Что такое металлический заусенец? Виды, причины появления и способы устранения.

Металлическая заусенка

Металлические заусенцы, или просто заусенцы, — это дефект обработки, который не только раздражает, но и представляет опасность для безопасности и портит внешний вид. Они образуются на обработанной кромке из-за пластической деформации материала во время обработки или резки. 

Образование металлических заусенцев может быть следствием процесса обработки, типа материала, а также типа и качества инструмента. Для решения этой проблемы необходимо оптимизировать эти области, например, используя острые, высококачественные обрабатывающие инструменты. 

Практически любая процедура обработки металла приводит к образованию заусенцев. Поэтому, приступая к изготовлению деталей, следует выяснить, как поставщик услуг решает проблемы, связанные с образованием заусенцев и другими технологическими сложностями. 

Идеальной отправной точкой станет понимание основ обработки заусенцев, от причин их появления до способов устранения. Читайте дальше, чтобы узнать больше. ПролинТех. 

 

Что такое заусенец? Что такое заусенцы в металле?  

Заусенцы на металле — это острые, нежелательные кромки или выступающие участки материала, которые образуются после механической обработки, такой как токарная обработка, лазерная резка или сверление. Эти выступы могут образовываться, когда режущий инструмент деформируется вместо точного удаления материала. Дефекты также возникают, когда параметры процесса обработки приводят к тому, что материал заготовки выходит за пределы допустимого предела чистого резания.

 

Как изготавливается металлическая заготовка? Какие производственные процессы задействованы?

Металлические заусенцы образуются в различных процессах металлообработки, от механической обработки, включая фрезерование, токарную обработку и сверление, до процессов обработки листового металла, включая процессы штамповки металла. 

Следует отметить, что более мягкие материалы, такие как алюминий и медь, с большей вероятностью образуют заусенцы при механической обработке или изготовлении листового металла, чем более твердые. Эти металлы, как правило, деформируются в процессе обработки, а не разрушаются полностью. 

Образование заусенцев 

 

Виды металлических бормашин

Преимущества в штамповка и вырубка листового металла Знание тонкостей всех типов заусенцев, включая различные виды: отрезные заусенцы, заусенцы Пуассона, заусенцы, образующиеся при перекатывании, заусенцы, образующиеся при разрыве, и термические заусенцы. Каждый из них имеет свои особенности, разница обычно заключается в поведении материала при деформации. Как показано в приведенном ниже обсуждении, некоторые из них связаны с расслоением металла, боковой деформацией, изгибом кромок, неполным разрушением или плавлением и затвердеванием. 

Для деталей с заданными отверстиями, пазами или повторяющимися прорезями, ознакомьтесь с нашей информацией. услуги по штамповке листового металлаУкажите материал, толщину, базовые параметры чертежа и требования к готовой кромке, чтобы можно было оценить оснастку и технологический процесс.

Отрезные боры 

Срезной бор

Заусенцы от отрезки — распространенное явление при операциях отрезки на токарном станке. Их появление проявляется в виде дополнительных кусков материала, остающихся после разделения деталей режущим инструментом. 

Пуассоновские заусенцы 

Заусенцы Пуассона характерны для пластичных материалов и обычно образуются вдоль кромок. Конкретная причина этой проблемы — пластическая деформация кромки материала, в том числе и вбок. 

Переворачивающиеся жернова

Заусенцы, образующиеся в результате перегиба, чаще всего встречаются при сверлении, фрезеровании и нарезании пазов и проявляются в виде изогнутых складок материала. 

Слезоточивый заусенец 

Заусенцы образуются на боковой поверхности обработанной детали из-за формования, а не полного срезания. Эти заусенцы чаще всего встречаются в пробивка отверстий в листовом металле операций. 

Термические фрезы

Термозаусенец

Эти металлические заусенцы, также известные как шлаки, образуются после затвердевания расплавленного металла при сварке, плазменной или лазерной резке. Они появляются после охлаждения основного металла. Хорошим способом устранения этих дефектов является удаление их проволочной щеткой. 

 

Почему важно удалять заусенцы? – Последствия воздействия металлических заусенцев

Металлические заусенцы, образующиеся при резке листового металла и в связанных с этим процессах, удаляются, поскольку, если их не устранить вовремя, они могут повлиять на различные аспекты обрабатываемой детали и бизнеса в целом. Это может сказаться на безопасности, точности сборки, функциональности, эстетике изделия и эффективности производства. 

Нарушение функционирования и сборки компонентов.

Заусенцы могут мешать работе деталей и компонентов. Даже самые мелкие заусенцы могут вызывать смещение или несоответствие деталей. Это может серьезно ухудшить функциональность и производительность. 

Соображения безопасности

Металлические заусенцы имеют острые края, которые могут легко травмировать человека, будь то конечный пользователь или оператор станка. 

Эстетика продукта 

Заусенцы выглядят неэстетично, поэтому они легко могут снизить эстетическую ценность детали. В отраслях, где эстетика имеет первостепенное значение, могут не работать с деталями, заполненными заусенцами. 

Дорогостоящие бракованные детали или доработки

В аэрокосмической, медицинской и других отраслях с высоким риском даже незначительная ошибка может привести к катастрофическим последствиям. Даже одна заусенка на детали может стать причиной дорогостоящего брака или доработки. В этих отраслях не хотят рисковать безопасностью. 

Более низкая эффективность производства 

Удаление заусенцев означает увеличение времени производственного процесса, что также обходится дорого. Это влияет на экономическую эффективность процесса. 

 

Методы и инструменты для удаления металлических заусенцев

До и после удаления заусенцев

Deburring Удаление металлических заусенцев возможно следующими методами: ручная обработка, снятие заусенцев с пуансона, снятие заусенцев с отверстий, шлифовка, электрохимическое удаление, галтовка, шлифовка, прокатка и термическая обработка. Для каждого из этих методов требуются специальные инструменты для удаления металлических заусенцев, включая ножи для снятия заусенцев, напильники, наждачную бумагу. штамповка металла станки, режущие инструменты, установленные на шпинделе, и электроды.

Далее рассматриваются методы и соответствующие инструменты:

Ручная чистовая обработка/удаление заусенцев 

Это традиционный метод, характеризующийся использованием наждачной бумаги или других ручных инструментов для удаления заусенцев. К методам этой категории относятся:

• Ручная чистка
• Использование наждачной бумаги
• Ручные электроинструменты
• ножи для резки заусенцев

Ручное удаление заусенцев

Преимущества ручной зачистки заусенцев

• Недорогой метод
• разносторонний 

Недостатки ручной зачистки заусенцев

• Только для мелкосерийной механической обработки.

• Нестабильные результаты резки заусенцев
• Кропотливый 
• Не подходит для сложной геометрии.

Механические Методы

Эти методы используют абразивную или физическую силу для удаления заусенцев с деталей. К таким процессам относятся шлифовка, чистовая обработка щетками, галтовка (бочкообразная обработка), прокатка, вибрационная обработка, удаление заусенцев из отверстий и т. д. применение перфорации. Эти механические методы, а также другие варианты (электрохимические, термические и автоматизированные методы), устраняют недостатки ручной зачистки. 

Вот более подробная информация о механических технологиях;

Дробление: 

Шлифовка предполагает использование вращающегося абразивного круга для удаления заусенцев с материала. Этот метод идеально подходит для получения гладких поверхностей и кромок, даже на твердых материалах.

Чистка 

Щетки для удаления заусенцев имеют тонкие проволоки или металлические нити на вращающемся диске. По мере вращения диска проволоки или нити удаляют заусенцы с кромки заготовки. Хотя щетки обеспечивают неравномерную обработку, это недорогой и быстрый метод. 

Галтовка (отделка в бочке) 

Барабанная шлифовка — это механический метод удаления заусенцев с деталей, который заключается во вращении комбинации обрабатываемых деталей и абразивного материала в барабане. Производители высоко ценят этот метод удаления заусенцев за его экономичность. 

Установка для вращения барабана

Помимо удаления заусенцев, галтовка также полирует детали. Для достижения желаемых результатов, особенно в отношении качества поверхности, абразивный материал сочетается со специальными абразивными материалами. Барабанный бой — это либо мокрое кувыркание тип или а сухое вращение тип зависит от того, используется ли вода. 

Подвижной 

При прокатке деталь с заусенцами пропускается через мощные ролики, которые выравнивают и сглаживают эти заусенцы. Этот метод предпочтителен в тех случаях, когда нежелательна деформация детали и необходимо поддерживать постоянное давление. Он в основном используется для удаления заусенцев из листового металла.  

Вибрационная отделка 

Вибрационное удаление заусенцев

Вибрационная обработка или удаление заусенцев — это процесс, при котором детали помещаются в камеру и подвергаются вибрации. Камера соединена с демпферами или пружинами, которые отделяют основание от вибрационного механизма. Источником вибрации является вращающийся груз, смещенный от центра. Существуют различные конструкции вибрационных станков для удаления заусенцев, включая станки с желобчатой ​​конструкцией и станки с круглыми чашами.

Зачистка отверстий

Зачистка отверстий

Удаление заусенцев из отверстий — это метод, предназначенный для удаления заусенцев с внутренней поверхности обработанного отверстия. Для этой процедуры используется специальный инструмент с коническим концом. Процесс прост, доступен по цене и быстр, но подходит только для отверстий.  

Зачистка заусенцев при пробивке отверстий

Как следует из названия, удаление заусенцев с помощью пуансона включает в себя использование матрицы или пуансона, который срезает заусенцы с заготовки. Эта механическая стратегия основана на фундаментальных принципах процессы штамповки металлаОбычно это включает в себя калибровочные и вырубные штампы. Его производительность и эффективность значительно выше, чем при ручной зачистке; однако ограничения, связанные с обработкой более простых геометрических форм, и необходимость использования специальных инструментов вызывают опасения. 

Преимущества механической зачистки заусенцев

• универсальность материалов и сложности
• Более высокая точность 
• Возможно автоматизация для повышения производительности.
• Относительно быстрый метод, особенно для обработки в средних и крупных масштабах.

Недостатки механической зачистки

• Для предотвращения изменения поверхности требуется надлежащий контроль.
• Затраты на техническое обслуживание, связанные с износом инструмента.
• Не подходит для тонких или хрупких компонентов.

Электрохимическое удаление заусенцев (ЭХЗ)

Электрохимическая зачистка предполагает использование электролита для растворения заусенцев. Заготовка служит анодом, а инструмент — катодом. Электролиз преимущественно проводится в зонах заусенцев. По мере переноса заряда электролитом между двумя клеммами происходит процесс удаления заусенцев. Электрохимическое удаление заусенцев отлично подходит для удаления заусенцев со сложных геометрических форм и проводящих, труднообрабатываемых материалов. 

Преимущества электрохимической зачистки

• Идеально подходит для сложных геометрических форм и труднодоступных мест.
• Отсутствие тепловой деформации и механических напряжений.
• Не влияет на основной металл
• Очень точный 

Недостатки электрохимической зачистки

• Требуется высокий уровень технической экспертизы.
• Высокая начальная стоимость

Термическое удаление заусенцев

Термическая зачистка включает в себя высокотемпературное сгорание, в результате которого заусенцы расплавляются с детали. Тепловая энергия, как еще называют эту технологию, создает тепловую ударную волну, которая испаряет дефекты поверхности. 

Термическое удаление заусенцев

Низкое отношение площади поверхности к массе другой части заготовки и короткое время воздействия означают, что испарению подвергается только заусенец. Следует отметить, что термическая зачистка обычно рекомендуется для материалов с низкой проводимостью, склонных к окислению. 

Преимущества термической зачистки

• Относительно короткие циклы
• Равномерное удаление материала или заусенцев, даже на сложных деталях.
• Многократная зачистка различных поверхностей и каналов

Недостатки термической зачистки

• Высокая стоимость установки
• Не лучший вариант для деталей/материалов, чувствительных к высоким температурам.
• Может потребоваться дополнительная уборка. 

Автоматизированные методы удаления заусенцев

Автоматизированные методы удаления заусенцев подходят для деталей, изготавливаемых в больших объемах. К этой категории относятся такие методы, как электрохимическое удаление заусенцев, термическое удаление заусенцев, вибрационное удаление заусенцев, удаление заусенцев в барабане, линейное удаление заусенцев и криогенное удаление заусенцев. Автоматизация в основном добавляется к уже обсуждавшимся ранее методам. Преимущества этой стратегии заключаются в следующем: резка листового металла Улучшенное качество поверхности и повторяемость процесса достигаются благодаря постоянной температуре, давлению, времени цикла и траектории движения инструмента. 

Преимущества автоматизированной зачистки

• Повышенное качество и воспроизводимость.
• Более высокая скорость производства
• Легко вписывается в современные производственные линии.
• Обеспечивает точное управление различными элементами для удаления заусенцев. 

Недостатки автоматизированной зачистки

• Высокие начальные инвестиции
• Экономически целесообразно только для крупносерийного производства. 
• Для калибровки и технического обслуживания оборудования требуются квалифицированные специалисты.

Как предотвратить или контролировать образование металлических заусенцев 

Эффективные стратегии борьбы с металлическими заусенцами включают в себя такие аспекты, как использование острых режущих инструментов, оптимизация скорости подачи и параметров обработки, использование соответствующей охлаждающей жидкости и применение методов удаления заусенцев в процессе производства. Среди других важных аспектов следует отметить проектирование деталей с элементами, уменьшающими образование заусенцев, внедрение строгих мер контроля качества и профилактическое техническое обслуживание оборудования, обеспечивающее точность инструмента и обработки. 

Эти стратегии более подробно обсуждаются ниже.

Качественные режущие инструменты

Качественная резка 

Для борьбы с металлическими заусенцами следует использовать правильные, острые и подходящие инструменты, обеспечивающие точность, в идеале, с первого раза. Противоположностью являются тупые, изогнутые или сломанные инструменты, которые активно способствуют образованию заусенцев. 

Оптимизированные скорости подачи и параметры резания.

Для повышения качества инструмента необходимо оптимизировать параметры резания и скорость подачи, чтобы предотвратить образование металлических заусенцев. Оптимизация подразумевает точную настройку в соответствии с конкретной операцией обработки с точки зрения глубины резания, зацепления зубьев, скорости резания и т. д.

Оптимизированные параметры резки

К преимуществам оптимизации относятся минимальное выделение тепла и меньшие усилия резания, что приводит к повышению точности размеров. 

Использование охлаждающей жидкости

Использование правильного типа и расхода охлаждающей жидкости имеет решающее значение для предотвращения образования заусенцев, поскольку такой подход снижает трение и накопление тепла. Правильное нанесение охлаждающей жидкости особенно эффективно для минимизации износа инструмента. 

Профилактическое обслуживание машин

Образование заусенцев также можно предотвратить путем регулярного технического обслуживания станков с ЧПУ и их инструментов. Оператор станка должен заблаговременно устранять такие проблемы, как затупившиеся инструменты, смещение станков, изношенные детали и сломанные компоненты.  

Особенности конструкции, минимизирующие образование заусенцев

Конструктор детали играет важную роль в предотвращении образования заусенцев, понимая, что производственные процессы по-разному влияют на вероятность их образования. При проектировании следует учитывать положение детали, направление резания, распределение напряжений и другие связанные с этим факторы.  

Методы удаления заусенцев

Иногда образование заусенцев неизбежно, например, при обработке очень твердых материалов или сложных геометрических форм. В таких случаях описанные здесь методы удаления заусенцев оказываются полезными.  Вне зависимости от метода удаления заусенцев — механического, термического, электрохимического или даже ручного — цехам необходимо применять эффективные методы, чтобы гарантировать, что до клиента дойдут только высококачественные детали, изготовленные на станках с ЧПУ. 

Строгий контроль качества 

Наконец, профессиональная компания по обработке на станках с ЧПУ завершает все это надежным подходом к контролю качества, гарантирующим отсутствие заусенцев на деталях. Проблема заусенцев, если таковая имеется, устраняется посредством многократных проверок.

В заключение

Подобно зубам акулы, металлические заусенцы могут разрезать плоть. Эти дефекты, встречающиеся практически при любом процессе резки металла, также влияют на функциональность и ценность детали. К счастью, существуют способы борьбы с ними, как описано в этой статье. 

Если на ваших чертежах деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, есть подробности об удалении заусенцев с металла, это замечательно. Если нет, то эта статья даст вам пищу для размышлений в вашем следующем проекте по механической обработке. Наши специалисты готовы взять на себя управление вашим проектом, включая обработку металлических заусенцев и решение всех других распространенных и специфических задач. 

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше и Получить предложение.