1. Zavedení
Povrchová úprava je navržená sekvence procesů, které převádějí surový odlitek na funkční, spolehlivý, a certifikovatelná součást.
Pro přesné odlitky — investice, keramický, trvalá plíseň, a odlévání do jemného písku – konečná úprava není pouze kosmetická.
Ovládá to Těsnění, únavový život, tribologie, odolnost proti korozi, rozměrové přizpůsobení, a regulační akceptace.
Tento článek syntetizuje technické principy, procesní volby, měřitelné cíle, inspekční metody, odstraňování problémů, a průmyslové případy použití, takže inženýři a specialisté na nákup mohou s jistotou vybrat a specifikovat povrchové úpravy.
2. Co je povrchová úprava pro přesné odlitky?
Povrchová úprava pro přesné odlitky zahrnuje řadu procesů po odlévání zaměřených na úpravu vnější vrstvy odlitku tak, aby vyhovovala konkrétní funkční, estetický, nebo rozměrové požadavky.
Na rozdíl od obecné povrchové úpravy, která primárně odstraňuje brány, stoupačky, nebo flash-přesné dokončovací terče mikroskopická kvalita povrchu, funkční výkon, a rozměrovou konzistenci.
Klíčové atributy:
- Mikroskopická kvalita povrchu: Přesné dokončování kontroluje drsnost povrchu (Ra), vlnitost (Wav), a mikrodefekty (jámy, Burry).
Například, letecké hydraulické komponenty často vyžadují Ra ≤ 0.8 μm, aby bylo zajištěno správné těsnění a dynamika tekutin. - Funkční výkon: Konečná úprava může zvýšit odolnost proti korozi (NAPŘ., prostřednictvím pokovování nebo pasivace), zlepšit odolnost proti opotřebení (NAPŘ., tvrdé povlaky nebo brokování), a zajistit biokompatibilitu lékařských implantátů.
Tyto úpravy přímo ovlivňují životnost, spolehlivost, a provozní bezpečnost. - Rozměrová konzistence: Přesné dokončení musí zachovat kritické tolerance, často v rozmezí ±0,01 mm, zajištění, že komponenty vyhovují požadavkům na montáž, aniž by došlo ke snížení mechanického nebo těsnícího výkonu.
3. Klíčové cíle povrchové úpravy u přesných odlitků
Povrchová úprava přesných odlitků daleko přesahuje estetiku; je to a kritickým faktorem výkonu komponent, dlouhověkost, a bezpečnost. Jeho primárními cíli jsou:
Zvyšte odolnost proti korozi
Přesné odlitky, například nerezové letecké držáky nebo hliníkové automobilové díly, často pracují v drsném prostředí – ve slané vodě, chemikálie, nebo vysoká vlhkost.
Povrchová úprava vytváří ochranné bariéry, které výrazně zlepšují odolnost proti korozi:
- Pasivace nerezové oceli 316L: Vytváří tenkou vrstvu oxidu chrómu (2-5 nm) který odstraňuje volné železo, snížení rychlosti koroze až o 90% (ASTM A967).
- Eloxování hliníkových odlitků: Vytváří porézní oxidovou vrstvu (10– 50 μm) která zvyšuje odolnost proti korozi 5–10× ve srovnání s neošetřeným hliníkem (Údaje o asociaci hliníku).
Zlepšete odolnost proti opotřebení a oděru
Vysoce kontaktní povrchy, například přesné zuby ozubených kol nebo čelisti lékařských nástrojů, vyžadují trvanlivé povrchové úpravy, aby odolávaly tření a opotřebení:
- Tvrdé chromování: Nanáší vrstvu 5–50 μm s tvrdostí 65–70 HRC, zvýšení životnosti opotřebení 300% oproti neupravené oceli (ASTM B117).
- Termální sprej z karbidu wolframu: Povlaky 50–200 μm dosahují tvrdosti 1200–1500 HV, ideální pro oběžná kola průmyslových čerpadel nebo řezné nástroje.
Kontrola tření a mazivosti
Pohyblivé komponenty, včetně čepy leteckých pantů nebo automobilová ložiska, závisí na hladkosti povrchu pro optimalizaci tření:
- Leštění na Ra ≤0,2 μm: Snižuje koeficient tření ocel na ocel (COF) z 0.6 na 0.15 (ASTM G133).
- Povlak PTFE: Přidá vrstvu 5–15 μm s COF 0,04–0,1, zásadní pro lékařské přístroje, jako jsou chirurgické nůžky, které vyžadují hladký provoz.
Dosáhněte estetického a rozměrového souladu
Povrchová úprava zvyšuje vizuální přitažlivost a zajišťuje přesnost:
- Leštění do vysokého lesku (Ra ≤ 0,025 um): Aplikuje se na luxusní automobilové obložení nebo architektonické odlitky.
- Lehké broušení (0.1– úběr 0,5 mm): Opravuje drobné odchylky odlitku, zajištění tolerancí ±0,05 mm pro spojovací prvky pro letectví a kosmonautiku.
Zajistěte kompatibilitu a bezpečnost materiálů
Konečná úprava také řeší biologickou kompatibilitu a výkon při vysokých teplotách:
- Titanové odlitky: Pasivace nebo elektrolytické leštění odstraňuje nečistoty z lékařských implantátů (ASTM F86, ISO 10993).
- Keramické nátěry (Al₂o₃, 50– 100 μm): Nanáší se na odlitky z niklové slitiny (NAPŘ., Inconel 718) pro plynové turbíny, zachování integrity při 800 °C.
3. Klasifikace procesů povrchové úpravy
Povrchová úprava přesných odlitků je klasifikována podle pracovní princip, materiální interakce, a zamýšlený výkon.
Každá kategorie je optimalizována pro konkrétní materiály, geometrie, a funkční požadavky. Následuje podrobný přehled:
Mechanická úprava
Mechanická úprava spoléhá na oděr, dopad, nebo tlak k úpravě povrchu. Je ideální pro odstranění otřepů, vyhlazení drsnosti, a příprava povrchů pro nátěry.
| Proces | Technické specifikace | Výhody | Omezení | Typické aplikace |
| Broušení | Brusné kotouče (Al₂o₃, 60– zrnitost 120); Ra 0,4–1,6 μm; úběr materiálu 0,1–1 mm | Přesná kontrola rozměrů; vysoká opakovatelnost | Pomalu na složité geometrie | Hřídele leteckých motorů, lékařské implantáty |
| Leštění | Leštící směsi (oxid hlinitý, diamantová pasta 0,05–5 μm); Ra 0,025–0,8 μm | Ultra hladký povrch; estetické zakončení | Náročné na velké díly | Luxusní automobilové obložení, optické komponenty |
| Pískování | Abrazivní média (Al₂o₃, Skleněné korálky); Ra 0,8–6,3 μm; tlak 20-100 psi | Jednotné provedení; odstraňuje oxidové usazeniny | Nebezpečí vzniku mikrojamek, pokud je médium hrubé | Příprava nátěru, průmyslové převodové skříně |
| Výstřel peening | Média: ocel/sklo 0,1–1 mm; krytí 100%; intenzita 0,1–0,5 mmA | Vyvolává tlakové napětí (200– 500 MPa), zlepšuje životnost ~ 50 % | Nesnižuje drsnost | Lopatky letecké turbíny, automobilové pružiny |
| Lapování | Lapovací pasta (diamant 0,1–1 μm); rovinnost ±0,001 mm; Ra 0,005–0,1 μm | Nejvyšší přesnost; ideální pro těsnění povrchů | Pomalý, vysoké náklady | Sedla hydraulických ventilů, přesná ložiska |
Chemická úprava
Chemická úprava upravuje povrch řízenými reakcemi, rozpouštění nebo ukládání materiálu.
Je účinný pro vnitřní prvky a složité geometrie nepřístupné pro mechanické nástroje.
| Proces | Technické specifikace | Výhody | Omezení | Typické aplikace |
| Chemické leptání | Kyselina fluorovodíková (Al), kyselina dusičná (Ocel); úběr 5–50 μm; Ra 1,6–6,3 μm | Jednotná povrchová úprava u složitých tvarů; odstranění otřepů | Nebezpečný, vyžaduje větrání | Mikroelektronika, trysky vstřikovačů paliva |
| Elektropolizace | Fosforický + kyselina sírová; proud 10–50 A/dm²; Ra 0,025–0,4 μm | Vyhlazuje vnitřní povrchy; Zlepšuje odolnost proti korozi | Vysoká spotřeba energie | Lékařské implantáty, zařízení pro zpracování potravin |
| Pasivace | Kyselina dusičná (Ss), kyselina chromová (Al); oxidová vrstva 2–5 nm | Ochranná vrstva; žádná rozměrová změna | Omezeno na slitiny | 316L letecké držáky, Chirurgické nástroje |
Elektrochemická úprava
Elektrochemické procesy používat elektrický proud s elektrolyty k ukládání nebo odstraňování materiálu, povolení jednotné nátěry se silnou přilnavostí.
| Proces | Technické specifikace | Výhody | Omezení | Typické aplikace |
| Elektroplatování | Chrome, nikl, zlato; 5– 50 μm; adheze ≥50 MPa (ASTM B571) | Vysoká odolnost proti opotřebení/korozi; dekorativní | Vyžaduje předběžné čištění; toxické elektrolyty | Automobilové pístní kroužky, elektrické konektory |
| Bezproudové pokovování | Ni-P; 5-25 μm; jednotné pokrytí | Není potřeba žádný elektrický kontakt; rovnoměrný nátěr | Pomalý, drahý | Lékařské implantáty, olej & plynové ventily |
| Eloxování | Al slitiny; oxid 10–50 μm; tvrdost 300–500 HV; koroze >1000 h (ASTM B117) | Porézní vrstva pro barvení; silná přilnavost | Omezeno na Al/Mg | Letecké držáky, Elektronické pouzdra |
Tepelná a vakuová úprava
Tepelná a vakuová technika modifikovat chemii povrchu nebo aplikovat nátěry za kontrolovaných podmínek vysoké teploty nebo nízkého tlaku, ideální pro aplikace s extrémním výkonem.
| Proces | Technické specifikace | Výhody | Omezení | Typické aplikace |
| Tepelný nástřik | WC, Al₂o₃; 50– 200 μm; vazba ≥30 MPa (ASTM C633) | Vysoká odolnost proti opotřebení/teplotě; tlusté povlaky | Porézní (potřebuje těsnění); nákladné vybavení | Oběžná kola čerpadla, díly plynové turbíny |
| PVD (Fyzikální depozice par) | Cín, Crn; 1-5 μm; tvrdost 1500–2500 HV | Ultra tenké, Nízké tření, vysoká přilnavost | Vakuové zařízení; drahý | Řezací nástroje, přesná ozubená kola |
| CVD (Chemická depozice z plynné fáze) | SiC, DLC; 0.1– 10 μm; teplota 500-1000°C | Uniforma na složitých tvarech; chemická odolnost | Vysoká teplota může deformovat díly | Polovodiče, vysokoteplotní ventily |
Srovnávací přehled
| Proces | Drsnost povrchu Ra | Povlak/Tloušťka vrstvy | Kompatibilita materiálu | Cena/část (Malé přesné lití) | Dodací lhůta | Poznámky / Typické aplikace |
| Broušení | 0.4-1,6 μm | N/a | Všechny kovy, včetně oceli, hliník, slitiny mědi | $5– 20 dolarů | 10– 30 min | Rozměrová korekce, odstranění otřepů, letecké šachty, lékařské implantáty |
| Leštění | 0.025-0,8 μm | N/a | Všechny kovy, zejména nerezová ocel, hliník, titan | $10– 50 dolarů | 30–60 min | Ultra hladké estetické povrchové úpravy, optické komponenty, luxusní automobilové obložení |
| Pískování | 0.8-6,3 μm | N/a | Ocel, hliník, bronz, Litina | $5– 15 dolarů | 15– 45 min | Příprava povrchu pro nátěry, odstranění oxidů / vodního kamene, průmyslová pouzdra |
| Výstřel peening | 1-3 μm | N/a | Ocel, slitiny titanu, hliník | $10– 30 dolarů | 30–60 min | Vyvolává tlakové napětí, zlepšuje únavovou životnost; letecké a automobilové pružiny |
| Lapování | 0.005-0,1 μm | N/a | Nerez, nástrojová ocel, keramika | $50– 200 dolarů | 1– 3 hod | Přesné těsnící plochy, ventilová sedla, ložiska |
| Chemické leptání | 1.6-6,3 μm | 5– úběr 50 μm | Hliník, nerez, slitiny mědi | $15– 40 dolarů | 30– 90 min | Odstraňování otřepů, mikroelektronika, vstřikovací trysky |
| Elektropolizace | 0.025-0,4 μm | 5– 20 μm | Nerez, titan, slitiny niklu | $20– 60 dolarů | 1– 2 hod | Odolnost proti korozi, vnitřní kanály, lékařské implantáty |
Pasivace |
N/a | 2-5 nm | Nerez, Hliníkové slitiny | $10– 30 dolarů | 30–60 min | Ochranná vrstva oxidu, chemická odolnost, lékařské a letecké komponenty |
| Elektroplatování | N/a | 5– 50 μm | Ocel, mosaz, měď, slitiny niklu | $15– 40 dolarů | 1– 2 hod | Nosit odpor, ochrana proti korozi, dekorativní povrchy |
| Bezproudové pokovování | N/a | 5-25 μm | Nerez, slitiny niklu, slitiny mědi | $30– 80 dolarů | 2– 4 hod | Rovnoměrné pokrytí na složitých geometriích, lékařské implantáty, olej & plynové ventily |
| Eloxování | 0.8-3,2 μm | 10– 50 μm | Hliník, hořčík | $8– 25 dolarů | 30–60 min | Ochrana proti korozi, barvitelné povrchy, pouzdra pro letectví a elektroniku |
| Tepelný nástřik | 3– 10 μm | 50– 200 μm | Ocel, slitiny niklu, titan | $50– 150 dolarů | 2– 6 hod | Nosit odpor, ochrana proti vysokým teplotám, Oběžné kol, komponenty plynové turbíny |
| PVD (Fyzikální depozice par) | 0.05-0,2 μm | 1-5 μm | Ocel, titan, Slitiny kobaltu | $20– 60 dolarů | 2– 4 hod | Řezací nástroje, přesná ozubená kola, povlaky s nízkým třením |
| CVD (Chemická depozice z plynné fáze) | 0.1– 10 μm | 0.1– 10 μm | Křemík, uhlíkové kompozity, vysokoteplotní slitiny | $100– 500 dolarů | 4– 8 hod | Polovodičové součástky, vysokoteplotní ventily, DLC povlaky |
5. Faktory ovlivňující výběr procesu
Výběr optimálního procesu povrchové úpravy u přesných odlitků vyžaduje pečlivou rovnováhu vlastností materiálu, funkční cíle, designová omezení, Objem výroby, úvahy o nákladech, a průmyslové standardy.
Odlévací materiál
Různé slitiny reagují jedinečně na dokončovací metody:
- Hliníkové slitiny (A356, A6061): Nejvhodnější pro eloxování (zvyšuje odolnost proti korozi) a chemické leptání (vnitřní rysy).
Vyhněte se vysokoteplotním úpravám (>300 ° C.) že hrozí změkčení. - Nerez (316L, 17-4 Ph): Pasivace pro odolnost proti korozi, elektrolytické leštění hladkých povrchů, a PVD povlaky pro odolnost proti opotřebení. K přípravě povrchu se často používá pískování.
- Slitiny titanu (TI-6AL-4V): PVD povlaky pro nízké tření, CVD pro vysokoteplotní stabilitu, eloxování pro biokompatibilitu.
Je třeba se vyhnout kyselým leptadlům, aby se zabránilo vodíkové křehkosti. - Slitiny niklu (Inconel 718): Tepelné nástřiky pro odolnost proti opotřebení, CVD pro chemickou ochranu při zvýšených teplotách; mechanické leštění je vhodné pro estetické povrchy.
Funkční požadavky
Zamýšlená funkce odlitku silně ovlivňuje výběr procesu:
- Odolnost proti korozi: Pasivace (nerez), Eloxování (hliník), nebo galvanické pokovování (slitiny niklu) pro drsné chemické prostředí nebo prostředí se slanou vodou.
- Nosit odpor: Tvrdé chromování (ocel), PVD povlaky (TiN pro řezné nástroje), nebo žárovým nástřikem (karbid wolframu pro čerpadla).
- Nízké tření: Leštění na Ra ≤0,2 µm nebo PTFE povlak snižuje tření; vyhněte se hrubým povrchům (Ra >1.6 µm) pro pohyblivé součásti.
- Biokompatibilita: Elektropolizace (titan) nebo pasivace (316L) zajišťuje bezpečnost implantátu a shodu s ISO 10993 standardy.
Design a geometrie
Geometrie součástí určuje, které procesy jsou proveditelné:
- Komplexní díly (vnitřní kanály, podříznutí): Chemické leptání, bezproudové pokovování, nebo CVD – mechanické metody nemohou dosáhnout skrytých povrchů.
- Tenkostěnné díly (<2 mm): Použijte lehké leštění nebo eloxování; vyhnout se agresivním mechanickým metodám (broušení, shot peening) aby se zabránilo zkreslení.
- Velké komponenty (>1 m): Účinné je pískování nebo nástřik; ruční leštění je pro takové váhy nepraktické.
Náklady a objem výroby
Ekonomické faktory ovlivňují výběr způsobů povrchové úpravy:
- Nízká hlasitost (1– 100 dílů): Mechanické procesy (broušení, leštění) nebo PVD povlaky jsou vhodné bez vysokých investic do nástrojů.
- Vysoká hlasitost (1000+ díly): Automatizované eloxování, Elektroplatování, nebo pískování využít úspory z rozsahu, snížení jednotkových nákladů.
- Citlivost na náklady: Pískování ($5– 15 USD/díl) je ekonomičtější než PVD ($20– 60 USD/díl), Díky tomu je vhodný pro průmyslové komponenty, kde je estetická nebo ultra vysoká přesnost méně kritická.
Průmyslové standardy
Při výběru procesu jsou často rozhodující požadavky na shodu:
- Aerospace: ASTM B600 nařizuje pro hydraulické komponenty Ra ≤ 0,8 µm; Pro splnění specifikací se používají procesy PVD nebo lapování.
- Lékařský: ISO 10993 vyžaduje biokompatibilitu; elektrolytické leštění nebo pasivace je pro implantáty zásadní.
- Automobilový průmysl: Iatf 16949 specifikuje odolnost proti korozi (≥500 hodin solné mlhy); Eloxování (hliník) nebo pozinkování (ocel) je standardní praxe.
6. Běžné výzvy a řešení problémů
Povrchová úprava přesných odlitků čelí jedinečným výzvám, často vázána na materiálové vlastnosti nebo parametry procesu.
| Výzva | Kořenová příčina | Doporučené řešení problémů |
| Nerovnoměrná drsnost povrchu | Nestejnoměrná abrazivní média (pískování), nekonzistentní tlak nebo rychlost posuvu (broušení/leštění) | – Používejte tříděná abrazivní média (NAPŘ., 80– 120 zrnitost oxidu hlinitého).- Použijte CNC řízené nebo automatické broušení/leštění pro konzistentní tlak.- Sledujte rychlost posuvu, abyste udrželi rovnoměrné pokrytí. |
| Porucha přilnavosti povlaku | Povrchová kontaminace (olej, oxidový kámen), nesprávné složení elektrolytu, nesprávná předúprava | – Proveďte důkladné čištění pomocí rozpouštědel a ultrazvukových lázní.- Optimalizujte pH elektrolytu (NAPŘ., 2–3 pro kyselé zinkování).- Aplikujte správnou předúpravu, jako je fosfátování nebo mikroleptání kovů. |
Rozměrové zkreslení |
Nadměrný úběr materiálu při mechanické úpravě, vysokoteplotní procesy (PVD/CVD) | – Omezte broušení/leštění na minimální úběr materiálu (0.1-0,2 mm).- Použijte nízkoteplotní PVD (<300 ° C.) pro tenkostěnné nebo jemné díly.- Implementujte upínání pro stabilizaci dílů během dokončování. |
| Micro-Pitting / Povrchové leptání | Hrubá abrazivní média, agresivní chemická leptadla | – Přejděte na jemnější abrazivní média (NAPŘ., 120-180 skleněných kuliček).- Leptadla vhodně nařeďte (NAPŘ., 10% kyselina dusičná vs. 20%).- Kontrolujte dobu působení a teplotu během chemické úpravy. |
| Vodíkové lhůty | Kyselé elektrolyty (Elektroplatování), vysoká proudová hustota při elektrolytickém leštění | – Po dokončení opečte díly při 190–230 °C po dobu 2–4 hodin, aby se uvolnil absorbovaný vodík.- Snižte proudovou hustotu (NAPŘ., 10 A/dm² místo 50 A/dm²).- Pokud je to možné, použijte povlaky nebo úpravy odolné proti vodíkovému křehnutí. |
7. Průmyslově specifické aplikace
Povrchová úprava přesných odlitků je kritická v mnoha průmyslových odvětvích, kde je funkční výkon, bezpečnost, a estetika je prvořadá.
Různá průmyslová odvětví kladou jedinečné požadavky, které diktují výběr dokončovacích technik a standardů kvality.
| Průmysl | Klíčové funkční požadavky | Typické dokončovací procesy | Příklady |
| Aerospace | Odolnost proti korozi, únavový život, rozměrová přesnost | Leštění, Elektropolizace, PVD povlaky, shot peening | Hydraulické pohony, turbínové čepele, Strukturální držáky |
| Lékařský & Zubní | Biokompatibilita, ultra hladké povrchy, sterilita | Elektropolizace, pasivace, chemické leptání | Chirurgické implantáty (titan), zubní korunky, ortopedické šrouby |
| Automobilový průmysl | Nosit odpor, snížení tření, estetická přitažlivost | Tvrdé chromové pokovování, Eloxování, leštění, tepelné nástřiky | Komponenty motoru, přesná ozubená kola, ozdobný lem, vstřikovače paliva |
| Energie & Výroba energie | Vysokoteplotní stabilita, odolnost proti korozi, nosit odpor | Tepelné nástřiky, bezproudové niklování, PVD | Součásti plynové turbíny, Oběžné kol, trubky výměníku tepla |
| Elektronika & Elektrický | Povrchová vodivost, pájitelnost, odolnost proti korozi | Posun bez elektroelského niklu, Zlaté pokovování, Eloxování | Konektory, pouzdra polovodičů, součásti baterie |
| Průmyslové stroje | Nosit odpor, rozměrová přesnost, únavový život | Broušení, broušení, PVD povlaky, chemická úprava | Tělesa hydraulických ventilů, přesná ložiska, komponenty čerpadla |
8. Inovace a budoucí trendy
Odvětví povrchových úprav se vyvíjí, aby splnilo požadavky na udržitelnost, přesnost, a účinnost.
Automatizované dokončování řízené umělou inteligencí
- Robotické leštění/broušení: Algoritmy AI (strojové učení) optimalizovat dráhu nástroje a tlak na základě geometrie součásti, snížení odchylky Ra z ±0,2 μm na ±0,05 μm (podle dat robotiky Fanuc).
- Monitorování kvality v reálném čase: Kamerové systémy + AI detekuje vady (jámy, nerovnoměrný povlak) během dokončování, snížení zmetkovitosti o 30%.
Ekologické procesy
- Nátěry s nízkým obsahem VOC: Eloxovací elektrolyty na vodní bázi nahrazují toxická rozpouštědla, snížení emisí VOC o 90% (vyhovuje EU REACH).
- Suché galvanické pokovování: Procesy založené na vakuu (PVD) odstranit kapalné elektrolyty, snížení spotřeby vody o 100% vs.. tradiční galvanické pokovování.
- Recyklovatelné brusivo: Keramická média (opakovaně použitelné 500+ časy) nahrazuje písek na jedno použití, řezání odpadu tím 80%.
Nanopovlaky pro zvýšený výkon
- Nano-keramické povlaky: Nanočástice Al₂O3 (1-10 nm) v žárových nástřikech zlepšují tvrdost 40% (1800 HV vs. 1200 Hv) a odolnost proti korozi 2×.
- Diamantový uhlík (DLC) Nanopovlaky: 50-100 nm tloušťka, COF 0.02, ideální pro lékařské přístroje (NAPŘ., chirurgické vrtačky) a letecká ložiska.
Technologie digitálního dvojčete
- Virtuální dokončovací simulace: Digitální dvojčata odlévaných dílů předpovídají, jak probíhá dokončovací proces (NAPŘ., broušení) ovlivnit rozměry a kvalitu povrchu, snížení zkušebních běhů od 5 na 1.
- Prediktivní údržba: Senzory na dokončovacích zařízeních (NAPŘ., brusné kotouče) opotřebení kolejí; AI předpovídá potřeby výměny, snížení prostojů o 25%.
9. Závěr
Povrchová úprava přesných odlitků přeměňuje metalurgický potenciál na spolehlivý, certifikovatelný výkon.
Optimální dokončovací strategie vyvažuje funkční cíle (nosit, pečeť, únava), materiální omezení, geometrie, propustnost a regulační potřeby.
Dobře specifikovaná konečná úprava — s kvantitativními cíli (Ra, tloušťka povlaku, hloubka zbytkového napětí), zdokumentované kontroly, a řádná kontrola – snižuje náklady na životnost zlepšením odolnosti, snížení přepracování a usnadnění montáže.
Časté časté
Jaká je typická drsnost povrchu (Ra) potřebné pro přesné odlitky v leteckém průmyslu?
Přesné odlitky v leteckém průmyslu (NAPŘ., hydraulické komponenty) vyžadují Ra ≤0,8 μm (ASTM B600).
Kritické části, jako jsou lopatky turbíny, mohou vyžadovat Ra ≤0,4 μm, dosaženo pomocí lapování nebo PVD.
Jak mohu zlepšit přilnavost povlaku na přesně litých hliníkových dílech?
Zajistěte správnou přípravu povrchu: díly očistěte rozpouštědlem + ultrazvukové čištění k odstranění olejových/oxidových usazenin, pak lept s 10% kyseliny sírové k vytvoření mikrodrsného povrchu (Ra 1.6 μm) pro lepší přilnavost povlaku.
Pečení po potažení (120° C pro 1 hodina) také zvyšuje přilnavost.
Dokáže povrchovou úpravou opravit drobné rozměrové chyby u přesných odlitků?
Ano – lehké broušení (0.1– úběr materiálu 0,5 mm) nebo lapováním lze opravit odchylky ±0,05 mm.
Pro větší chyby (>0.5 mm), mechanická úprava může součást zdeformovat; upřednostňuje se re-casting.
Jaký je nákladově nejefektivnější proces povrchové úpravy u velkoobjemových přesných odlitků z nerezové oceli?
Pasivace je cenově nejvýhodnější ($2– 5 USD/díl) pro velkoobjemové díly z nerezové oceli.
Vytváří ochrannou vrstvu oxidu (2-5 nm) bez rozměrové změny, splňující korozní normy ASTM A967.
Existují procesy povrchové úpravy vhodné pro přesné odlitky z titanu používané v lékařských implantátech??
Ano – elektroleštění (Ra ≤0,2 μm) odstraňuje nečistoty a zlepšuje biokompatibilitu (ISO 10993), při eloxování (10–20 μm vrstva oxidu) zvyšuje osseointegraci.
PVD (Cín) se používá pro nosné implantáty pro zlepšení odolnosti proti opotřebení.
Jak povrchová úprava ovlivňuje únavovou životnost přesných odlitků?
Procesy jako brokování vyvolávají tlakové napětí (200– 500 MPa) v povrchové vrstvě, zvýšení únavové životnosti o 50–100 % vs. holé odlitky.
Hladké povrchové úpravy (Ra ≤0,8 μm) také snížit koncentraci stresu, zabránění vzniku trhlin.
