De oppervlakteafwerking van machinaal bewerkte onderdelen verbeteren

De bewerking van metaal of kunststof speelt een grote rol bij de productie van onderdelen. In veel gevallen zijn machinaal bewerkte oppervlakteafwerkingen meer dan voldoende voor toepassingen voor eindgebruik, maar omdat de oppervlakken van onderdelen worden gesneden in plaats van gegoten of gegoten, moet de standaard (zoals machinaal bewerkte) oppervlakteafwerking soms worden aangepast voor esthetische of functionele doeleinden. . Dit kan een nauwkeurigere bewerking of het gebruik van secundaire processen vereisen.

Oppervlakruwheid meten

De meest gebruikte maat voor oppervlakteruwheid is Ra, of gemiddelde oppervlakteruwheid. Het meet de afwijking van het gemiddelde oppervlaktevlak in micro-inches. Zo heeft het grove oppervlak van een gietijzeren braadpan een Ra van ongeveer 2.000. Het ultragladde oppervlak van de spiegel van de Hubble-ruimtetelescoop is zo dicht mogelijk bij nul (hoewel er een fout van minder dan een vijftigste van de grootte van een mensenhaar werd gevonden en gerepareerd moest worden). Bewerkte onderdelen vallen meestal ergens tussen deze twee cijfers in.

Hoewel onze standaard oppervlakteafwerking zichtbare gereedschapssporen zal hebben, kunnen aanvullende nabewerkingen zoals leppen en nerven gladdere onderdelen opleveren .

Soms is ruwheid op een bewerkt oppervlak acceptabel. Typisch om esthetische redenen, heeft een ruwer dan machinaal bewerkt oppervlak de voorkeur. Een matte afwerking kan reflecties elimineren en geeft minder snel vlekken. Maar matte afwerkingen kunnen niet eenvoudig worden bereikt door middel van machinale bewerking. Daarvoor heb je secundaire processen nodig, zoals parelstralen of tuimelen met een keramisch substraat.

Gladdere oppervlakken

Er zijn verschillende manieren om een ​​gladdere oppervlakteafwerking op een bewerkt onderdeel te bereiken. De eerste factor in oppervlakteafwerking wordt bepaald door het bewerkingsproces zelf, waardoor u een balans kunt vinden tussen snelheid en gladheid. Als u uw onderdeel sneller nodig heeft, verwacht dan een Ra van 60 tot 65. Als u met een langere doorlooptijd kunt werken, zakt dat cijfer naar een potentiële Ra van 32.

Wat kunt u van uw onderdelen verwachten? We breken (ontbramen) de randen van alle bewerkte onderdelen. Alle machinaal bewerkte kunststof onderdelen worden onbewerkt gelaten, wat zichtbare gereedschapssporen kan achterlaten. Sommige metalen onderdelen laten daarentegen meer keuze toe. Het is belangrijk om te onthouden dat met precisie vervaardigde onderdelen vaak scherpe randen hebben en met zorg moeten worden behandeld.

Parelstralen is een gebruikelijke optie voor oppervlakteafwerking van machinaal bewerkte onderdelen, omdat het resulteert in een uniforme, matte afwerking.

Als u al onze ontwerpspecificaties gedetailleerd wilt bekijken, bieden deze CNC-freesrichtlijnen alle informatie die u nodig heeft.

Toch is de hogere ruwheid van Ra 60 niet wat we normaal gesproken als "ruw" beschouwen. Bij een Ra van 60 heeft een oppervlak zichtbare gereedschapswervelingen, maar voelt het niet ruw aan. Je hebt een microscoop nodig om de oppervlaktevariaties te zien. Af en toe kan deze hoeveelheid ruwheid, afhankelijk van de toepassing, leiden tot toenemende slijtage van een bewegend onderdeel en zwakte veroorzaken waar een onderdeel onder spanning staat. Het kan er zelfs voor zorgen dat corrosie voet aan de grond krijgt op uw onderdelen. Dat is waar secundaire processen om de hoek komen kijken.

Afwerking na het proces

Secundaire afwerkingsprocessen zijn ongelooflijk belangrijk en we hebben meerdere opties om verbeterde niveaus van afgewerkte, bewerkte onderdelen te bereiken. Machinaal bewerkte oppervlakken worden doorgaans gladgestreken door middel van korrelen of leppen. De twee zijn vergelijkbaar, maar gebruiken verschillende apparatuur. In beide gevallen wordt het onderdeel herhaaldelijk over een reeks schuurmiddelen met een steeds fijnere structuur getrokken totdat de gewenste gladheid van het oppervlak is bereikt. Afhankelijk van het aantal stappen dat wordt toegepast, kan korrelvorming een uiteindelijke oppervlakteafwerking tussen Ra 4 en 32 bereiken. Leppen kan een oppervlak Ra tussen 2 en 16 opleveren. Het zou geen verrassing moeten zijn dat leppen het proces is dat wordt gebruikt om nauwkeurige astronomische telescoopspiegels te produceren. Hoewel er overlap is in de relatieve gladheid die kan worden bereikt door middel van nerf of leppen, zijn er verschillende factoren, waaronder prijs, die ervoor kunnen zorgen dat het ene of het andere uw voorkeursproces is.

Net als bij metalen onderdelen, kunnen machinaal bewerkte kunststof onderdelen verschillende processen gebruiken om hun oppervlakteafwerking aan te passen. Houd er rekening mee dat plastic onderdelen kunnen worden beschadigd door parelstralen, maar als u bereid bent dat risico te accepteren, kan dit worden gedaan. Meer typisch echter, als een matte afwerking nodig is op plastic onderdelen, wordt spuitgieten gebruikt, zodat de metalen mal zelf wordt gestraald om de resulterende onderdelen een ruwere afwerking te geven.

Voor een glanzendere afwerking kunnen machinaal bewerkte kunststof onderdelen worden gepolijst met nat schuren. Net als bij metaalkorreling wordt een steeds fijnere korrel aangebracht totdat de gewenste afwerking is bereikt. There is one other treatment method for smoothing machined plastic surfaces, particularly those of clear plastics in optical applications. Machining, even with fine tools, will usually cloud the surface of a clear plastic part, something that would be unacceptable if the part is something like a lens. In those cases, flame polishing applies just enough heat to flatten the light-scattering “hills and valleys” on the part surface. This lets light pass through the part as it should, rather than be scattered by the microscopic “geography” of its surface. To the naked eye, the part’s appearance will change from cloudy to clear.

Whatever the desired finish of your machined part—whether more matte or more polished than “as-machined”—there may be several ways to achieve it. These can include the choice of machining process itself or using secondary processes. The best approach for any part really depends on your application, timeframe, production volume, budget, and the exact finish you need. Because changes to machined parts can be done fairly quickly, you may be able to try several options and see which one works best for you. Our interactive quotes with manufacturability feedback provide useful information in making those decisions, but sometimes you may need help from our support engineers to narrow down your choices. We’re here to help.

If you want to get a really detailed look at our finishing options, download our FREE Surface Finish Guide for CNC Machining.