北京治疗白癜风技术好的医院 http://www.znlvye.com/探索去毛刺工艺,解决产品难题
在众多期的TRIZ探讨之后,本期我们将焦点转向一个更具实际意义的话题——如何去除产品上的毛刺。毛刺,这一在加工过程中不可避免的残留物,常常给产品带来不必要的瑕疵。那么,究竟什么是毛刺?它又该如何有效去除呢?
毛刺,或称边缘凸起,是在工件加工过程中未完全去除的凸起边缘或小块材料。它不仅影响产品的外观质量,还可能对产品的性能和使用造成潜在影响。因此,掌握有效的去毛刺工艺,对于提升产品质量、解决产品难题具有重要意义。毛刺,这一在加工过程中难以避免的残留物,常常给产品带来外观和质量上的瑕疵。那么,究竟什么是毛刺?它又是如何产生的呢?毛刺,或称边缘凸起,是在工件加工时,由于刀具对金属的挤压而未能完全去除的凸起边缘或小块材料。其产生与加工材料的硬度密切相关,一般来说,越硬的东西在加工时越不易产生毛刺。
毛刺的危害不容忽视。在组装或移动机器设备或工艺零件时,人工运输不可避免。如果产品或零件上存在毛刺或尖角,这不仅可能划伤操作人员的手或其他身体部位,还可能导致尺寸不准确,影响装配效果。此外,毛刺和尖角还可能加速零件的锈蚀,并成为应力集中点,降低产品的使用寿命和安全性。
为了去除毛刺,我们采取了多种方法。常见的去毛刺工艺包括批量加工、滚压加工、喷砂、砂纸打磨、磨削、钢丝刷、磨料流加工、电化学去毛刺、电抛光、热能法、机械去毛刺和人工去毛刺等。这些方法各有优缺点,适用于不同类型的工件和毛刺情况。在实际生产中,我们需要根据具体情况选择合适的方法来去除毛刺,以确保产品的质量和性能达到要求。图2展示了滚压加工的过程。这种工艺能在短时间内有效改善工件表面的粗糙度,同时使表面得到加工硬化。此外,由于压缩残留应力的产生,滚压加工还能为工件提供耐久性更强的表面。而喷砂则是一种利用高压将磨料流推向产品表面,从而达到抛光粗糙表面的目的的操作。图3展示了喷砂工艺。这种技术通过高压将磨料流推向产品表面,实现对粗糙表面的有效抛光。与滚压加工不同,喷砂更侧重于改善表面的光滑度,而非改变其物理特性。图4展示了砂纸的应用。砂纸,作为磨削加工中的关键切削工具,其作用是通过对产品表面的摩擦来达到去除材料、改善表面质量的目的。这种加工方式广泛用于金属、木材等材料的精细处理。图5展示了磨削加工中的一种工艺——钢丝刷去毛刺。这种工艺是利用钢丝刷,通过刷毛的摩擦作用,将产品表面的毛刺去除。钢丝刷的刷毛由中高碳钢丝制成,坚硬且富有弹性,能够有效去除各类材料表面的毛刺。这种工艺在金属、木材等材料的精细处理中发挥着重要作用。图6展示了磨料流加工中的关键工具——钢丝刷。这种技术,简称AFM,是一种创新的机械加工方法。它借助掺有磨粒的流动混合物作为磨料介质,通过施加压力使其流经工件待加工表面,从而实现去毛刺、除飞边、磨圆角等多重功能。这一过程旨在降低工件表面的波纹度和粗糙度,最终达到精密加工所需的光洁度。图7展示了磨料流加工的另一关键技术——电化学去毛刺。这种方法采用电化学加工技术,即利用电化学反应(有时也称为电化学腐蚀)来对金属材料进行精细加工。通过这种方法,可以实现对金属表面的精确去毛刺和修整,提高工件的整体质量和美观度。图8展示了电化学去毛刺的详细过程。这种方法利用盐或乙二醇溶液与电流的共同作用,将毛刺溶解并利用专用工具将电流精准引导至毛刺所在位置。整个过程仅需5到10秒,毛刺即可被迅速去除,而工件的其他部分则保持完好。此外,电抛光也是一种重要的电化学过程,常用于金属工件的抛光、钝化以及去毛刺。其原理与电化学去毛刺相似,都是通过电流的作用来去除金属材料。在微结构制备领域,电抛光常被用作磨料精细抛光的替代方法。图9展示了电抛光的过程。电抛光,也被称为电化学抛光,是一种利用电流去除金属毛刺的技术。其原理与电化学去毛刺相似,都是通过电流的作用来去除金属材料。
接下来,我们介绍另一种去毛刺工艺——热能法(ThermalEnergyMethod,简称TEM),也被称为热爆去毛刺。这种工艺使用爆炸性气体混合物来提供热能,使毛刺能够迅速燃烧。它是一种非常高效的去毛刺方法,全程仅需20毫秒。
在实施过程中,工件被装入防爆室并密封夹紧,然后冲出腔室中的空气并填充氧气和燃料混合物。该混合物经过加压后,由电点火器点燃。混合物燃烧约20毫秒后,所有尖锐的角落和毛刺都会被烧掉,峰值温度可达°C(°F)。
此外,机械去毛刺也是一种常用的方法。它既可以用于磨去金属毛刺,也可以去除危险的狭缝边缘或剪切的金属毛刺。轧制机械去毛刺是上世纪60年代由GauerMetal.Inc.的WalterW.Gauer开发的一种方法,最初用于手动快速去除烘焙架的金属条毛刺。而手工去毛刺则是最为灵活且常见的去毛刺方式。图手工去毛刺
在手工去毛刺方面,可用的工具广泛,包括刮刀、锉刀、砂纸、石头和铰刀等,此外,还有手持式动力工具,它们使用磨点、砂纸或类似刀具来进行去毛刺工作。
深冷去毛刺是一种独特的工艺,专为从塑料和压铸工件中去除毛刺和闪蒸而设计。该工艺通过在极低温度下翻滚和/或研磨工件来实现去毛刺效果。利用液氮或干冰降低温度至约-°C,使材料脆化,从而轻松去除毛刺或闪蒸。自20世纪60年代起,人们就开始使用这种方法来去除塑料和橡胶上的毛刺。
超声波去毛刺则是一种利用超声能量的加工技术。设备包括超声波发生器、换能器、变幅杆和超硬磨料工具。通过一系列转换,超声能量被传递给超硬磨料,产生纵向振动,从而实现高效去毛刺。
这些不同的去毛刺方法和技术,为工业生产提供了多样化的选择,满足了各种材料和工艺需求。[5]