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微孔加工
是傳統(tǒng)加工里面很難的技術,其介于傳統(tǒng)加工和微細加工之間。在很多國家的研究室里,都有這方面的研究。雖然激光可以用來加工直徑很小的孔,但是,如果用激光的話,會是一個喇叭口一樣的微孔;殘渣多。
用電火花是不錯的選擇,小可以加工0.15mm直徑的微孔,但是,其微孔孔壁會留下再鑄層,從而影響微孔的使用壽命,使得微孔的孔壁表面質(zhì)量發(fā)生惡化;
用機械鉆孔的化,其1,鉆頭非常容易斷,其2,在微孔的出口處會留下毛刺,這種毛刺會影響使用效果。
這些微型小孔只有在高倍顯微鏡下才能看到,許多微小型鉆孔的決定因素也類似于標準尺寸的鉆削加工。每當對一項新任務進行評估時,National Jet公司首先必須確定為有效的孔加工方法。微孔是根據(jù)國際純粹與應用化學協(xié)會(IUPAC)的定義,孔徑小于2納米的孔。這很大程度上還得根據(jù)加工零件種類、內(nèi)孔直徑、幾何形狀、尺寸精度要求和深度、加工零件的批量大小,以及原來采用的加工方法等。 裝有顯微鏡的手控機床經(jīng)常被用于科研項目、小批量生產(chǎn)或只需要少數(shù)的微小孔加工。一些致力于微小孔加工機床開發(fā)的制造商,大多提供是手控式機床,這一加工方法要追溯到上世紀的三十年代。
零件的材質(zhì)對加工方案的選擇影響重大,有些特殊材料,如藍寶石,由于其高硬度,激光加工是其較好的選擇。
現(xiàn)有的機械加工技術在材料上打微型小孔是采用每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)或者幾十萬轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)小鉆頭加工的,用這個辦法一般也只能加工孔徑大于0.25毫米的小孔。在今天的工業(yè)生產(chǎn)中往往是要求加工直徑比這還小的孔。檢測人員均為經(jīng)過專業(yè)培訓的技師,使用各類檢測工具進行檢測:如顯微鏡(多種),投影儀等。比如在電子工業(yè)生產(chǎn)中,多層印刷電路板的生產(chǎn),就要求在板上鉆成千上萬個直徑約為0.1~0.3毫米的小孔。顯然,采用剛才說的鉆頭來加工,遇到的困難就比較大,加工質(zhì)量不容易保證,加工成本不低。早在本世紀60年代后,科學家在實驗室就用激光在鋼質(zhì)刀片上打出微小孔,經(jīng)過近30年的改進和發(fā)展,如今用激光在材料上打微小直徑的小孔已無困難,而且加工質(zhì)量好。打出的小孔孔壁規(guī)整,沒有什么毛刺。打孔速度又很快,大約千分之一秒的時間就可以打出一個孔。
微孔加工相關資訊
激光是原子在受激幅射放大過程中發(fā)出的光。激光加工則是利用高能量密度激光束照射工件,將材料加熱、熔化、氣化的一種無機械接觸的加工方法。
由于它具有無接觸、不需要工模具、清潔、效率較高、方便實行數(shù)控和可以用來進行特殊加工,目前已經(jīng)廣泛應用于汽車、冶金、航空航天、機械等眾多領域。激光打孔與工件材料的剛性、強度、脆性等機械性能無關,能在鈹、銅、鋁、鋅、鐵、不銹鋼、耐熱合金、硬質(zhì)合金等材料上打孔,并且容易實現(xiàn)自動化??捎脕磉M行打孔、切割、銑削、焊接、刻蝕、大型零件的強化和修復、材料表面改性和材料合成、模具、模型和零件的快速制造等。
微孔的定義與分類
在機械加工中,孔加工約占其加工總量的1/3 。孔加工是半封閉式切削 ,排屑、熱量傳散、切削液冷卻都困難,特別孔深加工難度更大。
孔的定義與分類,國家標準GB1800—1979的規(guī)定:孔主要指圓柱形的內(nèi)表面??淄ㄈ缦路椒ǚ诸悾?
1)形狀分。有圓柱孔、圓錐孔、鼓形孔、多邊形孔、花鍵孔和其它異形孔以及特形孔(如彎曲孔)等。其中,以圓柱孔使用為廣泛。
2)形態(tài)分。有通孔及盲孔(不通孔);深孔(指孔的深度L與孔徑D之比超過5的孔,L/D簡稱深徑比或長徑比;L/D=5~20屬一般深孔,L/D﹥20~30屬中等深孔,L/D﹥30~100稱為特殊深孔)及淺孔。
3)孔徑的大小分。有大孔(D﹥100mm)、普通孔(D=10~100mm)、小孔(D=1~10mm)和微孔(D<1mm的孔)。