Hassas parça işlemede malzeme seçimi için gereklilikler nelerdir?

I.Fiziksel Mülkiyet Gereksinimleri

Sertlik

İşlenebilirlik:
Hassas işleme için, malzeme sertliği orta düzeyde olmalıdır. Bazı yüksek sertlikteki alaşımlı çelikler gibi aşırı sert malzemeler, takım aşınmasını hızlandırır ve işleme zorluğunu artırır, genellikle özel takımlar ve işlemler gerektirir. Örneğin, sertliği 1000'in üzerinde olan kalıp çelikleriHRC60standart karbür aletlerle frezeleme yapmak zordur, bu da gerektirirkübik bor nitrür (CBN) veya seramik aletler. Tersine, saf alüminyum gibi aşırı yumuşak malzemeler işleme sırasında deformasyona eğilimlidir ve bu da parça doğruluğunu etkiler. Çözümler arasında kontrollü kesme kuvvetleriyle yüksek hızlı kesme bulunur.

Fonksiyonel Performans:
Hassas parçalar, aşınma direnci ve deformasyon direnci için optimum sertlik gerektiren operasyonel gerilimlere dayanmalıdır. Örneğin, mekanik şanzımanlardaki hassas dişlilerin yüzey sertliğiHRC 45–60Aşırı aşınma ve diş deformasyonunu önleyerek uzun vadeli şanzıman hassasiyetini garanti eder.

Güç ve Dayanıklılık

Kırılma Direnci:
Hassas parçalar işleme kuvvetlerine (örneğin, kesme, sıkıştırma) ve operasyonel yüklere dayanır. Malzemeler kırılmaları önlemek için mukavemet ve tokluğu dengelemelidir. Örneğin,havacılık bileşenleriJet motoru kanatları (genellikle titanyum alaşımlarından yapılır) gibi, felaketle sonuçlanacak bir arızayı önlemek için santrifüj ve aerodinamik kuvvetlere karşı koymalıdır.

İşleme Kalite Güvencesi:
Aşırı sertlik şu gibi sorunlara yol açabilir:Yapılı kenar (BUE), yüzey kalitesini bozar. Örneğin, yüksek tokluğa sahip paslanmaz çelikler tornalama sırasında ipliksi talaşlar üretebilir ve yüzey pürüzlülüğünü artırabilir. Çözümler şunları içerir:talaş kırma aletleriveya ayarlanmış kesme parametreleri.

Isıl Genleşme Katsayısı

İşleme Hassasiyeti Kontrolü:
Kesme ısısından kaynaklanan termal deformasyon en aza indirilmelidir. Düşük termal genleşme katsayılarına sahip malzemeler (örn.optik lensler için kuvars) Taşlama sırasında minimum boyutsal değişimleri garanti altına alarak, mikron altı hassasiyete ulaşılmasını sağlar.

Operasyonel İstikrar:
Değişken sıcaklık ortamlarındaki parçalar için (örneğin, hassas aletler), düşük termal genleşme boyutsal kararlılığı garanti eder. Örnek:Invar alaşımıSıfıra yakın termal genleşme özelliğinden dolayı ölçüm cihazlarında kullanılır.

II.Kimyasal Özellik Gereksinimleri

Korozyon Direnci

İşleme Prosesi Koruması:
Elektrokimyasal işleme gibi prosesler sırasında malzemelerin aşındırıcı ortamlara dayanıklı olması gerekir.Paslanmaz çeliklerTuzlu soğutma sıvılarında iyi performans göstererek pas riskini azaltır.

Hizmet Ortamına Uyum:
Aşındırıcı ortamlardaki parçalar (örneğin, kimyasal vanalar) aşağıdaki gibi alaşımlar gerektirir:Hastelloy (Ni-Cr-Mo)Güçlü asitlere/alkalilere karşı direnç göstererek hassas işlevselliğini koruyan.

Oksidasyon Direnci

İşleme Sonrası Kalite Koruma:
Zayıf oksidasyon direnci yüzey bozulmasına yol açar. Örnek:Bakır parçalaroksitlenerek bakır yeşili bir renk alır ve doğruluğu korumak için koruyucu kaplamalar gerektirir.

Yüksek Sıcaklık Uygulamaları:
Aşırı ısıya maruz kalan parçalar (örneğin jet motorları) oksidasyona dayanıklı malzemelere ihtiyaç duyar.nikel bazlı süper alaşımlar, bozulmayı önlemek için koruyucu oksit tabakaları oluştururlar.

III.Malzeme Saflığı ve Homojenlik Gereksinimleri

Saflık

Performans Etkisi:
Kirlilikler performansı kritik derecede etkiler.Yarı iletken sınıfı silikon(%99,9999 saflıkta) çiplerde elektriksel özellikleri değiştiren metal kirleticileri engeller.

İşleme Hatalarının Önlenmesi:
Dahil edilen maddeler (örneğin çelikteki sülfürler/oksitler) gerilim yoğunlaşmalarına neden olarak işleme sırasında çatlaklara veya yüzey kusurlarına yol açar.

Homojenlik

Tutarlı Fiziksel Özellikler:
Tekdüze kompozisyon/yapı eşit performansı garanti eder. Örnek:Homojen kalıp çeliklerihomojen sertlik ve aşınma direnci sağlayarak kalıp ömrünü uzatır.

İşleme Süreci Uyumluluğu:
Tek tip malzemeler istikrarlı işlemeyi mümkün kılar.EDM (Elektriksel deşarj işleme), tutarlı iletkenlik eşit deşarjlar ve yüksek hassasiyet sağlar. Tekdüze olmayan malzemeler, düzensiz yüzey kaplamalarına neden olur.