정밀 금속을 정밀하게 만드는 3가지

"정밀 금속"이란 무엇입니까?

금속 가공의 세계에서 사람들은 종종 정밀 금속이라고 하는 것을 찾고 있습니다. 그러나 그것이 정확히 무엇을 의미합니까?

응용 프로그램에 따라 정밀도라는 용어는 다음과 같은 여러 특성과 관련될 수 있습니다.

• 금속 치수의 정밀도
• 구성의 정확성
• 금속 성능의 정확성

그렇다면 이러한 중요한 특성 측면에서 제품 또는 제조 요구 사항에 대한 정밀 금속에 대해 고려해야 할 중요한 사항은 무엇입니까?

정밀 금속의 치수

고객의 경우 정밀 금속의 경우 치수가 주요 초점입니다. 사실, 우리의 매우 엄격한 절단 공차가 높은 Cpk/Ppk 값을 초래할 수 있는 Metal Cutting에서 우리의 방법은 고객이 필요로 하는 것보다 실제로 더 클 수 있는 수준의 치수 정밀도를 제공합니다.

일반적으로 정밀한 치수와 비용은 상관관계가 높으며, 정밀도가 높을수록 가격이 높아집니다. 정확한 치수를 얻으려면 일반적으로 가장 엄격한 공차의 구성 요소로 만들어진 가장 엄격한 공차를 가진 기계가 필요하기 때문입니다.

또한 이 기계에서 궁극적인 결과를 얻으려면 수년간의 경험과 최고의 작업자가 필요합니다. 따라서 기계 및 노동 비용, 그리고 궁극적으로 가장 엄격한 공차 치수를 갖는 정밀 금속 비용이 높습니다.

레이저의 정밀도는 그만한 가치가 있습니까?

한 가지 좋은 예는 레이저 가공입니다. 다재다능하고 정밀할 수 있어 엄격한 공차와 작은 절단을 생성하지만, 레이저 절단은 일반적으로 느리고 비용이 많이 듭니다. 특히 2축 절단의 경우에는 더욱 그렇습니다.

대형 파워 레이저는 더 빠른 절단을 할 수 있지만 그렇게 하면 거친 끝 절단 표면 마감과 넓고 깊은 열 영향 영역을 생성합니다. 아마도 정밀 금속 치수에서 원하는 결과가 아닐 것입니다.

튜빙의 레이저 절단은 튜브 내부를 스패터 방지액으로 코팅해야 하며 재료를 한 번에 하나씩 레이저 절단해야 하므로 생산 시간이 늘어나고 비용이 추가됩니다.

3D가 전부인가요?

비용과 치수 간의 절충의 또 다른 예는 3D 제조입니다. 여기에서 레이저 소결 공정은 다음을 포함한 여러 변수에 의존합니다.

• 레이저 스폿의 크기
• 금속 분말의 마이크론 크기
• 레이저 소결될 신선한 분말을 제공하는 "엘리베이터" 단계의 높이 간격

레이저 소결 초기에는 이러한 그라데이션, 특히 엘리베이터 계단의 높이 간격이 같은 시대의 최첨단 스위스 스타일의 터닝 및 밀링 머신에 비해 상당히 컸습니다.

그래서 3D 공법으로 기존의 기계가공으로는 뺄셈을 통해 얻을 수 없었던 금속 형상을 추가할 수 있었지만 최종 제품은 놀라울 정도로 거칠어 보였습니다. 이는 초기 3D 프린팅의 해상도가 비교적 낮았기 때문입니다.

오늘날의 금속 직접 레이저 소결에서는 간격의 정밀도, 분말 크기 및 레이저 크기가 크게 향상되지만 이러한 기본적인 절충안 중 일부는 여전히 남아 있습니다.

예를 들어, 레이저 스폿 크기를 줄이는 데 몇 가지 놀라운 발전이 있었습니다. 그러나 이와 함께 부품을 추가로 구성하는 데 필요한 시간도 늘어납니다.

이는 더 높은 부품 가격을 의미하며 더 높은 정밀도가 더 높은 비용과 상관관계가 있는 또 다른 예입니다.

또한 소결의 특성과 어닐링의 어려움으로 인해 텅스텐과 같은 재료의 레이저 소결은 여전히 ​​진행 중인 작업입니다.

예를 들어 의료 방사선 차폐 및 핵 이미징에 사용하기 위한 3D 인쇄 텅스텐의 특성을 테스트하는 것과 같이 몇 가지 발전이 있었지만 당분간은 성공을 거두기 어렵습니다.

정밀 금속의 구성

구성이 "정밀"하게 만드는 많은 엔지니어링 금속 및 합금이 있습니다.

한 가지 유명한 예는 니켈 티타늄 합금입니다. 예전에 안경테를 만드는 데 처음 널리 사용되었던 NiTi(또는 니티놀)는 안경테에 형상 기억과 초탄성 기능을 제공하여 견고한 안경테가 구부러지는 것을 견디고 모양이 다시 튀어나올 수 있도록 합니다.

오늘날 NiTi는 의료 기기 산업에서 튜브에 널리 사용됩니다. (무료 백서에서 NiTi 및 기타 의료 기기 튜브 재료에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.)

또 다른 예는 원하는 매우 구체적인 성능 목표를 달성하기 위해 정확한 구성이 필요한 텅스텐 요소입니다.

예를 들어, 높은 수준의 열 및 전기 전도성과 우수한 경도가 필요한 고속 자동 용접 작업의 경우 Metal Cutting은 순수 텅스텐으로 만든 고성능 전극을 제공합니다.

텅스텐 원소와 NiTi는 정밀 금속의 화학적 조성, 즉 순도 대 제조법의 기본 이분법을 깔끔하게 설명합니다. 일부 응용 분야의 경우 정밀 금속은 텅스텐 요소와 같은 순수한 요소입니다. 그러나 다른 응용 프로그램의 경우 특정 레시피가 필요한 블렌드입니다.

레시피는 다양하지만 결과는 정확해야 합니다.

순도 테스트는 순도의 소수점 수(예:99.95% ~ 99.99%)와 성분의 정확한 백분율(예:중량 기준 니켈 55%)을 결정하는 순수 정밀 금속과 레시피에서 나온 금속 모두에 대해 수행됩니다.

예를 들어, NiTi는 제조업체에 따라 달라지는 맞춤형 혼합물이며 결코 니켈과 티타늄의 50/50 혼합물이 아닙니다.

사실, 모든 금속에 대한 ASTM 사양이 있어야 하지만 예외가 있고 NiTi가 적절한 경우입니다. 이에 대한 ASTM 사양이 없습니다. 순수한 티타늄과 같은 "순수한" 금속도 다양한 제조법(기본적으로 합금)을 가질 수 있으며 다양한 등급으로 제공될 수 있습니다.

또 다른 좋은 예는 다른 금속과 자주 합금되는 스테인리스강입니다. 여러 제조업체에서 정밀도가 요구되는 비밀 제조법을 사용하여 고유한 브랜드의 스테인리스강을 생산합니다.

모든 땅콩 버터가 동일하지 않은 것과 마찬가지로 동일한 성분을 사용하더라도 모든 스테인리스 스틸이 동일하지는 않습니다. 각 레시피는 정밀 금속을 생산하기 위해 일정 비율의 성분에 대한 순도 테스트 요구 사항을 충족해야 하며 일관되고 반복적으로 조합해야 합니다.

순도도 결과를 결정할 수 있습니다.

우리 사업에서 우리의 순수한 텅스텐 요소는 프로젝터 램프에 사용하기 위한 수요가 있습니다. 이들은 노트북이나 노트북 컴퓨터의 프레젠테이션을 화면에 표시하기 위해 사업가가 가끔 사용하는 소형 휴대용 독립형 프로젝터와 같은 애플리케이션에서 여전히 활용되고 있습니다.

이러한 작은 장치에는 매우 강렬한 램프가 필요하며 사용된 텅스텐 요소는 이러한 수준의 성능을 달성하기 위해 매우 순수해야 합니다.

금속 절단에는 99.999% 순수 텅스텐 분말이 포함되어 있으며 막대 형태로 판매될 때 99.99% 순수 텅스텐 요소를 제공합니다. 이렇게 약간 감소된 순도(<100%)는 처리 장비에서 나오는 소량의 불순물 때문입니다.

정밀 금속의 성능

성능은 금속의 조성과 밀접한 관련이 있습니다. 예를 들어, 새로운 금속이 발명되거나 특정 성능을 제공하도록 특별히 설계된 합금이 개발될 수 있습니다. 좋은 예는 형상 기억, 초탄성 합금의 포스터 자식인 NiTi입니다.

백열 전구와 같이 텅스텐의 높은 융점 성능을 요구하는 응용 분야에는 가장 순수한 텅스텐 요소가 필요합니다. 그렇지 않으면 재료가 제대로 작동하지 않고 조기에 실패합니다.

금속의 성능은 또한 생산 공정의 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 금속을 와이어와 같이 원하는 모양으로 성형하는 과정은 재료의 경도를 변경합니다.

즉, 최종 목적을 위해 특정 인장 강도가 필요한 경우 와이어 생산 방식을 적절하게 조정해야 합니다. 필요한 인장 성능을 유지하기 위해 어닐링 프로세스를 추가할 수도 있습니다.

성능을 위해 사용되는 또 다른 정밀 금속은 마그네슘이며, 철, 아연 및 망간과 함께 생체 흡수 특성으로 인해 의료 기기에서 폭넓게 응용되고 있습니다.

성능이 우주선, 위성 및 기타 복잡한 고에너지 프로세스 및 장비와 관련이 있다고 생각할 수 있지만 생체 흡수성 스텐트에 사용되는 마그네슘이 정밀하게 만들어지고 다음과 같이 체내에서 안전하게 분해되도록 하는 것보다 더 중요한 적용은 없을 것입니다. 설계되었습니다.

정밀도 지정 당신의를 위한 것입니다 제조 요구 사항.

특정 금속을 정밀하게 만드는 정밀 금속의 가장 중요한 특성은 애플리케이션과 생산 목표에 따라 달라집니다.

치수(여기 금속 절단에서와 같이), 구성 또는 성능에 중점을 두든 상관없이 부품 사양을 신중하게 작성하여 최상의 결과를 보장하고 제조 가능성을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.