Di barisan hadapan pembuatan moden, pemprosesan bahagian ketepatan mikro memainkan peranan yang semakin kritikal. Daripada peranti kecil yang digunakan dalam peralatan perubatan untuk diagnosis dan rawatan yang tepat, kepada komponen halus dalam peralatan elektronik yang menentukan prestasi, bahagian ketepatan mikro ada di mana-mana. Walau bagaimanapun, semasa bidang ini berkembang pesat, ia juga menghadapi banyak kesesakan teknikal yang mengehadkan kejayaan selanjutnya.
Cabaran utama ketepatan pemesinan
Dalam bidang pemprosesan bahagian ketepatan mikro, keperluan ketepatan adalah sangat ketat. Mengambil pemprosesan bahagian perubatan sebagai contoh, ketepatan dimensi beberapa bahagian instrumen yang digunakan dalam pembedahan invasif minimum perlu dikawal pada tahap mikron atau malah nanometer. Dalam proses pemesinan ketepatan CNC, mencapai ketepatan tinggi itu bukanlah mudah. Faktor-faktor seperti getaran sedikit alat mesin, kehausan alat pemotong dan ubah bentuk terma akan memberi kesan yang ketara terhadap ketepatan pemesinan. Malah peralatan pemesinan CNC lima paksi yang paling canggih akan mengalami kesukaran untuk mencapai ketepatan yang ideal apabila pemesinan bahagian yang sangat kecil disebabkan oleh kesilapan yang wujud dalam struktur mekanikal. Sebagai contoh, apabila memproses bahagian aci mikro dengan diameter hanya 0.1 mm, kehausan sedikit pada tepi pemotongan alat boleh menyebabkan sisihan saiz bahagian melebihi julat yang dibenarkan, menjejaskan ketepatan dan prestasi pemasangan bahagian dengan serius.
Sifat bahan dan masalah penyesuaian pemprosesan
Pemesinan bahagian ketepatan mikro sangat pemilih tentang pilihan bahan. Di satu pihak, bahan itu perlu mempunyai sifat mekanikal yang baik, seperti kekuatan tinggi dan kekerasan yang tinggi, untuk memenuhi keperluan fungsi bahagian dalam penggunaan sebenar sebaliknya, bahan itu juga mesti mempunyai sifat pemprosesan yang sangat baik untuk memudahkan pemprosesan ketepatan; Walau bagaimanapun, selalunya sukar untuk mencapai keseimbangan antara keduanya. Walaupun beberapa bahan aloi berkekuatan tinggi mempunyai prestasi yang sangat baik, ia sangat terdedah kepada masalah seperti retak dan ubah bentuk semasa pemesinan ketepatan. Ambil aloi titanium sebagai contoh Ia digunakan secara meluas dalam bidang perubatan Walau bagaimanapun, disebabkan oleh aktiviti kimia yang tinggi dan kekonduksian haba yang lemah, alat ini mudah dipakai semasa pemotongan dan kualiti permukaan yang diproses adalah sukar untuk dijamin. Di samping itu, untuk beberapa bahagian ultra-mikro, struktur mikro bahan mempunyai kesan yang lebih ketara terhadap ketepatan pemprosesan dan kualiti permukaan Bagaimana untuk memilih bahan yang sesuai dan mengoptimumkan teknologi pemprosesan untuk menyesuaikan diri dengan sifat bahan telah menjadi halangan teknikal yang utama.
Had peralatan dan teknologi
- Ketepatan dan kestabilan peralatan: Pemprosesan bahagian ketepatan mikro bergantung pada peralatan pemprosesan ketepatan tinggi. Walaupun peralatan pemprosesan moden terus berkembang ke arah ketepatan tinggi dan kestabilan tinggi, ia masih tidak dapat menangani tugas pemprosesan skala mikro. Sebagai contoh, ketepatan kedudukan dan kebolehulangan alat mesin CNC biasa boleh memenuhi keperluan semasa memproses bahagian yang lebih besar Walau bagaimanapun, apabila memproses bahagian ketepatan mikro, ralat ketepatan komponen utama seperti skru utama alat mesin dan rel panduan akan diperbesarkan, mengakibatkan ketepatan pemprosesan gagal memenuhi keperluan. Selain itu, semasa operasi jangka panjang peralatan, perubahan dalam kestabilan yang disebabkan oleh faktor seperti haba dan getaran juga akan memberi kesan buruk terhadap ketepatan pemprosesan.
- Kerumitan teknologi pemprosesan: Bentuk kompleks dan keperluan ketepatan tinggi bahagian ketepatan mikro menjadikan teknologi pemprosesan tradisional sukar untuk dihadapi. Walaupun teknologi pemprosesan baharu terus muncul, masih terdapat banyak masalah dalam aplikasi praktikal. Sebagai contoh, apabila pemesinan electrospark bahagian kepersisan mikro, walaupun bentuk kompleks boleh dimesin, lapisan metamorfik akan terbentuk pada permukaan bahagian semasa proses pemesinan, menjejaskan kualiti permukaan dan prestasi keletihan bahagian tersebut. Di samping itu, bagi sesetengah pemprosesan permukaan ultra ketepatan, seperti pengisaran ultra ketepatan kanta optik, teknologi pemprosesan semasa adalah tidak cekap dan mahal, menjadikannya sukar untuk mencapai pengeluaran berskala besar.
Dilema Pengujian dan Kawalan Kualiti
Selepas bahagian ketepatan mikro diproses, pemeriksaan yang tepat dan kawalan kualiti juga sukar. Kaedah pengesanan konvensional, seperti angkup dan mikrometer, tidak dapat memenuhi keperluan pengukuran ketepatan tinggi bahagian mikro. Walaupun peralatan pengesanan lanjutan, seperti mikroskop daya atom dan mikroskop elektron pengimbasan, boleh mencapai ketepatan pengukuran peringkat nanometer, peralatan itu mahal, kompleks untuk dikendalikan, dan mempunyai kecekapan pengesanan yang rendah. Dalam pemprosesan bahagian perubatan, cara cepat dan tepat mengesan ketepatan dimensi, ketepatan bentuk dan kualiti permukaan bahagian mikro yang dihasilkan secara besar-besaran telah menjadi isu utama dalam memastikan kualiti produk dan kecekapan pengeluaran. Pada masa yang sama, disebabkan saiz bahagian mikro yang kecil, masalah kerosakan pada bahagian oleh peralatan ujian mesti dipertimbangkan semasa proses ujian, yang meningkatkan lagi kesukaran ujian dan kawalan kualiti.
Pemprosesan bahagian ketepatan mikro menghadapi banyak kesesakan teknikal dari segi peningkatan ketepatan, penyesuaian bahan, pengoptimuman proses peralatan dan pengesanan serta kawalan. Hanya dengan terus menerobos kesesakan ini, kami boleh mendorong teknologi pemprosesan bahagian ketepatan mikro ke tahap yang lebih tinggi dan memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk bahagian ketepatan mikro dalam pelbagai bidang.
