เทคนิคการลบคมโลหะ มีความสำคัญต่อการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงแล้วให้กลายเป็นชิ้นส่วนที่สมบูรณ์ ใช้งานได้จริง มีความปลอดภัย และมีลักษณะสวยงาม เมื่อไม่ว่าคุณจะกำลังทำการตกแต่งต้นแบบ หรือเพิ่มปริมาณการผลิต การเลือกเทคนิคการลบคมโลหะที่เหมาะสมจะมีผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และคุณภาพของพื้นผิวสุดท้ายของชิ้นส่วนบทความนี้จะอธิบายถึงเทคนิคการลบคมโลหะที่นิยมใช้มากที่สุด ช่วงเวลาที่ควรเลือกใช้แต่ละวิธี พารามิเตอร์ของกระบวนการที่คุณสามารถพึ่งพาได้ รวมถึงวิธีการวัดและรับประกันให้ได้พื้นผิวที่เรียบเนียน
ทำไมเราจึงต้องใส่ใจเรื่องการลบคม เทคนิคการลบคมโลหะ ทำไมต้องทำเช่นนี้เป็นอันดับแรก? คมตัดหรือเศษโลหะที่ยื่นออกมารบกวนการประกอบชิ้นส่วน สร้างจุดที่เป็นแรงกระทำซ้ำๆ ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานลดลง และยังเป็นอันตรายต่อทั้งพนักงานและลูกค้าอีกด้วย หากปล่อยให้เศษโลหะหรือคมตัดยังคงอยู่บนชิ้นส่วน อาจทำให้ชั้นเคลือบเสียหาย และรบกวนการทำงานของซีลหรือแบริ่ง เทคนิคการกำจัดเศษโลหะที่มีประสิทธิภาพจะสามารถขจัดข้อบกพร่องเหล่านี้ออกไป โดยไม่ทำลายลักษณะเฉพาะอื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง และยังช่วยเตรียมชิ้นส่วนสำหรับกระบวนการตกแต่งขั้นต่อไป เช่น การชุบหรือการทาสี
เศษโลหะที่คุณพบเป็นเศษชนิดใด—รอยพับขอบ, รอยปริ, รอยบุ๋ม หรือรอยแตกร้าว และเทคนิคการกำจัดเศษโลหะแบบใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับปัญหาเหล่านี้? สำหรับเศษโลหะเล็กๆ ที่อยู่ในจุดเฉพาะเจาะจง แนะนำให้ใช้เครื่องมือแบบใช้มือและแปรงขัดหยาบ ส่วนการใช้เครื่องสั่นตกแต่งผิว (Vibratory), ใช้เครื่องกลิ้งตกแต่ง (Tumbling) หรือเครื่องแยกแรงเหวี่ยง (Centrifugal finishing) จะเหมาะกับชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมาก หรือปริมาณงานที่สูงมาก สำหรับเศษโลหะที่ละเอียดอ่อน อยู่ภายใน หรือเข้าถึงยาก วิธีการกำจัดเศษโลหะด้วยแสงเลเซอร์หรือวิธีทางไฟฟ้าเคมี (Electrochemical) จะให้ผลลัพธ์ที่ดี เนื่องจากวิธีการเชิงกลอาจรุนแรงเกินไป การเลือกใช้เทคนิคการกำจัดเศษโลหะที่เหมาะสมควรเริ่มต้นจากการวิเคราะห์ประเภทของเศษโลหะและรูปทรงของชิ้นส่วน
สำหรับงานต้นแบบ ปริมาณน้อย หรืองานตกแต่ง วิธีการลบคมโลหะแบบแมนนวลยังคงมีความจำเป็นอย่างมาก ไม้กบ เครื่องมือลบคมแบบมีด แผ่นขัด และเครื่องมือลมแบบเทอร์ไบน์ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์สามารถลบคมได้อย่างแม่นยำ เครื่องมือลมแบบเทอร์ไบน์สำหรับลบคมและเครื่องขัดแบบดินสอทำงานที่ความเร็วสูงมาก มักอยู่ที่หลายหมื่นรอบต่อนาที จึงสามารถตัดได้ดีแม้ใช้แรงกดเบา ทำให้เหมาะสำหรับการลบคมเฉพาะจุดที่ต้องควบคุม วิธีการเหล่านี้จำเป็นต้องใช้แรงงานที่มีทักษะแต่ให้การควบคุมที่ยอดเยี่ยมสำหรับชิ้นส่วนที่สำคัญ
แปรงขัดและจานทรายแบบพัด (Flap wheels) เป็นเทคนิคการลบคม (Deburring) ทางกลที่ใช้สำหรับกำจัดเศษโลหะส่วนเกินออกจากริมขอบและพื้นผิวเรียบอย่างรวดเร็ว ความเร็วของพื้นผิวสำหรับการใช้งานแปรงขัดมักจะอยู่ในช่วงที่กำหนดไว้เพื่อให้การกำจัดเศษโลหะมีประสิทธิภาพโดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป—การกำจัดและการขัดให้เรียบสามารถทำได้ดีที่ความเร็วพื้นผิวที่ตรงกับคำแนะนำของผู้ผลิต เทคนิคการลบคมโลหะเหล่านี้มีประสิทธิภาพสำหรับการดำเนินงานปริมาณปานกลาง และมักถูกนำไปใช้ร่วมกับสถานีขัดเงาแบบตั้งโต๊ะหรือแบบลำดับขั้นตอนต่อเนื่อง
การตกแต่งผิวด้วยการสั่นสะเทือนเป็นหนึ่งในเทคนิคการกำจัดเศษโลหะแบบจำนวนมากที่พบบ่อยที่สุดสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กถึงขนาดกลาง ชิ้นส่วนและตัวกัดกร่อน (เช่น เซรามิก พลาสติก หรือสารอินทรีย์) จะถูกสั่นสะเทือนไปด้วยกัน ในขณะที่สารเคมีจะช่วยกวนและกำจัดเศษโลหะออก เวลาในการทำงานรอบแรกเพื่อกำจัดเศษโลหะมักจะสั้น โดยส่วนใหญ่แล้วกระบวนการจะเสร็จสิ้นภายใน 15–60 นาที ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุและความรุนแรงของเศษโลหะ ทำให้การตกแต่งผิวด้วยการสั่นสะเทือนเป็นเทคนิคการกำจัดเศษโลหะที่มีประสิทธิภาพสำหรับชิ้นส่วนที่ถูกตัดหรือกลึงด้วยเครื่องจักรหลายชนิด
การกลิ้งมีความเรียบง่ายกว่าแต่บางครั้งอาจใช้เวลานานกว่า โดยชิ้นส่วนที่อยู่ในถังที่หมุนจะถูกขัดกับตัวกัดกร่อนและกับชิ้นส่วนอื่นๆ เวลาในการทำงานระดับปานกลางอาจตั้งแต่ไม่กี่นาทีจนถึงไม่กี่ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับเป้าหมายของการทำงาน การตกแต่งแบบเหวี่ยงหนีศูนย์กลางด้วยจานหรือถังจะช่วยเร่งกระบวนการนี้ โดยการกำจัดเศษโลหะของชิ้นส่วนที่มีรูปร่างเล็กและซับซ้อนสามารถทำได้ภายในไม่กี่นาที ในขณะที่การขัดเงาหรือการทำมุมมนอาจใช้เวลานานกว่า เทคนิคการกำจัดเศษโลหะแบบจำนวนมากเหล่านี้จะถูกเลือกใช้ตามความซับซ้อนของชิ้นส่วน คุณภาพผิวที่ต้องการ และเป้าหมายด้านกำลังการผลิต
การลบคมเศษโลหะแบบอิเล็กโทรเคมีจะทำให้เศษโลหะละลายด้วยกระบวนการกัดเซาะแบบแอโนดที่ควบคุมได้ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ โดยเป็นเทคนิคการลบเศษโลหะแบบไม่สัมผัสที่สามารถเข้าถึงส่วนที่ซับซ้อนและให้ขอบที่สะอาดโดยไม่เกิดการบิดงอทางกล วิธีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำสูงและรายละเอียดที่ละเอียดอ่อน และมักใช้แทนการตกแต่งด้วยมือในกระบวนการผลิตที่มีความหลากหลายสูงและมีมูลค่าสูง
การลบคมเศษโลหะด้วยเลเซอร์จะกำจัดเศษโลหะโดยการระเหยหรือหลอมละลาย และเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำในอุตสาหกรรมการบินและเครื่องมือแพทย์ ขณะที่การลบคมเศษโลหะด้วยความร้อน (วิธีพลังงานความร้อน) จะทำให้เศษโลหะขนาดเล็กไหม้หายไปด้วยปฏิกิริยาควบคุมระหว่างเชื้อเพลิงกับก๊าซ ซึ่งเป็นวิธีที่รวดเร็วสำหรับชิ้นส่วนเหล็กและโลหะผสมทั่วไป แต่อาจส่งผลต่อวัสดุที่ไวต่อความร้อน ทั้งสองวิธีนี้เป็นเทคนิคการลบเศษโลหะที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งใช้ในกรณีที่วิธีการสัมผัสอาจทำให้ชิ้นงานเสียหาย
การผลิตเป็นเพียงต้นแบบเดียว หรือสายการผลิตที่ต่อเนื่องและมีปริมาณสูง? สำหรับงานที่มีปริมาณน้อย เทคนิคการลบคมโลหะแบบแมนนวลหรือแบบใช้แรงดันลมมักจะเหมาะสม ในขณะที่เทคนิคการลบคมโลหะแบบ mass-finishing เช่น การขัดผิวด้วยแรงสั่นสะเทือนหรือการขัดแบบเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง จะเหมาะกับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กหลายร้อยหรือหลายพันชิ้นและให้ต้นทุนที่ประหยัดกว่า รูปทรงมีบทบาทสำคัญมาก: ร่องภายในที่มีความซับซ้อนมักต้องใช้เทคนิคการลบคมโลหะแบบอิเล็กโทรเคมี (Electrochemical Deburring - ECD) หรือเลเซอร์ ในขณะที่แผงเรียบขนาดใหญ่สามารถใช้แปรงขัดแบบกำลังสูงหรือการขัดด้วยสายพานได้ดีที่สุด
หากต้องการค่า Ra ที่แน่นอน หรือรัศมีขอบที่แม่นยำ ควรเลือกเทคนิคการลบคมโลหะที่ให้ผลลัพธ์ที่คาดการณ์ได้ เช่น การใช้จานขัดแบบ flap wheels การใช้แรงสั่นสะเทือนแบบควบคุม หรือ ECD/เลเซอร์ การวัดค่า Ra หลังจากขัดผิวแล้วจะช่วยให้แน่ใจว่าตรงตามข้อกำหนด โดยทั่วไปค่า Ra เป้าหมายสำหรับชิ้นส่วนโลหะที่ใช้งานอยู่ระหว่างประมาณ 1.6 ไมครอน (เรียบค่อนข้างดี) จนถึง 0.4 ไมครอนสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการผิวเงาสูง
ด้านล่างนี้คือตารางพารามิเตอร์ที่ใช้งานได้จริง พร้อมค่าต่าง ๆ ที่เชื่อถือได้และเป็นค่าปกติในอุตสาหกรรม ซึ่งคุณสามารถใช้ได้ในช่วงวางแผนกระบวนการเบื้องต้น กรุณาตรวจสอบกับผู้จัดจำหน่ายของคุณและทดสอบบนตัวอย่างที่ใช้ในการผลิตจริง
| พารามิเตอร์ | ช่วงทั่วไป / ตัวอย่าง | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| รอบการลบคมด้วยระบบสั่นสะเทือน | 15–60 นาที | ขึ้นอยู่กับสื่อ (media) สารเคมี และความรุนแรงของครีบคม; ชิ้นส่วนที่ผลิตโดยกระบวนการตัดแตะ (stamp) มักเสร็จสิ้นภายใน 15–30 นาที |
| เวลาลบคมหยาบด้วยระบบดรัม (tumbling) | 10 นาที – 2 ชั่วโมง | ครีบคมที่หนาหรือเหล็กกล้าที่แข็งจะใช้เวลานานกว่า; การขัดเรียบเพิ่มเติมอาจใช้เวลาเพิ่มอีกหลายชั่วโมง |
| รอบการขัดผิวด้วยระบบจานเหวี่ยงศูนย์กลาง | ไม่กี่นาที - 30 นาที | เร็วสำหรับชิ้นส่วนเล็ก; รอบการทำงานสั้น ๆ มักเพียงพอสำหรับการกำจัดเศษโลหะแบบรุนแรง |
| ความเร็วของเครื่องมือแบบเทอร์ไบน์อากาศ (RPM) | 25,000 - 90,000 รอบ/นาที | เครื่องมือความเร็วรอบสูงตัดด้วยแรงกดเบา ๆ เหมาะสำหรับเทคนิคการกำจัดเศษโลหะด้วยความแม่นยำแบบใช้มือ |
| ความเร็วพื้นผิวของการขัดด้วยแปรง (ฟุต/นาที) | 4,000 - 10,000 ฟุต/นาที ช่วงทั่วไป | ช่วงที่แนะนำจะแตกต่างกันไปตามวัสดุและประเภทของแปรง; โปรดปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิต |
| ขนาดเม็ดสารกัดกร่อนทั่วไป (FEPA/P) | P80–P600 สำหรับการกำจัดเศษโลหะ → P800+ สำหรับขั้นตอนการตกแต่ง | เม็ดทรายหยาบช่วยขจัดเนื้อโลหะออก; เม็ดทรายละเอียดช่วยปรับปรุงพื้นผิวให้เรียบเนียนขึ้น |
| ค่า Ra เป้าหมายหลังจากการกำจัดเศษโลหะโดยทั่วไป | 3.2 μm → 0.4 μm ขึ้นอยู่กับความต้องการ | เลือกเทคนิคการกำจัดเศษโลหะให้เหมาะกับเป้าหมายค่า Ra เพื่อประสิทธิภาพการใช้งานและลักษณะทางกายภาพ |
เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบด้วยสายตาและการสัมผัสด้วยมือเพื่อหาขอบแหลมหรือเศษโลหะที่เหลืออยู่ ใช้เครื่องมือวัดแบบ go/no-go สำหรับรัศมีขอบที่สำคัญ และใช้แม่แบบง่ายๆ ในการตรวจสอบขนาดมุมเอียง สำหรับชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย ผู้ปฏิบัติงานควรทำการตรวจสอบด้วยการสัมผัสด้วยมืออย่างสม่ำเสมอเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการทำให้เรียบร้อยของเทคนิคการกำจัดเศษโลหะ
ใช้เครื่องวัดความหยาบแบบโปรไฟโลมิเตอร์ปากกาหรือวัดความหยาบแบบไม่สัมผัสด้วยแสง เพื่อยืนยันค่า Ra และ Rz หลังจากใช้เทคนิคการลบคมโลหะ บันทึกค่าฐานของการวัด เพื่อเชื่อมโยงจำนวนรอบการขัดแต่งผิวเข้ากับตัวชี้วัดพื้นผิว และปรับปรุงกระบวนการทำงานให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ ตัวชี้วัด Ra ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมจะช่วยกำหนดเป้าหมายที่ชัดเจน โดยทั่วไปชิ้นส่วนทั่วไปสามารถยอมรับค่า 1.6 ไมครอน ในขณะที่ชิ้นส่วนความแม่นยำอาจต้องการค่า 0.8 ไมครอนหรือดีกว่า
ทำให้เทคนิคการลบคมโลหะทำซ้ำได้ โดยการสร้างอุปกรณ์ยึดและจิกซึ่งจัดตำแหน่งหน้าผิวให้ตรงกันทุกครั้งที่ใช้แปรงหรือสื่อกลาง คำสั่งงานมาตรฐานช่วยลดความแปรปรวน และทำให้การตรวจสอบทำได้รวดเร็วยิ่งขึ้น
บันทึกเวลาในการทำงานแต่ละรอบ อายุการใช้งานของสื่อ ความสึกหรอของเครื่องมือ และค่าการวัดพื้นผิว ใช้แผนภูมิ SPC เพื่อตรวจสอบแนวโน้มและกระตุ้นการดำเนินการแก้ไข—สิ่งนี้จะทำให้ Metal Deburring Techniques เปลี่ยนจากงานตกแต่งเชิงศิลป์ไปเป็นขั้นตอนการผลิตที่ควบคุมได้
การลบคมเกิดฝุ่นในอากาศ ขอบแหลม และเสียงดัง ต้องจัดหาถุงมือทนการตัด แว่นตาป้องกัน และเครื่องช่วยหายใจหรือระบบดูดฝุ่นที่เหมาะสมเมื่อจำเป็น สำหรับ Metal Deburring Techniques แบบใช้มือ ต้องมั่นใจว่าเครื่องมือมีพื้นผิวสัมผัสนุ่มและด้ามจับที่เหมาะสมกับหลักสรีรศาสตร์ เพื่อลดความเมื่อยล้าของมือและอาการบาดเจ็บจากการใช้งานซ้ำๆ
สำหรับ Metal Deburring Techniques แบบกลไก ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันและระบบล็อกความปลอดภัย ตรวจสอบระดับการสัมผัสการสั่นสะเทือนสำหรับผู้ปฏิบัติงานที่ใช้เครื่องมือลม และปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสุขภาพอาชีพในท้องถิ่น เพื่อลดความเสี่ยงจากอาการ HAVS
เทคนิคการลบคมโลหะแบบแมนนวลมีต้นทุนเริ่มต้นต่ำ แต่แรงงานต่อชิ้นสูง ระบบการขจัดคมโลหะแบบจำนวนมากต้องการเงินลงทุนเริ่มแรก แต่ช่วยลดต้นทุนต่อชิ้นเมื่อผลิตในปริมาณมาก เลเซอร์และECDมีต้นทุนอุปกรณ์สูงแต่ให้ประสิทธิภาพยอดเยี่ยมสำหรับชิ้นส่วนซับซ้อนที่เทคนิคอื่นๆ ลบคมโลหะได้ไม่ดี
หากคุณต้องประมวลผลชิ้นส่วนขนาดเล็กหลายพันชิ้นต่อวัน เทคนิคการลบคมโลหะแบบอัตโนมัติ (เช่น การสั่น การเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง หรือการขัดด้วยหุ่นยนต์) โดยทั่วไปจะให้ต้นทุนรวมต่ำกว่าและคุณภาพที่สม่ำเสมอกว่าเมื่อเทียบกับการขัดแบบแมนนวล
การขัดแบบเหวี่ยงหนีศูนย์กลางและแบบสั่นความเร็วสูงเป็นหนึ่งในเทคนิคการลบคมโลหะแบบจำนวนมากที่รวดเร็วที่สุด ชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีคมหยาบแบบง่ายๆ สามารถประมวลผลได้ภายในไม่กี่นาทีถึงหลายสิบนาที ขึ้นอยู่กับสื่อและเครื่องจักรที่ใช้
การลบคมด้วยปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี (Electrochemical deburring) และการลบคมด้วยเลเซอร์ (Laser deburring) เป็นเทคนิคที่นิยมใช้สำหรับลบคมโลหะในส่วนที่อยู่ด้านใน อยู่ลึก หรือเป็นส่วนที่ละเอียดอ่อน เนื่องจากเป็นวิธีที่ไม่ต้องสัมผัสชิ้นงานโดยตรง และทำให้เกิดการบิดเบือนทางกลน้อยที่สุด
เลือกค่า Ra เป้าหมายโดยคำนึงถึงหน้าที่และการปรากฏตัวของชิ้นส่วน—โดยทั่วไปมักกำหนดที่ 3.2 ไมครอน สำหรับชิ้นส่วนทั่วไป 1.6 ไมครอน สำหรับพื้นผิวที่ต้องการความเรียบเนียน และ 0.4–0.8 ไมครอน สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการผิวเงาเป็นพิเศษ เลือกเทคนิคการลบคมโลหะและตัวกลาง (Media) ที่สามารถทำให้ได้ค่า Ra ตามเป้าหมายอย่างเชื่อถือได้ จากนั้นตรวจสอบผลด้วยเครื่องวัดความหยาบผิว (Profilometer)
ลิขสิทธิ์ © 2024 โดย Xiamen Tongchengjianhui Industry & Trade Co., Ltd. - Privacy policy
