4 основных шага по устранению дефектов поверхности материала

Что значит" бездефектный" на самом деле означает?

Фундаментальная проблема возникает, когда на инженерном чертеже указано&"Нет дефектов &",&"нет остатков &",&"нет масла, смазки и частиц &" ;," без крошек"," без царапин" или иным образом указывает на неприемлемость дефекта поверхности материала. Чертежи часто помечаются такими элементами, как" без линий рисования"," без строжки" и" без продольных линий штампа" ;.

Проблема с этими запросами в том, что на самом деле это означает, когда вы смотрите на поверхность детали?

Если внимательно присмотреться к любой поверхности, можно обнаружить дефекты. (Вы когда-нибудь смотрели на свою кожу в обычное зеркало, а затем смотрели на свою кожу в 10-кратное увеличительное стекло? Это верно даже для самой точной работы с металлом.

Различия на микроуровне

С микроскопической точки зрения поверхность может иметь линии, которые не видны при 10-кратном увеличении, но выглядят как большие впадины при исследовании под 50-кратным увеличением. Поверхность режущей трубки может выглядеть однородной при 10-кратном увеличении, но дефекты в расположении зерен будут обнаружены с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) при 500-кратном увеличении.

При очень большом увеличении почти у каждого материала есть проблемы с поверхностью. Однако, когда требуется, чтобы поверхность была&"бездефектной &", на чертежах часто не указывается, насколько тщательно следует проверять поверхность детали или, что более важно, насколько тщательно она будет проверяться клиент.

Итак, как решить проблему дефектов поверхности материала? Примените эти четыре шага!

1. Определите увеличение

Чтобы гарантировать, что детали проверены с надлежащим уровнем детализации, важно определить увеличение поверхности материала, которое необходимо проверить. Увеличение - это соотношение между видимым размером&# 39 объекта (или его размером на изображении) и его фактическим размером, выражаемое как 5x, 10x, 20x, 50x и т. Д.

Указав коэффициент увеличения на чертеже, вы и ваш поставщик получите согласованный уровень, который можно использовать для определения того, соответствует ли поверхность материала&№39 вашим потребностям.

Но что следует учитывать при указании увеличения?

При выборе уровня увеличения также важно, чтобы он был значимым для конечного использования. Поскольку более тщательный осмотр увеличивает стоимость, вам необходимо убедиться, что вы не перерабатываете детали и не требуете отделки поверхности, превышающей ваши требования, которая может превышать ваш бюджет.

Например, проверка детали при увеличении 100 может оказаться чрезмерной, если небольшие канавки в трубе или стержне не влияют на характеристики детали. Однако, если вы производите шариковые подшипники, которые будут использоваться в критически важных деталях самолета, могут потребоваться большие уровни увеличения для обеспечения функциональности и соответствия требованиям безопасности.

Учитывайте угол источника света

Имейте в виду, что угол источника света также влияет на внешний вид поверхности материала на микроскопическом уровне.

Угол света может вызывать тени и отражения, которые могут увеличивать или уменьшать воспринимаемый размер линий рисунка, трещин, канавок, вмятин и других дефектов отделки поверхности. Угол также может изменить внешний вид или скрыть обесцвечивание.

Световые микроскопы могут полагаться на различные источники света, такие как круглые лампы, встроенная волоконная оптика, параллельные люминесцентные лампы и даже лампы с задней подсветкой - все они отбрасывают разные тени.

3. Определите цветовую температуру света.

Другой переменной является цветовая температура света, которая представляет собой более целостный способ взглянуть на источник света, а не просто определить, использует ли микроскоп светодиодное, флуоресцентное или лампы накаливания.

Это свойство видимого света представлено в градусах Кельвина (К). Температуры выше 5000 К называются холодными цветами (сине-белыми), а более низкие температуры (2700–3000 К) называются теплыми цветами (от желто-белого до красного).

Разница в цветовой температуре повлияет на внешний вид поверхности деталей. Это может привести к несоответствиям в:

Как два человека могут смотреть на одну и ту же деталь в разном свете, как они могут увидеть и описать поверхность материала

На общей фотографии или видео внешний вид поверхности, явной целью которой является подтверждение того, как деталь" должна выглядеть"

Учитывайте наличие света

Однако еще одна переменная, которую следует учитывать, заключается в том, что света нет вообще - или, точнее, нет света, как в случае SEM.

Любая микроскопия предполагает изучение объектов и / или участков их поверхности, которые не видны невооруженным глазом. Световые микроскопы используют дифракцию, отражение или преломление лучей видимого света для создания изображений.

Однако SEM исследует образец путем сканирования его сфокусированным электронным лучом, который отражается от топографии образца' для получения трехмерного изображения объекта и / или поверхности. Другими словами, человеческому глазу SEM наблюдает детали в полной и полной темноте!

Это означает отсутствие сбивающих с толку теневых эффектов.

Подходит ли SEM для вашего приложения?

Поскольку длина волны электронов намного меньше, чем длина волны видимого света, SEM может воспроизводить гораздо более подробную информацию с гораздо более высоким разрешением, чем у оптического микроскопа. Кроме того, SEM имеет большую фокусную глубину и, следовательно, более детальное трехмерное изображение.

Однако SEM имеет серьезные недостатки, в том числе источник электронов, линза и образец должны находиться в вакууме. SEM также очень дорог, сложен и сложен в повседневном использовании.

Кроме того, поскольку СЭМ принципиально отличается от обычных методов микроскопии, СЭМ нельзя сравнивать с тем, что видит глаз, используя более типичные методы световой микроскопии. Таким образом, хотя уровень детализации, создаваемый SEM, поразителен, он несовместим с типичными ресурсами фабрики или магазина.

Это означает, что требуя уровня SEM&"без дефектов &"; нереально, по крайней мере, на данный момент.

Если подумать об этом сейчас, качество будет гарантировано позже.

Хорошая новость заключается в том, что вы можете и всегда должны указывать уровни увеличения для поверхностей деталей, используя более типичные методы микроскопии.

Обычные световые микроскопы могут измерять от 5x до 50x, есть и другие более продвинутые варианты. Например, у Metal Cut Corporation есть оптический микроскоп, способный увеличивать до 200 раз, а наше оборудование для видеонаблюдения может отображать более высокий уровень детализации.

Что наиболее важно, учитывайте поверхности материала, увеличение и то, как они соотносятся с требованиями конечного использования на ранних этапах производственного процесса - например, когда вы делаете чертежи или заполняете запрос предложений. Это не только поможет вам избежать проблем, но и гарантирует, что ваши детали проходят проверку и соответствуют вашим потребностям.

Свяжитесь с нами по адресу zhang@pride-cnc.com