Металлические детали редко после обработки остаются в идеальном состоянии.

После сверления, фрезерования, лазерной резки, штамповки или сварки на поверхности остаются небольшие выступы. Эти края называются заусенцами. Некоторые едва заметны. Другие достаточно острые, чтобы порезать перчатки, помешать сборке, повредить уплотнения или сократить срок службы компонента.

При крупносерийном-производстве заусенцы — это не просто косметическая проблема. Небольшой внутренний заусенец внутри корпуса гидравлического клапана может ограничить поток. Неровная кромка медицинского компонента может не пройти проверку. Заусенцы, оставленные на аккумуляторных лотках или корпусах электрооборудования, могут через несколько месяцев создать точки износа и проблемы с вибрацией.

Вот почему удаление заусенцев имеет большое значение.

В этой статье рассматриваются пять наиболее широко используемых методов удаления заусенцев, где они работают, где они терпят неудачу и как производители обычно выбирают между ними.

Что такое удаление заусенцев и почему это важно?

Удаление заусенцев — это процесс удаления нежелательных приподнятых кромок, острых выступов или остаточного материала, оставшегося после механической обработки или изготовления.

Эти заусенцы образуются во время:

• обработка с ЧПУ
• Бурение
• Фрезерование
• Лазерная резка
• Плазменная резка
• Штамповка
• Сварка
• Штамповка

Большинство заусенцев появляется там, где режущий инструмент входит в материал или выходит из него. Более мягкие металлы, такие как алюминий, часто деформируются и размазываются. Более твердые сплавы имеют тенденцию разрушаться и оставлять острые края.

Распространенные проблемы, вызванные заусенцами

Заусенец высотой всего в несколько десятых миллиметра все равно может создать проблемы на производстве.

Типичные примеры включают в себя:

• Уплотнительные-кольца повреждены во время сборки
• Неисправности порошкового покрытия по острым краям
• Износ подшипников, вызванный незакрепленными металлическими фрагментами
• Электрические замыкания внутри корпусов
• Плохая посадка между сопрягаемыми компонентами
• Травмы оператора во время погрузочно-разгрузочных работ

В автомобильном производстве заусенцы внутри корпусов клапанов трансмиссии могут повлиять на постоянство потока масла. В производстве электроники даже крошечные металлические фрагменты могут загрязнить чувствительные узлы.

Чем меньше становится допуск детали, тем опаснее становятся заусенцы.

Что вызывает заусенцы во время производства?

Различные производственные процессы создают разные характеристики заусенцев.

Износ инструмента также имеет значение.

Тупой режущий инструмент приводит к большему трению и деформации, что обычно приводит к появлению заусенцев и неровных кромок. Скорость подачи и скорость резания также влияют на образование заусенцев. Быстрее не всегда значит чище.

Распространенные типы заусенцев и как они влияют на выбор метода

Не все заусенцы ведут себя одинаково.

Некоторые легко отрываются. Другие остаются плотно прикрепленными к заготовке и требуют агрессивных методов удаления.

Краевые заусенцы, заусенцы в отверстиях и внутренние заусенцы

Это наиболее распространенные виды борфрез в промышленном производстве.

Краевые заусенцы

Встречается вдоль кромок среза после фрезерования, резки или штамповки.

Обычно легко удаляется механическим способом.

Дырочные заусенцы

Появляются вокруг просверленных или перфорированных отверстий.

Распространен при производстве листового металла и обработке на станках с ЧПУ.

Внутренние заусенцы

Расположены внутри каналов, поперечных отверстий или внутренних проходов.

Их гораздо сложнее удалить, поскольку физический доступ ограничен.

Термическое и электрохимическое удаление заусенцев часто выбирают специально для удаления внутренних заусенцев.

Сварные заусенцы, горячие заусенцы и перьевые заусенцы

Сварные заусенцы

Образуется избытком материала во время сварки.

Часто неравномерные, и их трудно удалить равномерно.

Горячие заусенцы

Типично для лазерной и плазменной резки из-за затвердевания расплавленного металла.

Перьевые заусенцы

Тонкие острые выступы, вызванные сдвигом или деформацией мягкого материала.

Они часто встречаются при обработке алюминия и тонких-материалов.

Тип заусенца часто определяет процесс раньше, чем материал.

Объяснение 5 лучших методов удаления заусенцев

1. Ручное удаление заусенцев

Ручное удаление заусенцев по-прежнему широко используется, поскольку оно дешево в запуске и гибко подходит для небольших производственных партий.

Операторы используют ручные инструменты, такие как:

• Файлы
• Скребки
• Абразивные подушечки
• Вращающиеся лезвия
• Шлифовальные круги

Этот процесс хорошо подходит для прототипов, ремонтных работ или мелкосерийного производства, где автоматизация не оправдана.

Квалифицированный оператор может выборочно удалять заусенцы, не затрагивая остальную часть детали.

В этом преимущество.

Минус — последовательность.

Два оператора редко дают одинаковые результаты в течение длительных производственных смен. Ручное удаление заусенцев также становится дорогостоящим, когда увеличивается количество рабочих часов.

Завод, производящий 5000 обработанных алюминиевых корпусов в день, не может долго полагаться на ручное удаление заусенцев.

Лучшее для

• Обработка прототипа
• Мелкосерийное производство
• Простая геометрия
• Локальное удаление заусенцев

Основные ограничения

• Трудоемкий
• Трудно стандартизировать
• Медленная скорость производства
• Качество,-зависимое от оператора

2. Механическое удаление заусенцев

Механическое удаление заусенцев является наиболее распространенным решением в промышленном производстве.

В эту категорию входят:

• Вибрационная отделка
• акробатика
• Системы абразивных лент
• Роторная чистка
• Автоматические станки для закругления кромок

Цель проста: быстро и последовательно удалять заусенцы в нужном масштабе.

При производстве листового металла системы удаления заусенцев с широкой лентой могут обрабатывать сотни деталей,-вырезанных лазером, в час. В автомобильном производстве роботизированные щеточные системы часто интегрируются непосредственно в автоматизированные производственные ячейки.

Механическое удаление заусенцев эффективно, поскольку оно хорошо масштабируется.

Но это все еще абразивный процесс.

Это имеет значение.

Агрессивные абразивные среды могут скруглить края, изменить размеры или повредить покрытия. Тонкие алюминиевые детали могут деформироваться под чрезмерным давлением. Деликатно обработанные поверхности могут потерять допуск.

Для конструктивных деталей это обычно приемлемо.

Для прецизионных уплотняющих поверхностей или оптических компонентов это может быть не так.

Лучшее для

• Крупносерийное-производство
• Производство стали и алюминия
• Лазерная-резка листового металла
• Автоматизированные производственные линии

Основные ограничения

• Абразивный износ поверхностей
• Медиапотребление
• Образование пыли
• Возможные изменения размеров

3. Термическое удаление заусенцев

Термическое удаление заусенцев удаляет заусенцы с помощью контролируемого процесса сгорания внутри герметичной камеры.

Смесь кислорода и горючего газа воспламеняется вокруг заготовки. Заусенцы сгорают практически мгновенно, поскольку имеют гораздо меньшую массу, чем основной материал.

Обычно этот процесс занимает миллисекунды.

Термическое удаление заусенцев особенно хорошо подходит для:

• Перекрестные-отверстия
• Внутренние ходы
• Сложные отливки
• Гидравлические компоненты

Это места, куда механическим инструментам трудно добраться.

Типичным примером являются автомобильные блоки клапанов с пересекающимися масляными каналами. Удаление внутренних заусенцев вручную было бы практически невозможно в промышленных масштабах.

Термическое удаление заусенцев быстро решает эту проблему.

Этот процесс сопряжен с компромиссами.

Стоимость оборудования высокая. Возможно окисление поверхности. Некоторые материалы не подходят из-за термочувствительности.

Лучшее для

• Внутренние заусенцы
• Труднодоступные--геометрии
• Удаление заусенцев с нескольких-поверхностей

Основные ограничения

• Высокие капитальные затраты
• Тепловое-окисление
• Ограниченная совместимость материалов

4. Электрохимическое удаление заусенцев.

При электрохимическом удалении заусенцев используется контролируемый электролиз для растворения заусенцев с проводящих металлических поверхностей.

Заусенец становится целевой областью анодного растворения, в то время как основная заготовка практически не затрагивается.

Этот процесс чрезвычайно точен.

Он обычно используется в:

• Аэрокосмические компоненты
• Медицинские приборы
• Системы впрыска топлива
• Детали турбины

Электрохимическое удаление заусенцев часто выбирают, когда удаление заусенцев должно происходить без механического воздействия.

Например, крошечные заусенцы внутри хирургических инструментов или топливных форсунок невозможно безопасно удалить абразивными методами.

Процесс легко контролируем, но он не прост.

Обращение с электролитом, проектирование оснастки и мониторинг процесса требуют опыта. Управление химическими отходами также усложняет эксплуатацию.

Лучшее для

• Прецизионные компоненты
• Детали с жесткими допусками
• Сложная внутренняя геометрия.

Основные ограничения

• Требования к утилизации электролита
• Более высокая сложность процесса
• Ограничено проводящими материалами

5. Удаление заусенцев сухим льдом/струйная очистка CO₂

Удаление заусенцев сухим льдомиспользует сжатый воздух для ускорения частиц сухого льда по направлению к поверхности заготовки.

Когда частицы ударяются о заусенец или слой загрязнения, почти одновременно происходят три вещи:

• Термический шок от сухого льда -78,5 градусов.
• Механическое воздействие
• Быстрое расширение сублимации CO₂

Сухой лед напрямую превращается из твердого состояния в газообразное. Никакой жидкости не остается.

Это полностью меняет процесс по сравнению с абразивно-струйной обработкой.

Здесь нет песка, остатков стеклянных шариков и очистки вторичной среды.

Для точного производства это имеет большее значение, чем многие думают.

Например, при обслуживании пресс-форм абразивоструйная очистка может постепенно изнашивать текстурированные поверхности пресс-формы и ухудшать однородность размеров. Струйная очистка сухим льдом позволяет избежать этого, поскольку при нормальных условиях эксплуатации этот процесс не является-абразивным.

То же самое относится к:

• Производство электроники
• Медицинские компоненты
• Резиновые формы
• Композитная оснастка
• Прецизионные алюминиевые детали

Еще одним преимуществом является возможность онлайн-очистки.

На многих заводах струйная очистка сухим льдом позволяет очищать оборудование без разборки и охлаждения. Производители пресс-форм для шин, пищевые заводы и предприятия по литью под давлением часто используют системы сухого льда специально для сокращения времени простоя.

Обычный цикл очистки пресс-формы, который занимает несколько часов после охлаждения и разборки, иногда можно сократить до менее чем 30 минут с помощью встроенной очистки сухим льдом.

Удаление заусенцев сухим льдом — не лучший выбор для удаления очень тяжелых заусенцев с толстых стальных деталей.

Но для прецизионных поверхностей, производства,-чувствительного к остаткам и деликатной геометрии, он решает проблемы, которые часто создают абразивные системы.

Лучшее для

• Прецизионные поверхности
• Очистка пресс-формы
• Чувствительные сборки
• Производство с низким-остатком
• Приложения, связанные с чистыми помещениями-

Основные ограничения

• Требуется инфраструктура сжатого воздуха
• Менее эффективен при работе с очень тяжелыми заусенцами.
• Требуется организация поставок сухого льда

Сравнительная таблица методов удаления заусенцев

Сравнение по точности, скорости, стоимости и автоматизации

Сравнение по остаткам, отходам и повреждению поверхности

Сейчас заводы все чаще обращают внимание на вторичные отходы, а не только на скорость удаления заусенцев.

Этот сдвиг подталкивает все больше производителей к процессам отделки с низким-остатком.

Как выбрать правильный метод удаления заусенцев

Выбор процесса удаления заусенцев обычно представляет собой баланс между точностью, производительностью и эксплуатационными расходами.

Ни одна диаграмма не решает каждый случай. Но эти факторы быстро сужают решение.

Выбирайте по типу материала

Мягкие алюминиевые детали легко деформируются.

Агрессивное механическое удаление заусенцев может привести к чрезмерному скруглению кромок или повреждению косметических поверхностей.

Твердые стали лучше переносят абразивные процессы.

Пластиковые и резиновые детали часто требуют процессов с низким-ударом или криогенных-технологий.

Выбирайте по размеру и расположению заусенцев

Большие выступающие заусенцы обычно легко удалить механическим способом.

Крошечные внутренние заусенцы отсутствуют.

Поперечные отверстия, проходы клапанов и глубокие полости часто требуют термических, электрохимических подходов или подходов, основанных на-сухом льду.

Выбирайте по геометрии детали и требованиям к допускам

Сложная геометрия меняет все.

Плоский стальной кронштейн — это просто.

Медицинский имплантат с внутренними каналами – нет.

Для компонентов с жесткими-допусками не-абразивные методы или методы с низким-ударом обычно снижают процент брака.

Выбирайте по объему производства и потребностям в автоматизации

Крупносерийные-заводы заботятся о стабильности больше, чем об индивидуальных навыках оператора.

Вот почему автоматизированные системы удаления заусенцев доминируют в автомобильной, аэрокосмической и электронной промышленности.

Роботизированные камеры для удаления заусенцев, линейные щеточные системы и автоматизированные системы струйной обработки сухим льдом становятся все более распространенными, поскольку вариативность рабочей силы обходится дорого.

Когда удаление заусенцев сухим льдом является лучшим выбором?

Удаление заусенцев сухим льдом не является заменой любого процесса удаления заусенцев.

Это становится ценным, когда традиционные абразивные методы создают новые проблемы.

Для прецизионных деталей, которые невозможно поцарапать или деформировать

Механическое истирание работает путем удаления материала при контакте.

Это нормально для конструкционной стали.

Это становится рискованным для:

• Прецизионные формы
• Оптические корпуса
• Электроника
• Медицинские компоненты
• Тонкие алюминиевые детали

Струйная очистка сухим льдом позволяет избежать абразивного износа, одновременно удаляя поверхностные загрязнения и легкие заусенцы.

Для приложений, не требующих остатков вторичного носителя

Это одно из самых больших преимуществ струйной обработки CO₂.

Стеклянные шарики, песок или пластиковый материал часто требуют последующей вторичной очистки.

Сухой лед полностью сублимирует.

Остаются только удаленные загрязнения.

Это особенно полезно в:

• Производство продуктов питания
• Сборка электроники
• Чистая производственная среда
• Производство медицинского оборудования

Для сложных поверхностей, форм и труднодоступных--областей

Текстуры пресс-формы, каналы охлаждения, углы и углубления трудно очистить равномерно с помощью механических инструментов.

Частицы сухого льда могут попасть в эти области без разборки оборудования.

Это одна из причин, по которой очистка сухим льдом стала широко применяться при обслуживании пресс-форм для шин и операциях литья под давлением.

За чистое производство с низким-отходом

Химическая очистка требует утилизации.

Абразивно-струйная очистка приводит к образованию отходов.

Очистка водой вызывает проблемы с высыханием и коррозией.

Струйная очистка сухим льдом позволяет избежать большинства этих проблем, поскольку CO₂ сублимируется непосредственно в газ.

Такое сокращение вторичных отходов становится все более важным в современных производственных условиях.

Удаление заусенцев, снятие фасок и полировка

Эти процессы часто путают, но они решают разные проблемы.

Удаление заусенцев устраняет дефекты.

Снятие фасок намеренно изменяет форму краев.

Полировка улучшает текстуру поверхности.

В зависимости от применения для обрабатываемой детали могут потребоваться все три процесса.

Распространенные ошибки при выборе процесса удаления заусенцев

Самая распространенная ошибка – выбор, основываясь только на цене машины.

Обычно это игнорирует:

• Стоимость рабочей силы
• Скорость лома
• Время простоя
• Вторичная очистка
• Поверхностное повреждение
• Расходные отходы

Дешевый абразивный процесс может стать дорогим, если он приведет к разрушению покрытия или повреждению прецизионных поверхностей.

Еще одна распространенная ошибка – игнорирование расположения заусенцев.

Внешние заусенцы относительно легки. Внутренние заусенцы внутри гидравлических каналов или резьбовых отверстий – это совершенно другая инженерная проблема.

Выбор процесса должен основываться на фактическом риске неудачи, а не на привычке.

Часто задаваемые вопросы

Какой метод удаления заусенцев наиболее распространен?

Механическое удаление заусенцев является наиболее распространенным, поскольку оно хорошо масштабируется для промышленного производства и работает со многими типами материалов.

Какой метод удаления заусенцев лучше всего подходит для прецизионных деталей?

Электрохимическое удаление заусенцев и удаление заусенцев сухим льдом часто предпочтительнее для деликатных или-прецизионных компонентов, поскольку они сводят к минимуму механические повреждения.

Какой метод удаления заусенцев лучше всего подходит для внутренних отверстий?

Термическое и электрохимическое удаление заусенцев обычно используются для внутренних проходов и поперечных-отверстий.

Является ли струйная очистка сухим льдом абразивом?

В стандартных условиях эксплуатации струйная очистка сухим льдом считается неабразивной,-поскольку частицы сухого льда мягче, чем большинство промышленных материалов, и сублимируются при ударе.

Оставляет ли удаление заусенцев сухим льдом остатки?

Никаких остатков абразива для струйной обработки не остается, поскольку сухой лед превращается непосредственно в газ. Для сбора остаются только удаленные загрязнения или частицы заусенцев.

Можно ли автоматизировать удаление заусенцев?

Да. Механические, роботизированные, термические системы и системы удаления заусенцев сухим льдом обычно интегрируются в автоматизированные производственные линии.

Заключение: выбор правильного метода удаления заусенцев

Лучший метод удаления заусенцев зависит от детали, а не от тенденции.

Крупные стальные конструкции и простые компоненты часто выигрывают от механических систем, поскольку скорость имеет решающее значение. Прецизионные детали, чувствительные поверхности и окружающая среда с контролем остатков-обычно требуют другого подхода.

Поскольку производственные допуски ужесточаются, а производственная среда становится чище, процессы с низким-повреждением и низкими-остатками становятся более ценными, чем агрессивное удаление материала.

Если ваша производственная линия включает в себя точные формы, электронику, медицинские компоненты, резиновые инструменты или чувствительные механически обработанные детали, возможно, стоит рассмотреть возможность удаления заусенцев сухим льдом и струйной очистки CO₂. YJCO2 запасыочистка сухим льдоммашинаи системы производства сухого льда для промышленных производителей, стремящихся уменьшить количество остатков, простоев и повреждений поверхности во время операций очистки и удаления заусенцев.