Введение
Нетрадиционные производственные процессы определяются как группа процессов, в которых излишки материала удаляются с помощью различных методов, включающих механическую, тепловую, электрическую или химическую энергию или комбинации этих энергий, но без использования острых режущих инструментов, поскольку их необходимо использовать для традиционного производства. процессы.
Чрезвычайно твердые и хрупкие материалы трудно поддаются механической обработке. традиционные процессы обработки такие как точение, сверление, формование и фрезерование. Нетрадиционные процессы обработки, также называемые передовыми производственными процессами, используются там, где традиционные процессы обработки невозможны, неудовлетворительны или экономичны по особым причинам, указанным ниже.
- Очень твердые хрупкие материалы, которые трудно закрепить при традиционной механической обработке.
- Если заготовка слишком гибкая или тонкая
- Когда форма детали слишком сложная
Для удовлетворения дополнительных требований к условиям обработки было разработано несколько типов нетрадиционных процессов обработки. Когда эти процессы используются правильно, они предлагают множество преимуществ по сравнению с нетрадиционными процессами обработки. В этом разделе описаны распространенные нетрадиционные процессы обработки.
Химическая обработка (CM) Введение
Химическая обработка (ХМ) — это контролируемое растворение материала заготовки (травление) с помощью сильного химического реагента (травителя). При КМ материал удаляется с выбранных участков заготовки путем погружения ее в химические реагенты или травители; например, кислоты и щелочные растворы. Материал удаляется под действием микроскопических электрохимических ячеек, как это происходит при коррозии или химическом растворении металла. Это контролируемое химическое растворение будет одновременно протравливать все открытые поверхности, даже если скорость удаления материала может составлять всего 0,0025–0,1 мм/мин. Базовая механическая обработка по индивидуальному заказу принимает множество форм: химическое фрезерование карманов, контуров, общее удаление металла, химическая вырубка для травления тонких листов; фотохимическая обработка (ФХМ) для травления с использованием фоточувствительных резистов в микроэлектронике; химическая или электрохимическая полировка, при которой используются слабые химические реагенты (иногда с дистанционным электроприводом) для полировки или удаления заусенцев, и химическая струйная обработка, при которой используется одна химически активная струя. Схема процесса химической обработки показана на рисунке 6.
Химическое измельчение
При химическом фрезеровании на пластинах, листах, поковках и экструзиях образуются неглубокие полости. Двумя ключевыми материалами, используемыми в процессе химического фрезерования, являются травитель и маскирующий материал. Травители представляют собой кислотные или щелочные растворы, химический состав и температура которых поддерживаются в контролируемых диапазонах. Маски представляют собой специально разработанные эластомерные изделия, которые можно снять вручную и которые химически устойчивы к агрессивным травителям.
Этапы химического измельчения
- Снятие остаточных напряжений: если обрабатываемая деталь имеет остаточные напряжения от предыдущей обработки, эти напряжения сначала следует снять, чтобы предотвратить коробление после химического фрезерования.
- Подготовка: Поверхности обезжириваются и тщательно очищаются, чтобы обеспечить как хорошее прилипание маскирующего материала, так и его равномерное удаление.
- Маскировка: Наносится маскирующий материал (покрытие или защитные участки, не подлежащие травлению).
- Травление: открытые поверхности обрабатываются химически с помощью травителей.
- Демаскирование: после механической обработки детали следует тщательно промыть, чтобы предотвратить дальнейшие реакции с остатками травителя или воздействие на них. Затем остатки маскирующего материала удаляются, деталь очищается и осматривается.
Приложения:
Химическое фрезерование применяется в аэрокосмической промышленности для удаления неглубоких слоев материала с крупных деталей самолетов, панелей обшивки ракет (рис. 7), прессованных деталей планеров.
Рис. 7. Секция обшивки ракеты, контур которой обработан химическим фрезерованием для улучшения соотношения жесткости и веса детали (Kalpakjain & Schmid).