铸中很常见,发生在熔融金属转变为固体的过程中。也可能在焊接过程中出现,形状不规则。

基于形成机制

这种毛刺分类是更流行的方法,因为它描述了毛刺在部件制造过程中是如何形成的。下面,我们根据这种分类探讨三种毛刺。  

  • 翻滚毛刺:这些毛刺因刀具路径弯曲而变得牢固,导致加工过程中金属颗粒轻微旋转或翻滚。当您加工工件时,一些材料可能会残留并与刀具一起移动,并且金指向切削齿。
  • 泊松布尔斯:该毛刺的名称可以追溯到术语“毒化效应”,它指的是垂直于承受压力的区域的膨胀。在材料上施加力(例如在切割过程中)会导致边缘变形并产生毛刺。这种变形本身表现为在切削刃入口处形成的入口上的毛刺。 
  • 撕裂毛刺:这些毛刺是材料塑性变形且未完全剪切时撕裂形成的。这对于数控冲孔来说很常见,其中锋利的切削刃沿着冲孔的轮廓留下。 
  • 热毛刺:有时称为热毛刺,常见于切割或磨削。它们有时被称为炉渣或飞溅。它是在切割过程中产生过多热量时形成的。当焊接、等离子弧和激光切割过程发生不受控制的冷却时,也可能导致这种情况。 
  • 切断毛刺:这些毛刺出现在切割零件的边缘,特别是在铣削或锯切等工艺之后。切割毛刺是指切割工件部件时残留的碎片。它们以突出或不光滑凹陷的形式出现。常见于锯切和自动螺丝机零件。 

去毛刺的类型

根据加工要求,我们可以将去毛刺分为四大类。 

粗级

锉、铣、齿、切削、抹光等去毛刺加工方法属于粗级。这种去毛刺方法可以使用砂纸、锉刀和磨料等简单工具来实现。这种去毛刺具有成本效益,因为它简单且不需要密集的工作。而且,对于复杂的结构,尤其是有孔的结构,它是无效的。它适用于几乎没有精确规格的简单产品。 

一般等级

虽然这种去毛刺形式并不复杂,但比粗略等级高一个档次。它涉及到喷砂、振动和滚筒等机械过程。去毛刺工艺包括磨削、砂轮磨削、砂带磨削和抛光。 

此外,它的效果不如更精细的等级,并且通常用于精度要求较低的零件。然而,它可以作为进一步表面精加工之前的初始去毛刺。它适用于去除表面毛刺,特别是大毛刺,以改善零件的整体外观。 

优良级

属于精细等级的去毛刺工艺基本上是精加工和冲洗工艺。它们包括电化学加工、轧制制造和电解抛光研磨等技术。 

这种形式的去毛刺适用于具有高质量光洁度的零件,例如高精度模具去毛刺。与前两种相比,是一种更有效的去毛刺方法,适合精密标准行业。 

超精密级

属于这一级别的去毛刺工艺有磁铣去毛刺、电去毛刺、电解化学去毛刺、摩擦流去毛刺等。该技术的目标是实现完美的表面光洁度,无论毛刺可能隐藏在何处或加工零件的复杂性如何。 

它效率高,适合公差要求严格的零件。例如,电化学工艺只需将工件连接到化学电源,然后去除部件上的毛刺。

去毛刺缺陷的标准方法

有多种方法可以去除加工零件的毛刺和缺陷。以下是 OEM 和工程师使用的典型产品的概述。 

手动去毛刺

顾名思义,您不使用任何机器或设备来执行此去毛刺过程。因此,对小部件进行去毛刺很简单,机械师可以使用锋利的工具,如锉刀、刀具、磨床、砂纸或其他合适的抛光工具。这是抛光机加工零件的传统方法,您仔细检查零件并使用工具的锋利端去除毛刺。它实用且用途广泛,但压力大且耗时。然而,当处理大型物体或体积时,该技术几乎是不可能的。 

电化学去毛刺

当您必须去除其他方法难以处理的区域的毛刺时,可以使用此去毛刺过程。它通常用于对难以到达的小零件进行去毛刺。顾名思义,该工艺使用电化学工艺来去除这些部分的毛刺。 

这种去毛刺方法使用电解溶液(例如氯化钠或亚硝酸钠溶液)和电流,工件连接到电路作为阳极。溶液和电流将快速去除毛刺。 

但是,您应该用绝缘材料包裹零件的某些部分,以防止工件溶解。该过程快速、高效,适用于复杂的部件。此外,使用这种技术不会出现刀具磨损。

孔去毛刺

与之前的方法一样,这种去毛刺技术的名称就解释了它的用途。这是去除孔中毛刺的首选方法。它使用连接到主轴的弹簧加载切削刀具。机械师小心地定位工具,使其穿透孔,去除毛刺。该过程快速、高效且经济高效,可去除孔中的毛刺,几乎不会对零件造成划痕或损坏。

打磨

刷涂是一种机械去毛刺方法。它涉及用磨料(刷子)擦洗机加工零件的表面。作用原理与使用砂纸等手动工具去毛刺类似。然而,与手动方法不同,您可以使用机器来加速和放大该过程,从而提高效率。 

除刷涂外,其他机械去毛刺方法还包括磨削和滚压、抛光工具、铣刀和电削工具。此过程对于复杂的零件和结构特别有益。

防止金属制造中出现毛刺的制造技巧

虽然毛刺是一种加工缺陷,但它是一种很常见的现象。在金属制造过程中有效防止毛刺需要结合多种策略实践。下面我们简要概述了制造技巧,以帮助您最大限度地减少或消除制造中的毛刺。

使用切削液

在机械加工和金属切削过程中使用适当的切削液和润滑剂可以帮助您降低毛刺形成的风险。润滑剂有助于减少刀具切削齿与工件之间的摩擦力。 

此外,经过长时间加工后,热量会积聚,这是形成毛刺的情况之一。在这种情况下,润滑剂可以充当冷却剂,降低温度升高,防止刀具磨损、摩擦和毛刺形成。因此,在加工零件时,使用合适的切削液和润滑剂是至关重要的。

使用旋转刷进行表面精加工 

虽然许多表面处理有助于去除金属制品的毛刺,但它们也会改变甚至损坏产品的涂层。因此,使用旋转刷进行表面精加工是较好的选择。这些刷子可有效改善零件的表面性能并同时去除毛刺。此外,它们具有成本效益,减少了对更复杂的表面精加工的需求,因为部件保留了涂层。 

尝试自动去毛刺

手动和机械去毛刺对于去除金属制造中的毛刺来说既实用又经济高效。然而,由于它严重依赖于人为干扰,因此保证准确性和一致性具有挑战性。此外,它还会减慢制造时间,增加出现其他缺陷的机会,甚至降低零件的整体表面和质量。使用自动去毛刺机有助于确保光滑、一致的高精度表面处理,消除金属制造中的所有毛刺。

去毛刺和精加工 

尝试将去毛刺集成到您的一般表面精加工过程中。一些制造商选择单独的表面精加工程序;这会增加交货时间并对材料造成压力。然而,去毛刺和精加工同时进行可帮助您实现所需的表面光洁度、质量标准和抛光外观。

Zintilon 的专业金属制造服务 

虽然在加工过程中避免毛刺和其他缺陷具有挑战性,但与专业的金属制造服务合作是实现这一目标的明智之举。在 Zintilon,我们提供行业标准的零件制造服务,包括机械加工、压铸、快速原型制作和其他相关技术。

我们的工厂由专业机械师和工程师组成,他们对确保您的制造保持所有所需的规格有正确的理解。无论您需要零件没有毛刺,还是需要更复杂的精加工选项,我们都是您的最佳选择。 

随时联系我们! 

结语

我们在本文中已经确定,去毛刺不仅仅是增强零件的美观和表面性能。它对于保持组件的精度和功能也至关重要。但是,根据您的设计规范,有不同的方法和等级。只需确保使用最适合您要求的产品即可确保项目成功。

常见问题

毛刺如何影响金属零件的制造?

毛刺通常会影响金属零件的一般性能,包括精度和功能。它增加了零件磨损的风险,使零件组装具有挑战性并带来安全问题。

去毛刺的目的是什么?

去毛刺是金属零件制造过程中的一个后处理步骤。它有助于消除制造零件的任何缺陷、毛刺并增强加工零件的总体表面特征。

如何为您的金属零件选择正确的去毛刺方法?

制造的去毛刺方法取决于材料类型和零件几何形状。然而,一个重要的特征是您的设计规范要求的期望完成度。例如,精细和超精密去毛刺方法适用于需要极高公差规格的零件,例如航空航天工业部件。

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