4 pași cheie pentru a depăși defectele suprafeței materialului

Ce înseamnă"fără defecte" foarte rău?

O problemă fundamentală apare atunci când un desen de inginerie menționează"Fără defecte","fără reziduuri","fără ulei, grăsime și particule" ;,"fără firimituri","fără zgârieturi" sau în alt mod indică faptul că un defect al suprafeței materialului este inacceptabil. Desenele sunt adesea marcate cu caracteristici precum"fără linii de desen","fără tăiere" și"fără linii longitudinale de matriță".

Problema cu aceste solicitări este, când te uiți la suprafața piesei, ce înseamnă asta de fapt?

Dacă te uiți cu atenție la orice suprafață, vei găsi defecte. (Uitați-vă vreodată pielea într-o oglindă obișnuită, apoi priviți-vă pielea cu o lupă de 10x? Acest lucru este valabil chiar și pentru cea mai precisă lucrare din metal.

Diferențele la nivel micro

Din punct de vedere microscopic, suprafața poate avea linii care nu sunt vizibile la o mărire de 10x, dar să arate ca văi majore atunci când sunt examinate cu o mărire de 50x. Suprafața tubului de tăiere poate părea uniformă la o mărire de 10 x, dar defectele în aranjarea granulelor vor fi dezvăluite utilizând microscopia electronică cu scanare (SEM) la o mărire de 500 x.

La o mărire foarte mare, aproape fiecare material are probleme de suprafață. Cu toate acestea, atunci când o suprafață trebuie să fie"fără defecte", desenele nu reușesc adesea să specifice cât de atent trebuie inspectată suprafața unei piese sau, mai important, cât de atent va fi inspectată de către clientul.

Deci, cum să depășești problema defectelor de suprafață a materialului? Aplicați acești patru pași!

1. Determinați mărirea

Pentru a ne asigura că piesele sunt inspectate la nivelul adecvat de detaliu, este important să se determine mărirea suprafeței materialului care trebuie verificată. Mărirea este raportul dintre dimensiunea aparentă a unui obiect' (sau dimensiunea acestuia într-o imagine) și dimensiunea sa reală, exprimată ca 5x, 10x, 20x, 50x etc.

Indicând rata de mărire pe desen, dvs. și furnizorul dvs. veți obține un nivel convenit care poate fi utilizat pentru a măsura dacă suprafața materialului' satisface nevoile dumneavoastră.

Dar ce ar trebui luat în considerare atunci când specificați mărirea?

Atunci când selectați nivelul de mărire, este de asemenea important ca acesta să aibă sens pentru utilizarea finală. Deoarece o inspecție mai atentă adaugă costuri, trebuie să vă asigurați că nu modificați excesiv piesele și că nu aveți nevoie de finisaje ale suprafețelor care depășesc cerințele dvs., ceea ce vă poate depăși bugetul.

De exemplu, poate fi excesiv să verificați piesa la o mărire de 100 dacă ușoare caneluri în țeavă sau tijă nu afectează performanța piesei. Cu toate acestea, dacă produceți rulmenți cu bile care vor fi utilizați în piesele critice ale aeronavei, pot fi necesare niveluri mari de mărire pentru a asigura funcționalitatea și pentru a îndeplini cerințele de siguranță.

Luați în considerare Unghiul sursei de lumină

Rețineți că Unghiul sursei de lumină afectează și aspectul suprafeței materialului la nivel microscopic.

Unghiul luminii poate provoca umbre și reflexii care pot crește sau scădea dimensiunea percepută a liniilor de desen, fisuri, caneluri, adâncituri și alte defecte de finisare a suprafeței. Unghiul poate schimba, de asemenea, aspectul sau ascunde prezența decolorării.

Microscoapele ușoare se pot baza pe o varietate de surse de lumină, cum ar fi lămpi circulare, fibră optică încorporată, tuburi fluorescente paralele și chiar lămpi iluminate din spate - toate acestea aruncând umbre diferite.

3. Identificați temperatura de culoare a luminii

O altă variabilă este temperatura de culoare a luminii, care este un mod mai holistic de a privi sursa de lumină, mai degrabă decât doar identificarea dacă microscopul folosește iluminare LED, fluorescentă sau incandescentă.

Această proprietate a luminii vizibile este reprezentată de kelvin (K). Temperaturile de peste 5.000 K sunt numite culori reci (albastru-alb) iar temperaturile mai scăzute (2.700-3.000 K) sunt numite culori calde (galben-alb până la roșu).

Diferența de temperatură a culorii va afecta aspectul suprafeței pieselor. Acest lucru poate duce la inconsecvențe în:

Cum pot doi oameni să privească aceeași parte în lumină diferită, cum pot vedea și descrie suprafața materialului

Într-o fotografie sau un videoclip partajat, aspectul unei suprafețe al cărei scop explicit este de a confirma modul în care partea"ar trebui să arate"

Luați în considerare prezența luminii

Cu toate acestea, o altă variabilă de luat în considerare este că nu există deloc lumină - sau, mai precis, nicio lumină ca în cazul SEM.

Toată microscopia implică privirea la obiecte și/sau zone ale suprafeței lor care nu sunt vizibile cu ochiul liber. Microscoapele ușoare folosesc difracția, reflexia sau refracția fasciculelor de lumină vizibilă pentru a crea imagini.

Cu toate acestea, SEM examinează o probă prin scanarea acesteia cu un fascicul de electroni focalizat care este reflectat de topografia probei'pentru a produce o imagine tridimensională a obiectului și/sau a suprafeței. Cu alte cuvinte, pentru ochiul uman, SEM observă părți în întuneric complet și total!

Aceasta înseamnă că nu există efecte de umbră confuze.

Este SEM potrivit pentru aplicația dvs.?

Deoarece lungimea de undă a electronilor este mult mai mică decât cea a luminii vizibile, SEM este capabil să producă detalii mult mai mari la o rezoluție mult mai mare decât cea produsă de un microscop optic. În plus, SEM are o adâncime focală mai mare și, prin urmare, imagini 3D mai detaliate.

Cu toate acestea, SEM are dezavantaje majore, inclusiv sursa de electroni, lentila și proba trebuie să fie toate în vid. SEM este, de asemenea, foarte scump, complex și dificil de utilizat pentru aplicațiile de zi cu zi.

În plus, deoarece SEM este fundamental diferit de metodele obișnuite de microscopie, SEM nu poate fi comparat cu ceea ce vede ochiul folosind metode mai tipice de microscopie cu lumină. Astfel, deși nivelul de detaliu generat de SEM este uluitor, este incompatibil cu resursele tipice dintr-o fabrică sau magazin.

Aceasta înseamnă că necesitatea nivelului SEM"fără defecte" este nerealist, cel puțin deocamdată.

Gândirea la asta acum ajută la asigurarea calității mai târziu

Vestea bună este că puteți și ar trebui să specificați întotdeauna nivelurile de mărire pentru suprafețele pieselor folosind metode de microscopie mai tipice.

Microscoapele ușoare obișnuite pot măsura oriunde de la 5x la 50x și există alte opțiuni mai avansate. De exemplu, Metal Cut Corporation are un microscop optic capabil de mărire de până la 200 de ori, iar echipamentul nostru de inspecție video poate afișa un nivel mai ridicat de detaliu.

Cel mai important, luați în considerare suprafețele materialelor, mărirea și modul în care acestea se referă la cerințele de utilizare finală la începutul procesului de fabricație -- de exemplu, atunci când faceți desene sau completați RFQS. Acest lucru nu numai că vă ajută să evitați problemele, dar vă ajută și să vă asigurați că piesele dvs. trec inspecția și vă satisfac nevoile.

Vă rugăm să ne contactați la zhang@pride-cnc.com