La necessità di pulire l'alluminio e di posizionare i punti deboli.
Nelle apparecchiature a semiconduttore, nelle stazioni base di comunicazione e nei moduli di automazione è sempre più comune l'uso di parti strutturali in lega di alluminio poroso con pareti sottili, fori multipli, fori profondi o profili complessi, per la personalizzazione di parti CNC di precisione la sfida non è la lavorazione a foro singolo, ma il controllo della posizione tra porose e la precisione di posizionamento ripetuta dei successivi assiemi. Quando le parti devono essere abbinate ad altre parti o devono essere ricaricate in processi successivi, il blocco tradizionale a V o il supporto piano da solo spesso non sono in grado di soddisfare le tolleranze cumulative, l'introduzione di una struttura di perni di posizionamento (Dowel Pin) dal design ragionevole diventa il mezzo chiave per migliorare l'efficienza dell 'assemblaggio e la coerenza di lavorazione.
Il perno di posizionamento può non solo partecipare all 'assemblaggio come parte funzionale, ma anche servire come punto di riferimento del processo, guidare il programma di montaggio per la fresatura CNC, la tornitura CNC e altri processi, ad esempio, nella lavorazione di radiatori di alluminio poroso, se due fori di posizionamento sono assegnati, la successiva lucidatura o la chiusura prima del trattamento della superficie può essere utilizzata come base per evitare errori di montaggio secondario. ShowyMetal, nella produzione in serie di 72 macchine CNC, consiglia spesso ai clienti di confermare l'importo residuo del perno di posizionamento nella fase DFM per bilanciare i costi di lavorazione con le prestazioni dell 'assemblaggio.
Taglia di posizionamento con scelta del tipo e classe di tolleranza
Secondo gli standard GB/T 1800 e ISO 286, la precisione del perno di posizionamento influenza direttamente l'interferenza di montaggio e lo spazio per i componenti strutturali metallici che richiedono un 'elevata consistenza del lotto, si consiglia di selezionare un accoppiamento di transizione o un coordinamento con una leggera distanza, evitando la deformazione di stress derivante dal successivo trattamento termico o dai processi di ossidazione dell' anodo.
- La cooperazione gap (H7/g6, H7/h6) èAdatto per il perno ausiliario che richiede frequenti funzioni di smontaggio o non posizionamento, la banda di tolleranza h6 è più stretta ed è adatta per il posizionamento preciso; g6 con spazio, facile da assemblare ma non è raccomandato per il riferimento di posizionamento principale.
- complessi di transizione (H7/k6, H7/m6):È il perno di posizionamento più comunemente usato nel progetto corrente con tolleranza k6 di solito forma una piccola sovraelevazione o una lacuna minima, il montaggio deve essere leggero o compresso con il martello a mano, alta precisione di posizionamento, adatto per il riferimento di processo critico.
- Compatibile con sovrastruttura (H7/P6)Utilizzato solo quando è necessaria l'immobilizzazione a lungo termine e non c'è necessità di smontare, tenendo conto del coefficiente di espansione termica della lega di alluminio (circa 23,6 × 10…/K), una quantità eccessiva può causare la deformazione plastica locale delle parti di alluminio o la rottura del perno.
Con una capacità di lavorazione con tolleranze fino a ± 0,01 mm, ShowyMetal consiglia di controllare la precisione del foro di posizionamento all 'interno della classe IT6, con un trattamento in acciaio GCr15 o 45 #e una durezza fino a HRC38 - 42 per garantire la resistenza all' usura.
Effetti delle caratteristiche del materiale di alluminio sulla lavorazione dei fori di scolo
Diverse qualità di alluminio nell 'asportazione di strutture porose mostrano caratteristiche di lavorazione diverse: la lega di alluminio 6061-T6 è buona tenacità, il truciolo è facile da avvolgere, è necessario prestare attenzione al design della fessura antiurto; 7075-T6 è alta durezza, buona resistenza all' usura, adatta per applicazioni di carico elevato, ma l'usura dell 'utensile è veloce, spesso utilizzata come materiale di posizionamento isolato, il suo coefficiente di espansione lineare è basso, adatto per un grande ambiente a semiconduttori.
Per le parti in alluminio poroso con pareti sottili, il più grande modello di guasto è l'effetto reciproco tra fori causato dall 'errore cumulativo di fresatura a cinque assi rispetto alla fresatura a tre assi, in tali parti il vantaggio è significativo, poiché una singola pinza può completare lo stampaggio di fori porosi e di spillo, eliminando errori di posizionamento ripetitivi Se è necessario eseguire la lavorazione dipartita, è necessario utilizzare un controllo autonomo o un filo di riferimento. ShowyMetal è dotato di una macchina di misura a coordinate e di un sistema di misurazione ottico che monitora la posizione dei fori in un 'ispezione a grandezza naturale per garantire la coerenza durante la consegna in serie.
Design strutturale dei perni di posizionamento e ottimizzazione del DFM
Un buon design del perno di posizionamento non deve solo soddisfare la precisione della corrispondenza, ma anche considerare la sbavatura e la deformazione della sollecitazione in genere, il diametro del foro di posizionamento tra Φ 2-Φ 8 mm è più comune, la profondità non deve superare il diametro di 3 volte, per evitare la rigidità insufficiente della parte finale del corpo di perno suggerisce di progettare smussatura o angoli arrotondati 0,3 - 0,5 mm per guidare l'assemblaggio.
Struttura a confronto con la solita
| Tipologie di programma | Scenari di applicazione | Analisi degli svantaggi | materiali consigliati |
|---|---|---|---|
| Linea rossa di piombo | Struttura generale, pannello fisso | Struttura semplice, basso costo; ma tirando con minore potenza, anti-conversione è necessario aggiungere chiavi o perni | Acciaio inossidabile, acciaio inossidabile 404 |
| con angoli invertiti/smussati. | Montaggio automatico, inserimento ad alta frequenza | buona direttività, alta efficienza di assemblaggio; costi di lavorazione leggermente elevati, è necessario prestare attenzione alla precisione cono | Acciaio indurito, ottone |
| Due/tre posizioni di vendita. | Moduli ad alta precisione, piattaforme ottiche | Precisione di posizionamento è estremamente alta, può compensare la deformazione termica; progettazione complessa, è necessario un layout accurato per evitare interferenze | precisione acciaio. |
| Rivenditori flessibili | Semi sottili, fogli di plastica | Forte assorbimento sismico, protezione del pezzo in lavorazione; vita limitata, non adatto per l'ambiente ad alta temperatura | Oscillatore, Acciaio inossidabile |
Nella fase di DFM, gli ingegneri devono prestare particolare attenzione alle coordinate dei pin rispetto al punto di base di lavorazione, se i fori sono ai margini sottili, è consigliabile aggiungere un boss (sporgenza) intorno ai pin per aumentare l'area di contatto e dissipare lo stress dal team di ingegneri di ShowyMetal fornendo i consigli DFM prima della prova, aiutando i clienti a ottimizzare il layout dei pin per evitare le rilavorazioni successive dovute a interferenze.
Flusso di lavorazione e controllo qualità
La lavorazione del foro di posizionamento di parti di alluminio poroso, di solito segue "Macatura grossolana → Macatura semi-accurata → Macatura fine/Drenatura → Gratitudine → Verifica" il processo per i fori di punta di alta precisione, si consiglia di utilizzare una foratura fine piuttosto che una foratura, perché la foratura può controllare meglio l'accuratezza della forma del foro (circolarità e cilindricità).
- Tattica di montaggio:Utilizzando una pinza speciale, posizionando il foro anteriore e secondario come punto di riferimento, elaborare il terzo foro (se presente) se le parti sono più grandi, è possibile utilizzare ventose a vuoto o serraggio pneumatico per ridurre lo stress di serraggio sulla precisione.
- Coltello a scelta:Una punta in metallo duro/un coltello ad artropia, l'affilatura del tagliente influenza direttamente la finitura della parete dei fori La finitura superficiale di Ra0,4 μ m richiede in genere un ulteriore processo di finitura o lucidatura dopo la lavorazione a metà finitura.
- Raffreddamento Lubrificazione:L'accumulo di trucioli di alluminio è facile da graffiare la superficie lavorata e deve essere utilizzato con il liquido di raffreddamento ad alta concentrazione con un grande flusso di lavaggio per evitare che il truciolo sia incorporato nella superficie di alluminio morbido.
Il collegamento di controllo qualità contiene il controllo completo per gli ordini di massa, ShowyMetal esegue il controllo in entrata, la conferma del primo pezzo, l'ispezione di processo e il controllo completo della spedizione del processo a quattro fasi utilizzando la macchina di misura a coordinate (CMM) per controllare la posizione del foro di pin, la tolleranza è di solito entro 0,02 mm; utilizzare un ruvido per verificare la qualità superficiale, per garantire l'assenza di increspature e zero graffi.
Effetti del trattamento superficiale sulla capacità di posizionamento del perno
Il trattamento di superficie è fondamentale per la bellezza e la resistenza alla corrosione dei pezzi di alluminio poroso, ma può anche influenzare la funzione di perni e l'ossidazione anodica può aumentare lo spessore superficiale delle parti di alluminio (in genere 5 - 20 μ m), il che può causare un micro-aumento dei pori dei pori per il posizionamento funzionale, che richiede dimensioni riservate prima dell 'ossidazione o una finitura dopo l'ossidazione.
Raccomandazione: se la superficie del foro di posizionamento richiede un 'elevata finitura e nessun isolamento, è possibile considerare la copertura parziale dopo l'ossidazione o la parete interna del foro di alimentazione senza ossidazione, mantenendo il colore metallico per migliorare il coefficiente di attrito e la conducibilità elettrica.
Inoltre, sabbiatura e disegno per coprire il bordo esterno del foro, possibilmente introdurre una sbavatura, richiede un processo di sbavatura prima dell 'ispezione, la placcatura in nichel o cromo può migliorare l'usura, ma con una grande sovrapposizione di spessore (in genere 50 - 80 μ m), grandi dimensioni devono essere messe da parte, aumentare la difficoltà di lavorazione ShowyMetal fornisce una varietà di ossidazione anodizzata, sabbiatura, trazione, placcatura e altri trattamenti superficiali, che possono essere personalizzati in base alle esigenze funzionali del foro di spillo per garantire che la qualità e le prestazioni estetiche.
Modelli di guasto frequenti e programmi di evasione
Nell 'applicazione pratica, il difetto di posizionamento è dovuto principalmente a progettazione impropria o difetti di processo come le seguenti sono alcune situazioni tipiche e misure di evasione:
- La forbice cambia:Evitare dallo stress di montaggio o dallo stress termico troppo grande: la scelta della cooperazione di transizione piuttosto che della cooperazione eccessiva; l'uso del carico idraulico invece di colpire quando montato; le parti in alluminio vengono lavorate dopo la tempra per eliminare lo stress interno.
- La scatola è rimasta:L'elusione causata dalla corrosione o dall 'ingresso di corpi estranei nelle fessure: le pinze vengono utilizzate in acciaio inossidabile o nichelato superficiale; design degli scarichi; applicazione di grasso sigillato in un ambiente umido.
- Ubicazione pessima:elusione causata da tolleranze cumulative o attrezzature allentate: l'uso di una lavorazione a cinque assi riduce il numero di morsetti; fissare il punto zero prima della lavorazione; utilizzare la compensazione del feedback di misura online.
Per soddisfare le severe esigenze di pulizia e precisione nel settore dei semiconduttori o della sanità, ShowyMetal introduce il controllo statistico di processo SPC nella produzione in serie, che controlla i valori di Cpk delle dimensioni dei pori chiave e garantisce un indice di competenza dei processi superiore a 1,33, riducendo così il rischio di guasto dei lotti.
Manuale tecnico FAQ
Qual è la tolleranza raccomandata per i fori di alluminio poroso?
Precisione IT6 è generalmente raccomandata, per il montaggio di frequenti fori di posizionamento non-core possono essere rilassati a IT7, il foro di posizionamento chiave è raccomandato per il controllo nell 'intervallo ± 0,01 mm e con l'uso della banda di tolleranza pinza H7/k6 o H7/g6.
L'ossidazione anodizzata influisce sull 'accuratezza del posizionamento del disco?
Lo spessore del film di ossidazione anodizzato è in genere 5 - 20 μ m, aumenterà l'apertura di conseguenza Si consiglia di riservare la dimensione prima dell 'ossidazione o di ossidare nel foro di perno non funzionale, la parete interna del foro di perno funzionale mantiene la lucentezza metallica per garantire che il coefficiente di attrito sia stabile.
Come evitare la deformazione durante la lavorazione dei giunti in alluminio?
L'uso di una grande pinza laterale o di adsorbimento del vuoto per ridurre lo stress locale; eliminazione simmetrica della truciolo e raffreddamento durante la lavorazione; l'uso di utensili rigidi; la prescrizione naturale o artificiale prima della lavorazione di fine per liberare lo stress interno.
Quali materiali supporta ShowyMetal per la personalizzazione del posizionamento?
Per supportare molti tipi di metalli come alluminio, acciaio, acciaio inossidabile, ottone e materiali di vendita come POM, PEEK e altre materie plastiche di ingegneria da scegliere in base alla resistenza all 'usura, alla corrosione e alle esigenze di isolamento, forniamo una gamma completa di raccomandazioni di abbinamento materiale.
Come garantire la coerenza del posizionamento dei fori di spillo nella produzione di serie?
Garantire la ripetibilità del caricatore con un dispositivo dedicato, utilizzare la CMM per un controllo completo o il campionamento, monitorare i dati SPC e ottimizzare il layout del foro di perlina e la distribuzione delle tolleranze nella fase DFM per garantire la qualità e la stabilità durante il periodo di consegna del lotto di 15 - 25 giorni.
Conclusioni e raccomandazioni d'azione
Precisa personalizzazione delle parti CNC, il perno di posizionamento non è solo le parti di assemblaggio, ma anche l'ancora per il controllo di precisione con tolleranza ragionevole, progettazione DFM ottimizzata, lavorazione rigorosa e processo di trattamento superficiale, è il nucleo della soluzione dei problemi di posizionamento delle parti in alluminio poroso ShowyMetal con 72 unità CNC e sistema di ispezione a grandezza naturale, può fornire ai clienti una soluzione one-stop dalla prova di prova al lotto, in particolare in termini di qualità dell 'aspetto e consistenza del lotto con significativi vantaggi. Se avete a che fare con pezzi complessi di alluminio poroso o con problemi di progettazione di perni, inviate disegni e requisiti di processo: il nostro team di ingegneri vi fornirà analisi DFM gratuite e preventivi rapidi.
