연마제 제트 가공:정의, 구성, 작업, 장점, 응용
이 기사에서는 연마 제트 가공의 정의, 부품 또는 구성, 작동 원리, 장점, 단점 및 적용을 연구합니다. 자세히.
먼저 정의부터 시작하겠습니다.
연마 제트 가공 정의:
Abrasive Jet Machining은 충격 침식 작용에 의해 제거되는 노즐에 포함된 집중 연마 입자의 도움으로 재료 제거 공정입니다. 연마제 제트 가공에서 연마 입자를 포함하는 고속 제트는 제어된 조건에서 공작물 표면을 겨냥합니다.
입자의 충격은 절단과 같은 작업을 수행하기에 충분히 집중된 힘을 발생시키며, 재료는 150-300m/s의 속도로 연마 입자로 작업 재료의 침식에 의해 제거됩니다. 연마 입자는 고속 가스 흐름에서 수행됩니다.
이제 건설 부품으로 이동합니다.
연마 제트 가공 부품 또는 구성:
연마 제트 가공 다음과 같은 다양한 부분으로 구성됩니다.
- 가스 공급
- 필터링
- 압력 게이지
- 혼합 챔버
- 노즐 그리고
- 연마성
가스 공급:
공기 같은 질소 이산화탄소 등의 고속 제트와 밀폐된 연마 입자가 제어된 조건에서 작업물을 겨냥합니다. 가스는 2~8킬로파스칼의 압력으로 공급됩니다.
필터:
필터는 먼지나 기타 불순물이 공정 진행을 방해하지 않도록 연료 공급 장치를 청소하는 데 사용됩니다.
압력 게이지:
압력 게이지는 연마 제트 가공에 사용되는 압축 압력을 제어하는 데 사용됩니다. 압력에 따라 절단 깊이와 절단에 필요한 힘이 결정됩니다.
혼합실:
혼합 챔버에서 연마 분말이 공급되고 진동기의 도움으로 연마제의 양을 제어할 수 있습니다. 연마제와 가스가 혼합 챔버에서 완전히 혼합되도록 합니다.
노즐:
노즐은 우리가 압력을 줄이면 속도가 증가한다는 것을 알고 있는 것처럼 압력을 희생시키면서 미세 연마제 제트 슬러리의 속도를 증가시키는 데 사용됩니다. 제트의 속도는 약 100-300m/s입니다.
노즐은 원하는 각도 절단이 달성될 수 있고 재료가 충격 침식에 의해 제거될 수 있도록 그에 따라 조정할 수 있습니다.
노즐은 마모도가 높기 때문에 일반적으로 텅스텐 카바이드로 구성됩니다. 노즐의 직경은 약 0.2-0.8mm입니다.
노즐의 재질은 부식을 견딜 수 있어야 합니다. 노즐은 원형 또는 직사각형 단면으로 만들어지며 헤드는 직선 또는 직각일 수 있습니다.
연마재:
탄화규소, 산화알루미늄 유리 비드는 연마 제트 가공에서 연마제로 사용됩니다. 연마재의 모양은 규칙적이거나 불규칙적일 수 있습니다. 연마재의 크기는 약 10~50미크론입니다. 연마재의 질량 유량은 약 2-20g/min입니다.
연마재의 선택은 MRR, 작업 재료 유형 및 필요한 가공 정확도 유형에 따라 다릅니다.
산화알루미늄(Al2O3)의 크기는 12, 20, 50 microns이며 세척, 절단, 디버링에 적합하며 Dolomite 크기는 200 mesh로 Etching 및 Polishing에 사용됩니다.
27미크론 크기의 중탄산나트륨으로 부드러운 재료의 세척, 디버링 및 절단에 사용됩니다.
연마 제트 가공 작동 원리:
연마 제트 가공의 작동 원리는 공작물의 노즐을 통해 고압 가스에 의해 운반되는 압축 연마 입자의 고속 흐름의 사용을 포함합니다.
금속은 작업물에 매우 빠른 속도로 충돌하는 연마 입자에 의한 침식으로 인해 제거됩니다. 흐름의 압력 에너지는 운동 에너지로 변환되고
따라서 고속 제트가 생성됩니다. 고속 연마 입자는 취성 파괴뿐만 아니라 미세 절단 작용에 의해 공작물의 재료를 제거합니다.
노즐은 원형 또는 직사각형 단면으로 만들어지며 헤드는 직선 또는 직각일 수 있습니다. 굴곡, 마찰로 인한 압력 손실을 최소화하도록 설계되었습니다.
제트 기류의 발산이 증가하여 절단이 불규칙해지고 부정확도가 높아집니다.
재료 제거율에 대한 연마재의 입자 크기 및 유속의 영향:
특정 압력에서 MRR은 연마 유속이 증가함에 따라 증가하며 연마 입자의 크기에 의해 결정됩니다.
그러나 최적 값에 도달한 후 MRR은 연마 유량이 추가로 증가함에 따라 감소합니다.
이는 연마유량이 증가함에 따라 가스의 질량유량이 감소하고 혼합비가 증가하여 침식에 대한 가용 에너지가 감소하여 재료 제거율이 감소하기 때문입니다.
출구 가스 속도 및 연마 입자 밀도의 영향:
캐리어 가스의 속도는 연마 입자 밀도의 변화에 따라 상당히 변화합니다.
가스의 출구 속도는 내부 가스 압력이 연마 입자 밀도에 대한 노즐 출구 압력의 2배에 가까울 때 임계 속도로 증가할 수 있습니다.
연마 입자의 밀도가 점차 증가하면 동일한 압력 조건에서 출구 속도가 감소합니다.
가스의 운동에너지가 연마입자의 이동에 사용되기 때문입니다.
재료 제거율에 대한 혼합 비율의 영향:
연마재의 질량 유량이 증가함에 따라 속도가 감소하여 침식에 사용할 수 있는 에너지와 궁극적으로 재료 제거율이 감소합니다.
MRR에 대한 노즐 압력의 영향:
연마제 유량은 캐리어 가스의 유량을 증가시켜 증가시킬 수 있습니다. 내부 가스 압력이 증가함에 따라 연마재 질량 유량이 증가하고 따라서 MRR이 증가합니다.
재료 제거율은 가스 압력이 증가함에 따라 증가합니다. 연마 입자의 운동 에너지는 침식 과정에 의한 재료 제거의 원인입니다.
연마 제트 가공 작업 비디오:
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연마 제트 가공의 장점:
연마 가공의 장점은 다음과 같습니다.
- 높은 표면 조도를 얻을 수 있습니다.
- 피해 깊이가 낮습니다.
- 유리 및 세라믹에 대한 냉각 절단 기능을 제공하여 섬세하고 열에 민감한 재료를 가공할 수 있습니다.
- 공구와 공작물이 접촉하지 않아 떨림이나 진동이 없는 공정입니다.
- 연마제트 가공은 조작이 간편하여 자본비용이 저렴하다.
- 경질 재료(얇은 부분)는 게르마늄과 같이 가공할 수 있습니다.
- 취약한 재료의 복잡한 모양 구멍을 가공할 수 있습니다.
- 연마 분사 공정은 내마모성이 높은 표면을 생성합니다.
연마 제트 가공의 단점:
연마 가공의 단점은 다음과 같습니다.
- 재료 제거율이 낮아 공정 용량이 적습니다.
- 가공하는 동안 부드러운 소재의 연마제가 묻어 표면 조도가 저하됩니다.
- 연마 분사의 불가피한 변동으로 인한 구멍의 테이퍼링으로 인해 절단 정확도가 저하됩니다.
- 잘라내기 때문에 정확도가 좋지 않습니다.
- 먼지 수집 시스템은 대기 오염 및 건강 위험을 방지하기 위한 기본 요구 사항이므로 추가 비용이 발생합니다.
- 노즐 수명은 제한되어 있습니다(300시간).
- 연마 분말은 날카로운 모서리가 마모되고 더 작은 입자가 노즐을 막을 수 있으므로 재사용할 수 없습니다.
- 격리 거리가 작으면 노즐이 손상될 수 있습니다.
- 연마 제트의 플레어 효과로 인해 공정 정확도가 떨어집니다.
- 깊은 구멍에는 테이퍼가 있습니다.
- AJM Process는 친환경적이지 않고 공해를 일으킵니다.
- 공기 중 연마재는 위험한 분위기를 유발할 수 있습니다.
연마 제트 가공 응용 프로그램:
연마 가공의 다음 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
- 유리, 세라믹, 내화물의 연마 및 프로스팅에 사용되며 에칭이나 연삭에 비해 경제적입니다.
- 저항 코팅과 같은 금속 층의 청소.
- 소형 주물을 디플래싱하고 사출 성형 부품 및 단조품의 파팅 라인을 트리밍합니다.
- 자동차 창문용 강화유리에 등록번호를 새길 때 사용합니다.
- AJM은 게르마늄, 실리콘, 석영, 운모 등과 같이 얇고 깨지기 쉬운 부품을 절단하는 데 사용됩니다.
- 연마 제트 가공은 마이크로 모듈 제작에 효과적으로 사용됩니다.
- 경질 및 취성 재료의 에칭, 드릴링, 절단 및 폴리싱 디버링
- 취성 재료의 미세 가공에 사용할 수 있습니다.
- 전자현미경의 정밀 드릴링 및 조리개 드릴링에 사용됩니다.
- 금속 몰드 및 충치 청소에 사용됩니다.
- 부식, 페인트, 접착제 및 기타 오염 물질로부터 표면을 청소합니다.
- 외과용 바늘 및 유압 밸브, 나일론, 테플론 및 델린의 디버링.
- 고무 또는 금속 마스크를 사용하여 유리에 조각.