Boks Kracht Berekenaar & Formule (Online & Gratis)
Heb je je ooit afgevraagd hoe je kunt zorgen voor een succesvol metaalstempelproject? In deze blogpost duiken we in de kritieke factoren die uw stempelproces kunnen maken of breken....
Hoe bereikt moderne productie bijna perfecte precisie? Ultraprecieze bewerkingstechnieken maken een verbazingwekkende nauwkeurigheid mogelijk, die submicron- en nanometerniveaus bereikt. In dit artikel worden methoden als ultraprecisie snijden, slijpen, leppen en speciale bewerkingstechnologieën onderzocht. Lezers leren over de gereedschappen en technologieën die deze precisie mogelijk maken en de industrieën die van deze vooruitgang profiteren.
Ultraprecisiebewerking verwijst naar precisieproductieprocessen die extreem hoge niveaus van nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit bereiken. De definitie is relatief en verandert met de technologische vooruitgang.
Momenteel kan deze techniek dimensies en vormen op submicron- en zelfs nanometerniveau bereiken, met een oppervlakteruwheid op nanometerschaal. Ultraprecisie bewerkingsmethoden omvatten ultraprecisiesnijden (zoals ultraprecisiedraaien en -frezen), ultraprecisieslijpen, ultraprecisielappen en speciale ultraprecisiebewerkingen.
Bij ultraprecisie snijden wordt voornamelijk gedraaid met diamantgereedschappen, die voornamelijk worden gebruikt voor het bewerken van non-ferro legeringen, optisch glas, marmer en niet-metalen materialen zoals koolstofvezelplaten. De hoge precisie die bereikt wordt bij ultraprecies snijden is te danken aan de lage affiniteit tussen diamantgereedschappen en non-ferro legeringen, samen met hun uitstekende hardheid, slijtvastheid en thermische geleidbaarheid.
Verder worden bij ultraprecisiesnijden zeer nauwkeurige luchtlagers, luchtzwevende geleiders, positioneringsdetectiecomponenten en maatregelen zoals constante temperatuur, trillingsisolatie en trillingsdemping gebruikt.
Dit zorgt voor een oppervlakteruwheid Ra-waarde van minder dan 0,025 μm en een geometrische precisie tot 0,1 μm, waardoor ultraprecisie snijden steeds populairder wordt in de ruimtevaart, optica en civiele toepassingen, op weg naar hogere precisie.
Ultraprecies slijpen is een bewerkingsmethode op submicronniveau, oplopend naar nanometerniveau. Het verwijst naar een slijpmethode die een bewerkingsprecisie van 0,1 μm of hoger en een oppervlakteruwheid Ra-waarde onder 0,025 μm bereikt, geschikt voor het bewerken van harde en brosse materialen zoals staal, keramiek en glas.
Traditionele slijp- en polijstprocessen kunnen worden geëlimineerd door ultraprecisieslijpen om de vereiste oppervlakteruwheid te bereiken. Naast het garanderen van nauwkeurige geometrische vormen en afmetingen, kan een spiegelachtige oppervlakteruwheid verkregen worden door ultraprecisieslijpen.
Ultranauwkeurig lappen omvat mechanisch lappen, chemo-mechanisch lappen, float lappen, elastische emissiebewerking en magnetisch lappen. De tolerantie op boluitloop van onderdelen die bewerkt zijn met ultranauwkeurig leppen kan 0,025 μm bedragen en de Ra-waarde voor oppervlakteruwheid kan 0,003 μm bedragen.
De belangrijkste voorwaarden voor ultraprecies lappen zijn een nauwkeurige temperatuurregeling, trillingsvrije verwerking, een schone omgeving en kleine, uniforme slijpdeeltjes. Ook uiterst nauwkeurige detectiemethoden zijn onmisbaar.
Speciale ultraprecieze verwerkingstechnologie wordt internationaal erkend als een van de meest veelbelovende technologieën van de 21e eeuw. Het verwijst naar verwerkingsmethoden die gebruik maken van energievormen zoals elektrische, thermische, optische, elektrochemische, chemische, akoestische en speciale mechanische energie om materiaal te verwijderen of toe te voegen.
De primaire toepassingsgebieden omvatten moeilijk te bewerken materialen (zoals titaanlegeringen, hittebestendig roestvrij staal, staal met hoge sterkte, composieten, technische keramiek, diamant, robijn, gehard glas en andere materialen met een hoge hardheid, hoge taaiheid, hoge sterkte, hoog smeltpunt), moeilijk te bewerken onderdelen (zoals complexe driedimensionale holtes, gaten, groepsgaten en smalle sleuven), onderdelen met een lage stijfheid (zoals dunwandige onderdelen, elastische elementen) en processen die lassen, snijden, gaten maken, spuiten, oppervlaktemodificatie, etsen en fijne bewerking met stralen met hoge energiedichtheid mogelijk maken.
Deze verwerkingsmethodes omvatten laserverwerkingstechnologie, elektronenbundelverwerkingstechnologie, ionenbundel- en plasmabewerkingstechnologie, elektrische verwerkingstechnologie, enzovoort, met hier slechts een korte introductie.
Bij laserbewerking richt een lasergenerator laserlicht met hoge energiedichtheid op het oppervlak van een werkstuk. De geabsorbeerde lichtenergie wordt onmiddellijk omgezet in thermische energie, die op basis van de dichtheid kan zorgen voor perforeren van gaten, precisiesnijden en de productie van micro-antivervalsingstekens.
Met de snelle ontwikkeling van laserbewerkingsapparatuur en -technologie zijn er meer dan 100kW hoogvermogenlasers en kilowatt krachtige solid-state lasers gekomen, uitgerust met optische vezels voor werk op meerdere stations en over lange afstanden.
Vanwege het hoge vermogen en automatiseringsniveau van laserbewerkingsapparatuur worden CNC-besturing en multi-coördinatenkoppeling op grote schaal toegepast, uitgerust met hulpsystemen zoals laservermogensbewaking, automatische scherpstelling en industriële televisieweergave. Momenteel is de minimale gatdiameter die met laserboren wordt bereikt 0,002 mm, kan de snelheid van het lasersnijden van dunne materialen 15 m/min bereiken en is de snijspleet slechts tussen 0,1-1 mm.
Toepassingen van laseroppervlakteversteviging, omsmelten van oppervlakken, legeren, amorfe verwerkingstechnologie worden steeds algemener en laser microverwerking in elektronica, biologie en medische techniek is een onvervangbare speciale verwerkingstechnologie geworden.
Bij het verwerken van elektronenbundels worden continu negatieve elektronen uitgestraald van de kathode naar de anode in een vacuüm. De elektronen versnellen en concentreren zich in een zeer dunne elektronenbundel met hoge energiedichtheid tijdens de overgang van de kathode naar de anode. Wanneer de elektronen met hoge snelheid het oppervlak van het werkstuk raken, verandert hun kinetische energie in thermische energie, waardoor het materiaal smelt en verdampt en vervolgens uit het vacuüm wordt verwijderd.
Door de sterkte en de afbuigrichting van de elektronenbundel te regelen, in combinatie met de numerieke besturing van de verplaatsing van de werkbank in de x- en y-richting (met behulp van CNC-besturing en een koppeling met meerdere coördinaten), kunnen ponsen, vormsnijden, etsen, fotolithografiebelichting en andere processen worden uitgevoerd.
De technologie voor het verwerken van elektronenbundels wordt internationaal steeds volwassener en wordt op grote schaal gebruikt voor het combinatielassen van grote structuren van belangrijke lastdragende componenten zoals lanceerraketten en ruimtevaartuigen, evenals voor de productie van belangrijke structurele onderdelen zoals vliegtuigbalken, frames, onderdelen van landingsgestellen, integrale rotors van motoren, omhulsels, krachtassen en drukvaten van kerncentrales.
Bij de productie van geïntegreerde schakelingen wordt ook op grote schaal gebruik gemaakt van belichting met fotolithografie met elektronenbundels, die een veel kortere golflengte hebben dan zichtbaar licht en een lijnpatroonresolutie van 0,25 µm bereiken.
Bij het bewerken met ionenbundels worden ionen die door een ionenbron in een vacuüm worden geproduceerd, versneld en gericht op het oppervlak van een werkstuk. Vergeleken met elektronenbundels hebben ionen een positieve lading en is hun massa miljoenen keren groter dan die van elektronen, waardoor ze na versnelling een grotere kinetische energie kunnen krijgen.
Ze vertrouwen op microscopische mechanische impactenergie in plaats van kinetische energie om te zetten in thermische energie om het werkstuk te bewerken. Ion beam processing kan gebruikt worden voor oppervlakte-etsen, ultraschoon reinigen en snijden op atomair/moleculair niveau.
Bij microelektrische ontlading wordt metaal verwijderd in een isolerende werkvloeistof door een plaatselijke hoge temperatuur veroorzaakt door een vonkoverslag tussen een gereedschapselektrode en een werkstuk. Bij dit proces zijn geen macroscopische snijkrachten nodig; door nauwkeurige regeling van de energie van de enkele pulsontlading in combinatie met een nauwkeurige microvoeding kunnen zeer fijne metaalmaterialen worden verwijderd.
Het kan microschachten, gaten, smalle sleuven, vlakke en gebogen oppervlakken bewerken. Hoogwaardige EDM-vormgeving en draadsnijden biedt een verwerkingsprecisie op micrometerniveau en kan een microschacht van 3um en een gat van 5 µm verwerken.
Bij micro-elektrolytische bewerking wordt water in een geleidende werkvloeistof ontbonden in waterstofionen en hydroxylionen. De metaalatomen op het oppervlak van het werkstuk, dat als anode dient, worden metaalkationen en lossen op in de elektrolyt, waardoor ze geleidelijk worden geëlektrolyseerd. Deze reageren dan met de hydroxylionen in de elektrolyt om metaalhydroxide neerslag te vormen, terwijl de kathode van het gereedschap niet slijt.
Er zijn ook geen macroscopische snijkrachten tussen het gereedschap en het werkstuk tijdens het verwerkingsproces. Door de stroomdichtheid en elektrolyseplaats nauwkeurig te regelen, kan op nanometerniveau nauwkeurige elektrolytische verwerking worden bereikt en zal het oppervlak geen verwerkingsspanning hebben.
Micro-elektrolytisch bewerken wordt vaak gebruikt voor spiegelpolijsten, precisie-uitdunnen en situaties die een spanningsvrije bewerking vereisen. Elektrolytische verwerkingstoepassingen zijn breed en strekken zich uit van schoepen en integrale waaiers tot behuizingen, schijfringonderdelen en diepe verwerking van kleine gaatjes.
Zeer nauwkeurige metalen reflecterende spiegels kunnen worden verwerkt met elektrolytische verwerking. Momenteel heeft de maximale stroomcapaciteit van elektrolytische verwerkingsmachines 50.000 A bereikt en zijn CNC-besturing en multi-parameter adaptieve besturing geïmplementeerd.
Samengestelde verwerking verwijst naar verwerkingstechnologieën die verschillende vormen van energie en methoden gebruiken en hun voordelen combineren, bijvoorbeeld elektrolytisch slijpen, ultrasone elektrolytische verwerking, ultrasoon elektrolytisch slijpen, ultrasone elektrische ontlading, ultrasoon snijden, enz.
Samengestelde verwerking is effectiever en heeft een breder toepassingsgebied dan enkelvoudige verwerkingsmethoden.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
ES 
FR 
RU 
DE 
PT 