一, Potřeba sekundárního zpracování: skok z „dostupného“ na „spolehlivé“
1. Odstraňování problémů s kvalitou povrchu
CNC obrábění může dostat výrobky s přesností na milimetr, ale otřepy, zbytky řezné kapaliny a drobné škrábance, ke kterým dochází během procesu, mohou stále zhoršovat funkčnost dílů. Například otřepy na sedle ventilu motoru mohou způsobit špatné utěsnění a úniky paliva. Mikroskopické trhliny na povrchu brzdových kotoučů mohou urychlit opotřebení a snížit bezpečnost brzdění. Sekundárními úpravami, jako je odstraňování otřepů a leštění, mohou být povrchové vady zcela odstraněny, přičemž je zajištěno, že kontaktní povrch mezi díly a protilehlými díly je hladký a rovný. To také snižuje ztráty třením.
2. Zlepšení vlastností materiálů
Automobilové díly musí pracovat ve velmi drsných prostředích, jako jsou vysoké teploty, vysoké tlaky a koroze. Těchto požadavků je těžké dosáhnout jen na základě toho, jak dobře substrát funguje. Například převodová kola musí být tvrdá a odolná vůči opotřebení, ale běžná ocel, která není po CNC obrábění dostatečně tvrdá, pravděpodobně na povrchu zubů zkoroduje. Postupy tepelného zpracování, jako je kalení a popouštění, mohou výrazně zvýšit tvrdost materiálu. Například pevnost v tahu oceli 45 po kalení a popouštění je větší nebo rovna 600 MPa. Také metody zpevnění povrchu, jako je žárové stříkání z karbidu wolframu, mohou poskytnout povlak odolný proti opotřebení- s tvrdostí HRC65. Díky tomu může převodovka vydržet o 300 000 až 550 000 kilometrů déle.
3. Více funkčních potřeb
Některé části je třeba znovu zpracovat, aby fungovaly správně. Například eloxované hliníkové bloky válců motoru vytvářejí silný oxidový film, který je činí odolnějšími vůči korozi. Barevná anodizace nebo galvanické pokovování může zlepšit vzhled dekorativních dílů (jako jsou loga automobilů). Bezproudové niklování může učinit elektronické konektory stabilnější vytvořením vodivé vrstvy.
2, Hlavním způsobem sekundárního zpracování je aktualizace všeho, zvenčí dovnitř.
1. Technologie úpravy povrchů
Čištění a odstraňování otřepů: Aby bylo zajištěno, že jsou díly čisté, olejové skvrny, rezavé skvrny a zbytky po řezání jsou zcela odstraněny pomocí vysokotlakých vodních trysek, ultrazvukového čištění nebo magnetického broušení. Jistá automobilka například použila technologii magnetického broušení, aby povrchy brzdových kotoučů byly méně drsné, a to od Ra3,2 μm do Ra0,8 μm. Díky tomu byl hluk při brzdění mnohem tišší.
Eloxování: Elektrolýza vytváří na hliníku a jeho slitinách bezbarvý, čirý oxidový film (tloušťka 5 až 20 μm), aby byly odolnější vůči korozi. Černé eloxování může učinit díly ještě odolnějšími vůči teplu (až 300 stupňů) a je nejlepší pro díly, které budou mít vysoké-teplotní nastavení.
Galvanické pokovování a chemické pokovování jsou způsoby, jak přidat kovové povlaky (jako je nikl, chrom nebo zlato) na povrch substrátu. Tyto povlaky zlepšují vodivost, odolnost proti opotřebení a vzhled. Například jedna společnost, která vyrábí převodovky, používá metodu bezproudového niklování, díky níž je kontaktní plocha ozubeného kola o 40 % tvrdší a vydrží dvakrát tak dlouho.
Stříkání a nanášení: Patří sem metody, jako je tepelné stříkání, práškové lakování a elektrostatické stříkání. Jednou z těchto metod je žárové stříkání z karbidu wolframu. Může řídit tloušťku povlaku v rozmezí 0,05–0,2 mm, s odchylkou menší nebo rovnou 0,02 mm. Tím se zabrání problému koncentrace napětí, ke kterému dochází, když je povlak na některých místech příliš silný, což činí produkty mnohem spolehlivějšími.
2. Proces tepelného zpracování
Kalení a temperování: vytvoření martenzitické struktury rychlým ochlazením kovu, díky čemuž je tvrdší a pevnější; Poté se temperováním zbaví vnitřního pnutí a materiál se zpevní. Po kalení (ochlazení v oleji na 850 stupňů) a temperování (ochlazení na vzduchu na 550 stupňů) se odolnost konkrétního klikového hřídele motoru proti nárazu zlepší o 30 %, což je potřeba pro situace s vysokým zatížením.
Normalizace a žíhání: Žíhání je postup, který činí kovy měkčími, snižuje pnutí a usnadňuje pozdější práci s nimi. Chlazení vzduchem během normalizace činí tkáň homogennější a funguje dobře pro díly z nízkolegované oceli. Například výrobce podpěry podvozku používá technologii žíhání ke snížení tvrdosti materiálu z HB220 na HB180. To značně usnadňuje řezání a urychluje výrobu.
Ošetření stárnutím: Ošetření tuhým roztokem a umělé stárnutí vytvářejí fáze precipitačního vytvrzování (jako je fáze θ) v dílech z hliníkové slitiny, aby byly pevnější a tvrdší. Například po ošetření stárnutím T6 se pevnost v tahu vany baterie pro nové energetické vozidlo změnila z 280 MPa na 380 MPa, což splnilo požadavky na bezpečnost i hmotnost.
3. Obrábění a testování s velkou pečlivostí
Sekundární upínání a obrábění na více než jedné ose: U komplikovaných geometrických prvků, jako jsou lopatky turbíny, musí být jedno{0}}obrábění provedeno na 4-osých nebo 5osých CNC strojích, aby se minimalizovaly chyby, které se hromadí při použití více upnutí. Například jedna společnost, která vyrábí letecké motory, používala technologii obrábění s 5 osami ke zlepšení přesnosti profilu lopatky z ± 0,1 mm na ± 0,02 mm, což výrazně zlepšilo aerodynamickou účinnost. Tři souřadnicová měření a testování vířivými proudy: použijte vysoce přesné testovací zařízení, jako je souřadnicový měřicí stroj pro kontrolu rozměrové tolerance dílů (přesnost ± 0,005 mm), a použijte tloušťkoměry vířivých proudů pro kontrolu tloušťky povlaku (chyba menší nebo rovna 0,01 mm), abyste se ujistili, že každá položka splňuje specifikace návrhu.
