Một chất có tính chất kim loại và bao gồm hai hoặc nhiều nguyên tố hóa học, ít nhất một trong số đó là kim loại.
Đồng chứa một lượng nhất định các nguyên tố hợp kim được thêm vào để có được các tính chất cơ lý cần thiết. Các hợp kim đồng phổ biến nhất được chia thành sáu nhóm, mỗi nhóm chứa một trong các nguyên tố hợp kim chính sau: Đồng thau – nguyên tố hợp kim chính là kẽm;Đồng photphor – nguyên tố hợp kim chính là thiếc;Đồng nhôm – nguyên tố hợp kim chính là nhôm;Đồng silicon – nguyên tố hợp kim chính là silicon;đồng-niken và niken-bạc - nguyên tố hợp kim chính là niken;và các hợp kim đồng loãng hoặc hàm lượng cao chứa một lượng nhỏ các nguyên tố khác nhau như berili, cadmium, crom hoặc sắt.
Độ cứng là thước đo khả năng chống lại vết lõm hoặc mài mòn bề mặt của vật liệu. Không có tiêu chuẩn tuyệt đối cho độ cứng. Để thể hiện độ cứng một cách định lượng, mỗi loại thử nghiệm có thang đo riêng để xác định độ cứng. Độ cứng vết lõm thu được bằng phương pháp tĩnh được đo bằng các thử nghiệm Brinell, Rockwell, Vickers và Knoop. Độ cứng không vết lõm được đo bằng phương pháp động gọi là thử nghiệm Sclerscope.
Bất kỳ quy trình sản xuất nào trong đó kim loại được gia công hoặc gia công để tạo hình dạng mới cho phôi. Nói chung, thuật ngữ này bao gồm các quy trình như thiết kế và bố trí, xử lý nhiệt, xử lý và kiểm tra vật liệu.
Thép không gỉ có độ bền cao, khả năng chịu nhiệt, khả năng gia công và chống ăn mòn tuyệt vời. Bốn loại chung đã được phát triển để bao gồm một loạt các tính chất cơ lý cho các ứng dụng cụ thể. Bốn loại là: loại austenit dòng CrNiMn 200 và loại austenit dòng CrNi 300;loại crom martensitic, dòng 400 cứng;crom, loại ferrit 400 series không cứng;Hợp kim crom-niken có khả năng làm cứng kết tủa với các nguyên tố bổ sung để xử lý dung dịch và làm cứng do lão hóa.
Được thêm vào các công cụ cacbua titan để cho phép gia công kim loại cứng tốc độ cao. Cũng được sử dụng làm lớp phủ công cụ. Xem Công cụ phủ.
Số lượng tối thiểu và tối đa cho phép của kích thước phôi khác với tiêu chuẩn đã đặt ra và vẫn có thể chấp nhận được.
Phôi được giữ trong mâm cặp, gắn trên bảng điều khiển hoặc được giữ giữa tâm và quay, trong khi dụng cụ cắt (thường là dụng cụ một điểm) được đưa dọc theo chu vi hoặc qua đầu hoặc mặt của nó. Ở dạng tiện thẳng (cắt) dọc theo chu vi của phôi);tiện côn (tạo côn);tiện từng bước (đường kính tiện có kích thước khác nhau trên cùng một phôi);vát cạnh (vát cạnh hoặc vai);đối mặt (cắt phần cuối);Ren quay (thường là ren ngoài, nhưng cũng có thể là ren trong);gia công thô (loại bỏ kim loại số lượng lớn);và hoàn thiện (cắt nhẹ ở phần cuối). Trên máy tiện, trung tâm tiện, máy mâm cặp, máy vặn vít tự động và các máy tương tự.
Là một công nghệ xử lý kim loại tấm chính xác, khắc quang hóa (PCE) có thể đạt được dung sai chặt chẽ, có độ lặp lại cao và trong nhiều trường hợp là công nghệ duy nhất có thể sản xuất các bộ phận kim loại chính xác với chi phí hợp lý. Nó đòi hỏi độ chính xác cao và nói chung là an toàn.key các ứng dụng.
Sau khi các kỹ sư thiết kế chọn PCE làm quy trình gia công kim loại ưa thích của họ, điều quan trọng là họ phải hiểu đầy đủ không chỉ tính linh hoạt của nó mà còn cả các khía cạnh cụ thể của công nghệ có thể ảnh hưởng (và trong nhiều trường hợp là nâng cao) thiết kế sản phẩm. Bài viết này phân tích những gì các kỹ sư thiết kế phải làm đánh giá cao việc tận dụng tối đa PCE và so sánh quy trình này với các kỹ thuật gia công kim loại khác.
PCE có nhiều thuộc tính kích thích sự đổi mới và “mở rộng ranh giới bằng cách đưa vào các tính năng, cải tiến, độ phức tạp và hiệu quả đầy thách thức của sản phẩm”. Điều quan trọng là các kỹ sư thiết kế phải phát huy hết tiềm năng của họ và micrometal (bao gồm HP Etch và Etchform) ủng hộ khách hàng của mình. coi họ như những đối tác phát triển sản phẩm – không chỉ là các nhà sản xuất hợp đồng phụ – cho phép các OEM sớm tối ưu hóa tính đa dạng này trong giai đoạn thiết kế.Tiềm năng mà các quy trình gia công kim loại chức năng có thể mang lại.
Kích thước kim loại và tấm: Kỹ thuật in thạch bản có thể được áp dụng cho quang phổ kim loại có độ dày, cấp độ, nhiệt độ và kích thước tấm khác nhau. Mỗi nhà cung cấp có thể gia công các độ dày kim loại khác nhau với dung sai khác nhau và khi chọn đối tác PCE, điều quan trọng là phải hỏi chính xác về kích thước của họ. khả năng.
Ví dụ: khi làm việc với Nhóm khắc của micrometal, quy trình này có thể được áp dụng cho các tấm kim loại mỏng có kích thước từ 10 micron đến 2000 micron (0,010 mm đến 2,00 mm), với kích thước tấm/thành phần tối đa là 600 mm x 800 mm. Kim loại có thể gia công bao gồm thép và thép không gỉ, hợp kim niken và niken, đồng và hợp kim đồng, thiếc, bạc, vàng, molypden, nhôm. Cũng như các kim loại khó gia công, bao gồm các vật liệu có tính ăn mòn cao như titan và hợp kim của nó.
Dung sai ăn mòn tiêu chuẩn: Dung sai là yếu tố quan trọng cần cân nhắc trong bất kỳ thiết kế nào và dung sai PCE có thể khác nhau tùy thuộc vào độ dày vật liệu, vật liệu cũng như kỹ năng và kinh nghiệm của nhà cung cấp PCE.
Quy trình của Nhóm khắc vi kim loại có thể tạo ra các bộ phận phức tạp với dung sai thấp tới ±7 micron, tùy thuộc vào vật liệu và độ dày của nó, đây là kỹ thuật duy nhất trong số tất cả các kỹ thuật chế tạo kim loại thay thế. Đặc biệt, công ty sử dụng hệ thống chống chất lỏng đặc biệt để đạt được độ siêu cao các lớp quang dẫn mỏng (2-8 micron), cho phép độ chính xác cao hơn trong quá trình khắc hóa học. Nó cho phép Etching Group đạt được kích thước tính năng cực nhỏ là 25 micron, khẩu độ tối thiểu bằng 80% độ dày vật liệu và dung sai micron một chữ số có thể lặp lại.
Theo hướng dẫn, Nhóm khắc của micrometal có thể xử lý thép không gỉ, hợp kim niken và đồng có độ dày lên tới 400 micron với kích thước đặc trưng chỉ bằng 80% độ dày vật liệu, với dung sai ±10% độ dày. Thép không gỉ, niken và đồng và các vật liệu khác như thiếc, nhôm, bạc, vàng, molypden và titan dày hơn 400 micron có thể có kích thước đặc trưng thấp tới 120% độ dày vật liệu với dung sai ±10% độ dày.
PCE truyền thống sử dụng điện trở màng khô tương đối dày, làm ảnh hưởng đến độ chính xác của chi tiết cuối cùng và dung sai sẵn có, đồng thời chỉ có thể đạt được kích thước đặc trưng là 100 micron và khẩu độ tối thiểu từ 100 đến 200% độ dày vật liệu.
Trong một số trường hợp, kỹ thuật gia công kim loại truyền thống có thể đạt được dung sai chặt chẽ hơn, nhưng vẫn có những hạn chế. Ví dụ: cắt laser có thể chính xác đến 5% độ dày kim loại, nhưng kích thước tính năng tối thiểu của nó được giới hạn ở 0,2 mm. PCE có thể đạt được tiêu chuẩn tối thiểu kích thước tính năng 0,1mm và các lỗ nhỏ hơn 0,050mm là có thể.
Ngoài ra, phải thừa nhận rằng cắt laser là kỹ thuật gia công kim loại “một điểm”, có nghĩa là nó thường đắt hơn đối với các bộ phận phức tạp như lưới và không thể đạt được độ sâu/tính năng khắc cần thiết cho các thiết bị chất lỏng như nhiên liệu sử dụng khắc sâu Pin và bộ trao đổi nhiệt có sẵn.
Gia công không có gờ và không có lực căng. Khi nói đến khả năng tái tạo độ chính xác chính xác và khả năng kích thước tính năng nhỏ nhất của PCE, việc dập có thể là gần nhất, nhưng sự đánh đổi là ứng suất được áp dụng trong khi gia công kim loại và đặc tính lưỡi dao còn lại của việc dập.
Các bộ phận được dập yêu cầu quá trình xử lý sau tốn kém và không khả thi trong thời gian ngắn do sử dụng dụng cụ bằng thép đắt tiền để sản xuất các bộ phận. Ngoài ra, độ mòn của dụng cụ là một vấn đề khi gia công kim loại cứng, thường đòi hỏi phải tân trang lại tốn kém và tốn thời gian.PCE được chỉ định bởi nhiều nhà thiết kế lò xo uốn và các nhà thiết kế các bộ phận kim loại phức tạp do đặc tính không có gờ và không chịu ứng suất, độ mòn dụng cụ bằng không và tốc độ cung ứng của nó.
Các tính năng độc đáo mà không mất thêm chi phí: Các tính năng độc đáo có thể được thiết kế thành các sản phẩm được chế tạo bằng kỹ thuật in thạch bản do các “đầu” cạnh vốn có trong quy trình. Bằng cách kiểm soát đầu khắc, có thể tạo ra một loạt các cấu hình, cho phép tạo ra các cạnh cắt sắc nét, chẳng hạn như những loại được sử dụng cho lưỡi dao y tế hoặc các lỗ côn để định hướng dòng chất lỏng trong màn lọc.
Lặp lại thiết kế và dụng cụ với chi phí thấp: Đối với các OEM trong tất cả các ngành đang tìm kiếm các bộ phận và cụm kim loại có độ chính xác, phức tạp và giàu tính năng, PCE hiện là công nghệ được lựa chọn vì nó không chỉ hoạt động tốt với các hình dạng khó mà còn cho phép kỹ sư thiết kế linh hoạt thực hiện các điều chỉnh về thiết kế trước khi sản xuất.
Yếu tố chính để đạt được điều này là việc sử dụng các công cụ kỹ thuật số hoặc thủy tinh, những công cụ này không tốn kém để sản xuất và do đó có thể thay thế ngay cả vài phút trước khi quá trình chế tạo bắt đầu. Không giống như dập, chi phí của các công cụ kỹ thuật số không tăng theo độ phức tạp của bộ phận, điều này kích thích sự đổi mới khi các nhà thiết kế tập trung vào chức năng bộ phận được tối ưu hóa hơn là chi phí.
Với các kỹ thuật gia công kim loại truyền thống, có thể nói rằng sự gia tăng độ phức tạp của bộ phận đồng nghĩa với việc tăng chi phí, phần lớn là sản phẩm của các dụng cụ phức tạp và đắt tiền. Chi phí cũng tăng lên khi các công nghệ truyền thống phải xử lý các vật liệu, độ dày và độ dày không đạt tiêu chuẩn. tất cả đều không ảnh hưởng đến chi phí của PCE.
Do PCE không sử dụng dụng cụ cứng nên biến dạng và ứng suất được loại bỏ. Ngoài ra, các bộ phận được tạo ra đều phẳng, có bề mặt sạch và không có gờ vì kim loại được hòa tan đồng đều cho đến khi đạt được hình dạng mong muốn.
Công ty Micro Metals đã thiết kế một bảng dễ sử dụng để giúp các kỹ sư thiết kế xem xét các tùy chọn lấy mẫu có sẵn cho các nguyên mẫu gần loạt, có thể truy cập tại đây.
Tạo nguyên mẫu tiết kiệm: Với PCE, người dùng trả tiền cho mỗi tờ thay vì cho mỗi bộ phận, điều đó có nghĩa là các bộ phận có hình dạng khác nhau có thể được xử lý đồng thời bằng một công cụ duy nhất. Khả năng sản xuất nhiều loại bộ phận trong một lần sản xuất duy nhất là chìa khóa cho chi phí khổng lồ tiết kiệm vốn có trong quá trình này.
PCE có thể được áp dụng cho hầu hết mọi loại kim loại, dù mềm, cứng hay giòn. Nhôm nổi tiếng là khó đục lỗ vì mềm và khó cắt laser vì đặc tính phản chiếu của nó. Tương tự như vậy, độ cứng của titan là một thách thức. Ví dụ: , micrometal đã phát triển các quy trình và hóa chất khắc độc quyền cho hai vật liệu đặc biệt này và là một trong số ít các công ty khắc trên thế giới có thiết bị khắc titan.
Kết hợp điều đó với thực tế là PCE vốn đã nhanh và lý do đằng sau sự tăng trưởng theo cấp số nhân trong việc áp dụng công nghệ trong những năm gần đây là rõ ràng.
Các kỹ sư thiết kế ngày càng chuyển sang PCE khi họ phải đối mặt với áp lực sản xuất các bộ phận kim loại chính xác nhỏ hơn, phức tạp hơn.
Giống như bất kỳ lựa chọn quy trình nào, các nhà thiết kế cần hiểu các đặc tính cụ thể của công nghệ sản xuất đã chọn khi xem xét các đặc tính và thông số thiết kế.
Tính linh hoạt của kỹ thuật khắc ảnh và những ưu điểm độc đáo của nó như một kỹ thuật chế tạo kim loại tấm chính xác khiến nó trở thành động cơ đổi mới thiết kế và thực sự có thể được sử dụng để tạo ra các bộ phận được coi là không thể nếu sử dụng các kỹ thuật chế tạo kim loại thay thế
Thời gian đăng: 26/02/2022