V sprievode leteckých častí, lekárskych robotov a zariadení na testovanie polovodičov je potrebná presnosť materiálu na dosiahnutie limitnej úrovne vertikálity, paralelizmu a chyby rovnosti menšia ako alebo rovná 0. 005 mm. Stabilita výkonnosti takýchto vysoko presných výrobkov priamo závisí od stupňa eliminácie zvyškového napätia vo vnútri materiálu. Keďže dva procesy povrchovej dokončenia základných povrchov, liečba umelého starnutia a kryogénna liečba vykazujú významné rozdiely v dosiahnutí tohto cieľa:
1. Kontrola stresu
Hlboká kryogénna liečba:
Chladením materiálu na -196 stupňa (teplota kvapalného dusíka) je vnútorná mikroštruktúra materiálu homogenizovaná a zvyškové napätie sa výrazne zníži. To znižuje riziko deformácie spôsobené uvoľňovaním stresu počas následného spracovania alebo použitia, čo je rozhodujúce pre udržanie vysoko presných geometrických tolerancií.
liečba umelého starnutia:
Zahrievaním (napríklad 150-200) a uchovávaním tepla sa fázy posilnenia zrážajú, aby sa zlepšila pevnosť, ale zvyškové napätie spracovania nemusí byť úplne eliminované a môže sa dokonca zaviesť nové tepelné napätie, čo vedie k následnej rozmerovej nestabilite.
2. Materiálna stabilita a mikroštruktúra
Hlboká kryogénna liečba:
Zrýchajte zrná a stabilizujte mikroštruktúru, znížte rozmerové zmeny spôsobené kolísaním teploty alebo času a zlepšujú dlhodobú rozmerovú stabilitu.
liečba umelého starnutia:
Hlavne sa spolieha na posilnenie fázy zrážok. Ak parametre starnutia (teplota, čas) nie sú správne kontrolované, môže to viesť k nerovnomernému rozdeleniu fáz zrážok, ovplyvniť homogenitu materiálu a potom spôsobiť lokálnu deformáciu.
3. Vplyv mechanických vlastností
Hlboká kryogénna liečba:
Zlepšite tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu materiálu pri udržiavaní húževnatosti, ktorá pomáha znižovať opotrebenie nástroja počas dokončenia a zlepšuje kvalitu povrchu.
liečba umelého starnutia:
Významne zlepšujú pevnosť a tvrdosť, ale príliš vysoká tvrdosť môže zvýšiť ťažkosti s rezaním, čo má za následok skrátenú životnosť nástroja alebo povrchové mikrokraky, ktoré nepriamo ovplyvňujú presnosť.
4. Optimalizácia procesu spracovania
Hlboká kryogénna liečba:
Zvyčajne sa vykonáva po drsnom a pred dokončením, aby sa eliminoval predbežné spracovanie a zabezpečil rovnomerný príspevok na dokončenie; Môže sa tiež použiť na ďalšiu stabilizáciu veľkosti po konečnom spracovaní.
liečba umelého starnutia:
Zvyčajne sa používa ako rutinný proces po ošetrení roztokom. Ak sa vykonáva pred dokončením, môže byť ovplyvnená konečná presnosť v dôsledku nedostatočného odstránenia zvyškového napätia.
5. Náklady a zložitosť procesu
Hlboká kryogénna liečba:
Vyžaduje špeciálne zariadenie na kvapalné dusík, ktoré je nákladné a zložité pri kontrole procesu, ale je vhodné pre letecké časti s vysokou pridanou hodnotou.
liečba umelého starnutia:
Zariadenie je zrelé a náklady sú nízke, ale záruka presnosti závisí od prísneho riadenia parametrov a vplyv na časti s komplexnými tvarmi môže byť obmedzený.
Záver:
Pre veľmi vysoké presné požiadavky 0. 005 mm má kryogénne ošetrenie väčšie výhody pri znižovaní zvyškového stresu a zlepšovaní rozmerovej stability, najmä pre kľúčové hliníkové štrukturálne časti, ako je letectvo, lekárske a roboty. Všeobecné starnutie sa zameriava viac na zlepšenie sily a musí sa kombinovať s technológiou presného obrábania (ako je viac ako starnutie + spracovanie nízkych teplotách) alebo sa používa v spojení s kryogénnym ošetrením, aby sa zohľadnila pevnosť aj presnosť. V praktických aplikáciách je potrebné urobiť komplexný výber na základe štruktúry dielu, rozpočtu na náklady a výrobného cyklu.
