Top afwerkingsdiensten voor precisiegemachineerde componenten – Deel 1

Deel 1: Afwerkingsdiensten die aan de onderdeeloppervlakte toevoegen of deze wijzigen

Er zijn diverse oppervlakteafwerkings technieken die aan de oppervlaktelaag van metaal voor een precisiegedraaid onderdeel toevoegen of deze wijzigen. Deze afwerkingstechnieken kunnen worden gebruikt voor esthetische redenen, om het onderdeel te beschermen tegen omgevingsfactoren of om de functie van het onderdeel te verbeteren.

Hier is een snel overzicht van enkele van de meest voorkomende typen afwerkingsdiensten:

Korrelstraal (Bead Blast)

Korrelstralen van het oppervlak van een precisiegemachineerd onderdeel creëert een uniforme matte (zijn) afwerking en verwijdert de machinesporen die vaak zichtbaar zijn vanuit het machineerproces. Dit wordt vaak gebruikt wanneer het onderdeel zichtbaar zal zijn. Zoals de naam suggereert, wordt het onderdeel bestraald met kleine korrels uit een persluchtpistool. Het proces verwijdert enig materiaal en achterlaat een glad oppervlak.

Zwart oxide (Black Oxide)

Zwart oxide is een conversiecoating die het oppervlak van het precisiegemachineerde onderdeel zwart maakt. Het wordt gebruikt voor milde corrosiebestendigheid, om lichtreflectie te minimaliseren en vaak voor uiterlijk. Veel onderdelen voor de vuurwapensindustrie vereisen een zwart oxide afwerking om lichtreflectie te verminderen. Meer over dit proces vindt u in onze blogpost over Zwart oxide.

Bruniren (Burnishing)

Bruniren is een vormgevingsproces dat de oppervlakteafwerking, afmeting of oppervlaktehardheid van een precisiegemachineerd onderdeel wijzigt en een spiegelafwerking creëert. Het kan worden gebruikt om corrosiebestendigheid te verbeteren, oppervlakteporositeit te elimineren, vermoeidingsfouten te reduceren en visuele oppervlaktefouten te verminderen. In het proces wordt een geharde en gecoate bal of rol over het oppervlak van het onderdeel gedreven om het te vervormen (of vorm te geven) aan de gespecificeerde vereiste.

Randharden (Case Hardening)

Randharden is een proces om het oppervlak van een metaalonderdeel te verharden, terwijl het interieur (kern) metaal in zijn oorspronkelijke, zachtere toestand blijft. Dit stelt de kern van het onderdeel in staat om spanningen te absorberen, maar het buitenoppervlak te hebben met verbeterde slijtvastheid. Er zijn verschillende typen randhardingsprocessen, afhankelijk van het materiaal en de vereisten. De meest voorkomende typen randharden voor precisiegemachineerde componenten omvatten vlamharden, cementeren en nitreren. Vlamharden is het meest voorkomend en verhit het onderdeel (of staafmateriaal) snel tot een gespecificeerde temperatuur, en koelt het vervolgens snel af, waardoor een laag martensiet op het oppervlak ontstaat. Cementeren en nitreren worden hieronder uitgelegd.

Diffusieprocessen –

1. Cementeren (Carburizing): een type randhardingsproces waarbij het staalonderdeel in een koolstofrijke vacuümtank wordt gebracht die de temperatuur voor een bepaalde tijd verhoogt voordat het onderdeel gequenched wordt, zodat koolstof in de structuur wordt vastgezet, wat een gehard oppervlak creëert.
2. Nitreren: in dit proces wordt het staalonderdeel verhit tot een hoog niveau in een tank met ammoniakgas voor een gespecificeerde hoeveelheid tijd. Nitriden vormen zich op het oppervlak, waardoor een gehard oppervlak ontstaat. Geen quenching is nodig met dit proces. Nitreren veroorzaakt de minst mogelijke vervorming, maar vereist ook dat het staal chroom, molybdeen en aluminium in zijn samenstelling heeft.

Chemisch (Electroless) galvaniseren

In dit proces wordt de metaalcoating op het gemachineerde onderdeel bereikt in een chemisch bad dat een katalysator bevat (in tegenstelling tot het galvaniseringsproces dat een elektrische stroom gebruikt om het onderdeel te galvaniseren). Galvaniseren biedt verbeterde oppervlakteafwerkingen, evenals verbeterde slijt- en corrosiebestendigheid. Het hoofdvoordeel van chemisch galvaniseren is dat het een gelijkmatige laag galvanisatie creëert, ongeacht de geometrie van het onderdeel. Chemisch nikkelgalvaniseren is een veelvoorkomend type galvaniseren dat gespecificeerd wordt voor precisiegemachineerde componenten.

Galvaniseren (Electroplating)

is een proces dat gebruikt wordt om een gemachineerd onderdeel te bekleden met een laag metaal, met behulp van een elektrische stroom. Wijd gebruikt om oppervlaktekwaliteiten te verbeteren, biedt het verbeterd uiterlijk, corrosie- en slijtbestendigheid, slijmheid, elektrische geleiding en reflectiviteit, afhankelijk van het substraat en de keuze van galvanisatiemateriaal.

Er zijn twee algemene manieren van galvaniseren van gemachineerde componenten, afhankelijk van de grootte en geometrie van het onderdeel: vatgalvaniseren (waar de onderdelen in een roterend vat met het chemische bad worden geplaatst) en reekgalvaniseren (waar de onderdelen aan een metalen rek worden bevestigd en het rek vervolgens in het chemische bad wordt gedoopt). Vatgalvaniseren wordt gebruikt voor kleine onderdelen met eenvoudige geometrieën, en reekgalvaniseren voor grotere onderdelen met complexe geometrieën.

Knurling

is een proces om een reeks inkepingen op een gemachineerd onderdeel aan te brengen zodat het makkelijker te hanteren is (glijdt niet in iemands greep). Het wordt vaak gebruikt op bevestigingsmiddelen waar ze in iets geschroefd moeten worden – het geknurde oppervlak maakt het makkelijker om het onderdeel te grijpen voor het draaien. Knurling kan tijdens het draaiproces op een CNC Swiss onderdeel worden uitgevoerd of na machining aan een onderdeel worden toegevoegd.

Passiveren

is een conversieproces dat de oppervlaktelaag van het onderdeel wijzigt. Onderdelen worden gedoopt in een chemisch bad dat de chemische samenstelling van het oppervlak wijzigt (converteert). De term passivering verwijst naar het feit dat het proces het materiaal meer passief maakt (minder geneigd om door de omgeving beïnvloed te worden). De coating beschermt het substrataalmateriaal.

1. Anodiseren – is een type passiveringsproces dat wordt gebruikt om de dikte van de oxidelag op het oppervlak van precisiegemachineerde componenten te vergroten, wat de weerstand van het onderdeel tegen corrosie en slijtage vergroot en de galing op gedraaide componenten vermindert. Vaak gebruikt op aluminiumonderdelen. Anodiseren produceert een niet-geleidende oppervlakteafwerking.
2. Chroomconversie gebruikt een specifiek type oplossing – in het verleden was dit meestal hexavalent, maar veel bedrijven gaan over op trivalent (blauwe en gele afwerkingen die voldoen aan de EU-initiatieven en RoHS-standaarden). Chroomconversie produceert een elektrisch geleidende oppervlakteafwerking.

Draadrollen (Thread Rolling)

is een vormgevingsproces dat een draad op een precisiegemachineerd onderdeel produceert. Hoewel veel draden tijdens het draaiproces op een CNC Swiss machine geproduceerd kunnen worden, zijn sommige materialen (zoals titanium) het beste na machining te rollen. Veel luchtvaart-gedraaide bevestigingsmiddelen gebruiken draden die na machining gerold worden. In dit proces wordt een dij die gevormd is met de draden tegen het gemachineerde blok ingedrukt, en verplaatst (verplaatst) het materiaal fysiek om de draden te vormen (in tegenstelling tot het maken van draden op een CNC Swiss draaibank, waar de draad gevormd wordt door materiaal van de staaf te verwijderen). Alleen vanuit een visuele vergelijking is het moeilijk om het verschil te zien tussen gerolde draden of gemachineerde draden.

Pioneer Service heeft een uitgebreid netwerk van gekwalificeerde leveranciers ontwikkeld voor projecten met specifieke afwerkingsvereisten. We hebben een breed scala aan maatwerk gedraaide componenten geproduceerd voor klanten in de luchtvaart, medische, hydraulica, olie en gas, test en meting, en industriële markten met unieke oppervlakteafwerkingsspecificaties. We zijn AS9100D en ISO 9001:2015 gecertificeerd. Maatwerk ringen, bouten, poppets, bevestigingsmiddelen, schroeven, afstandsstukken, flenzen, stangen, knoppen, stiften, nietjes, knopen, zuigpuntjes, kragen, zuigers, inleggen, elektroden, assen, bussen, kappen, mouwen, ferrules, stelen, o-ringen, stangen, moeren en pennen zijn slechts enkele van de vele typen onderdelen die we voor onze klanten maken.