研磨ジェット加工:原理、動作、機器、アプリケーション、長所と短所
今日は、研磨ジェット加工の原理、作業、機器、用途、長所と短所について、その図で学びます。アブレシブジェット機械加工は、硬化金属の機械加工で主に使用される非伝統的な機械加工プロセスです。この機械加工プロセスでは、研磨粒子のフォーカスストリームが、高速でワークピースに衝突する力になります。これらの高速研磨粒子は、ワークピースからの脆性破壊または侵食によって金属を除去します。
研磨ジェット加工:
原則:
この機械加工プロセスは、アブレシブエロージョンの基本原理に基づいて機能します。高速の研磨粒子が硬いまたはもろいワークピースに当たると、当たった表面の金属が除去されます。この金属除去プロセスは、金属の脆性破壊と研磨粒子によるマイクロカッティングが原因で発生します。これがアブレシブジェット加工の主な工程です。
機器:
ガス推進システム:
ガス推進システムの主な目的は、機械加工用のクリーンで乾燥した高速の空気またはガスを提供することです。主に空気、二酸化炭素、窒素などがガス推進システムのガスとして使用されます。このシステムは、コンプレッサー、エアフィルター、ドライヤーで構成されています。このシステムで使用されるガスは、簡単に利用できるはずです。最初のガスは圧縮機に圧縮されます。この圧縮ガスはフィラーとドライヤーに送られ、そこですべてのほこりと不要な粒子が水分とともに除去されます。今、これらのきれいな空気は混合チャンバーに送られます。
研磨フィーダー:
名前が示すように、研磨フィーダーは、混合チャンバー内に研磨粒子を提供するために使用されます。それは50-60Hzで振動するふるいを通して供給され、混合比はふるいの振動とその振幅によって制御されます。
研磨剤:
これらは、機械加工プロセスに関与する主要な粒子です。これらの粒子は、高い金属除去率と精度を備えている必要があります。使用される最も一般的な研磨粒子は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化ホウ素などです。研磨粒子の選択は、ワークピースの材料、加工速度、および加工環境によって異なります。
ノズルの切断:
研磨粒子をワークピースに向けるために、カッティングノズルが使用されます。それらは通常タングステンカーバイドによって作られています。それらは円形と正方形の両方の断面で利用できます。その寿命は通常、炭化タングステンの場合約30時間と短いです。
マシニングチャンバー:
それは完全に閉じた気密チャンバーウィッチがワークピースの周りの研磨粒子の濃度を制御します。これは、使用済みの研磨粒子と混合チャンバーから除去された材料を収集する真空集塵機を備えています。
動作中:
アブレシブジェット加工の基本的な考え方は、高速アブレシブ粒子によるアブレシブエロージョンまたは金属切削です。その作業プロセスは、次の点に簡単に要約できます。
アブレシブジェット加工の図 |
- 最初のガスまたは空気はガスコンプレッサーに圧縮されます。そこで、ガスの密度と圧力が増加します。
- この圧縮ガスはろ過ユニットに送られ、そこでほこりやその他の浮遊粒子が除去されます。
- このクリーンなガスは乾燥機に送られ、乾燥機から水分を吸収します。研磨力の水や油による汚染を防ぐために使用されます。
- これで、このクリーンで乾燥したガスが混合チャンバーに送られ、そこで研磨フィーダーが研磨粒子を供給します。研磨粒子は約50マイクロメートルのグリットサイズです。
- この高圧研磨剤で運ばれるガスはノズルに送られ、そこで圧力エネルギーが運動エネルギーに変換されます。ノズルを離れる研磨粒子の速度は約200m/sです。
- ワークピースとノズルの間のスタンドオフ距離は約2mmです。
- これらの高速研磨粒子がワークピースに衝突します。これらの高速研磨粒子は、マイクロカッティングアクションと被削材の脆性破壊によって材料を除去します。
これがアブレシブジェット加工の加工工程です。
アプリケーション:
- 硬化した金属の穴あけや切断に使用されます。
- ガラス、石英、サファイア、雲母、セラミックなどの脆くて熱に弱い材料の加工に使用されます。
- 電子機器の製造に使用されます。
- 機械部品の小さな穴やいくつかの重要なゾーンのバリ取りに使用されます。
長所と短所:
利点:
- 高表面仕上げ。
- 熱に弱い材料を加工できます。
- 振動がありません
- 初期化コストは、他の非従来型のプロセスと比較して低くなっています。
- 薄片は簡単に加工できます。
デメリット:
- 金属除去率が低い。
- 研磨粒子は、主に軟質金属のワークピースに埋め込むことができます。
- ノズルの寿命は限られているため、頻繁に交換する必要があります。
- 研磨粒子はこのプロセスで再利用できません。
- 機械の柔らかく延性のある材料には使用できません。
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