A felületkezelés jelentősége
A felületkezeléseket általában a rajzokon ábrázolják, és elengedhetetlenek a tervező által elképzelt alkatrészek főbb jellemzőinek leírásához. Ezek lehetnek bevonatos felületek, amelyeknek rendkívül keménynek és simának kell lenniük, hogy érintkezési felületet biztosítsanak a mozgáshoz, vagy lehetnek festett felületek, amelyek vizuálisan vonzóak.
Mechanikus felületkezelés
A fémek felületi minősége összehasonlítható a megfelelő felületi érdesség értékével. A felület érdessége az emberi érintés érzékelésére utal, és számos különböző paraméterrel számszerűsíthető. A leggyakrabban használt paraméter az Ra (egy tartományon belüli érdesség számtani átlaga), amelyet mikrométerben (μm) mérnek. Ezzel a paraméterrel a felület számtani átlagos eltérését mérjük. Általában a kisebb Ra érték simább felületet jelez, és fordítva. A közvélekedéssel ellentétben azonban a simább felület nem mindig előnyös, és a legjobb felületi érdesség érték tulajdonképpen a végső tervezett alkalmazás(ok)tól és a költségoptimalizálástól függ.
Bármely alkatrész felületi minősége megváltoztatható különféle mechanikai megmunkálási eljárásokkal, amelyek mindegyike alkalmas a felületi érdesség különböző értékeinek elérésére. Az alábbiakban felsorolunk néhány ilyen leggyakrabban használt folyamatot:
Csiszolás – Csiszolásnak nevezik azt a módszert, amellyel a csiszolószemcséket a munkadarab felületén véletlenszerű, nem lineáris felületi textúrát hozva létre. A felhasználási esettől függően különböző csiszolóanyagokat használnak, akár hordozópapírra, akár lemezre ragasztva. Ezeket a csiszolóanyagokat a vágó részecskék mérete, az úgynevezett szemcsék jellemzik. Lényegében minél nagyobb a csiszolószerszám szemcseszáma, annál kisebbek és finomabbak a részecskék, ami finomabb és simább felületet eredményez. Alkalmanként vizet vagy más folyékony kenőanyagot használnak az eltávolított felületi anyag lemosására és a friss vágási felület szabaddá tételére. A csiszolás akkor a leghasznosabb, ha ívelt vagy kontúros felületekre alkalmazzák. Ez azonban nem túl hatékony, ha szűk sarkokról vagy zsebekről van szó.
Ultrahangos polírozás — Az ultrahangos polírozást leginkább szűk sarkok, lyukak és zsebek belső kidolgozására használják, amelyek egyébként meglehetősen nehezen hozzáférhetők. Ennél a módszernél egy ultrahangos orsóra szerelt puha, finom hegyű szerszám 30 kHz-en rezeg, ami egy csiszoló iszappal kombinálva nyomáshullámot indukál, amely biztonságosan eltünteti a felületet és finom polírozást hoz létre. Ez a módszer hatékony, mivel a szerszám hegye nem is érinti a munkafelületet, és ez a technika még edzett acélon is működik, nagyon kicsi az esélye annak, hogy a munkadarabot megsérti.
Dörmögés és dübörgés – A csiszoláshoz hasonlóan a dübörgés és a dübörgés is csiszolószemcséket használ a munkadarab(ok) felületi érdességének megváltoztatására. A fő különbség az, hogy a csiszolástól eltérően, amikor a csiszolószemcséket a hordozópapírhoz rögzítik, ezek a részecskék meglazulnak, és nem tapadnak semmihez a dübörgés és zuhanás során. A munkadarabtól és a kívánt felületi minőségtől függően különböző típusú csiszolóanyagokat használnak, beleértve a dióhéjat, köveket, gránátokat vagy durva homokot. A dörzsölés során az alkatrészeket a csiszolórészecskékkel együtt egy kádba vagy dobozba helyezik, majd a kádat elforgatják, hogy véletlenszerűen keveredjen össze. Másrészt a dörgésnél az alkatrészeket és a csiszolóközeget egy vályúba helyezik, és vibrálják, hogy növeljék a részecskék vágási hatását. Mindkét módszert arra is használják, hogy eltávolítsák a megmunkálás után az alkatrész élein maradt éles éleket, más néven sorjázást.
Mágneses polírozás – A rajtuk áthaladó levegő vagy folyadék által tapasztalt súrlódási ellenállás csökkentése érdekében a mély csatornákkal, lyukakkal vagy nagy belső kamrákkal rendelkező alkatrészeket erősen polírozni kell, hogy sima felületűek legyenek. Mivel ezeket a területeket meglehetősen nehéz vagy lehetetlen kézzel elérni, a fém alkatrészeket ehelyett egy dobozszerű kamrába lehet helyezni, amelyet mágnesezett részecskékkel töltenek meg. Fókuszált mágneses mező segítségével ezek a részecskék a belső felületekhez irányíthatók, hogy elérjék a kívánt finom polírozást.
Homokfúvás – A homokfúvás egy alkatrész felületének kezelését jelenti nagy nyomás alatti csiszolószemcsékkel történő fújással, amely levegővel és vízzel kombinálva meglehetősen gyorsan nagy felületet fed le. Különböző típusú csiszolóanyagok használatával különböző szintű felületkezelés érhető el. Egyes esetekben a homokfúvás javíthatja a fém mechanikai tulajdonságait azáltal, hogy növeli a kifáradási szilárdságát, és javítja a korrózióállóságot a sörétes vágás révén.
Lapolás – Nagyon magas fokú felületi minőség és simaság érhető el a lelapolásként ismert precíziós technikával. Ez a módszer magában foglalja a lágyvas szerszám lassú mozgatását egy enyhe koptató iszappal kombinálva, véletlenszerű és nem lineáris mozdulatokkal kézzel, mikroszkopikus üregek kitöltésével és a magasabb dudorok elsimításával.
Reszelés — A reszelés egy sokoldalú és könnyen használható módszer a fém gyors formázására reszelőnek nevezett kézi eszközökkel. A reszelő egy nagyon kemény acéldarab, amelybe párhuzamos hornyok vannak vágva, éles vágófogak kombinációjával. A reszelő felületkezelése meglehetősen durva lehet, és további folyamatokat, például csiszolást vagy polírozást igényelhet a kívánt végső felületi minőség eléréséhez.
A következő bejegyzésben a fémek felületkezelésével folytatjuk.