制品表面毛刺去除技術(shù)綜述

制品表面毛刺去除技術(shù)綜述

毛刺是指金屬和塑料制品表面的毛刺。不同產(chǎn)品中毛刺的原因不同。金屬毛刺是指金屬件經(jīng)過機(jī)械加工后殘留在表面的余屑。金屬毛刺的存在可能影響工件的定位和夾緊以及表面質(zhì)量,降低工件涂層或油漆時(shí)的附著力,影響外觀質(zhì)量和耐用度。塑料在成型過程中由于成型工藝、模具及制品設(shè)計(jì)、原料和機(jī)器等原因產(chǎn)生的并附著在制品分型面上的一層溢料,稱為批鋒或飛邊,當(dāng)這些溢料很薄很小時(shí),稱為毛刺。在精密成型工藝中,經(jīng)成型后的塑料制品一般不能直接投入使用,而需將制品表面上的毛刺徹底去除,然后進(jìn)行除油除塵、噴涂、化學(xué)鍍、電鍍、真空鍍膜、印刷等后處理。毛刺的去除質(zhì)量將直接影響塑料制品后處理的品質(zhì)。1一般毛刺去除技術(shù)目前,毛刺去除技術(shù)主要有傳統(tǒng)的人工去毛刺、電化學(xué)去毛刺、熱能去毛刺、高壓水去毛刺、超聲波去毛刺、激光去毛刺和冷凍噴丸去毛刺等。1.1靈活性較傳統(tǒng)的人工去毛刺包括利用銼刀打磨、砂紙打磨和砂輪打磨等,靈活性較大,主要適用于毛刺去除難度小且數(shù)量少的零件。對(duì)于批量生產(chǎn)的金屬或塑料制品,采用人工去毛刺不僅需要大量的勞動(dòng)力,而且勞動(dòng)強(qiáng)度很大,生產(chǎn)效率低,不適合加工形狀復(fù)雜的制品。1.2極限溶解法電化學(xué)去毛刺又稱電解去毛刺,其基本原理是:利用電能、化學(xué)能進(jìn)行陽極溶解來去除毛刺。它對(duì)加工工件無機(jī)械作用力,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化,對(duì)大批量生產(chǎn)最為經(jīng)濟(jì),適用于手工難以處理和形狀復(fù)雜部位的毛刺去除,具有去除效果好、安全可靠、高效等優(yōu)點(diǎn)。1.3燃混合室內(nèi)混合氣熱能去毛刺技術(shù),是利用高溫去除零件的毛刺和飛邊。其原理為:將加工零件置于密封腔內(nèi),充入一定比例的可燃?xì)怏w,由火花塞點(diǎn)燃產(chǎn)生瞬間高溫清除毛刺飛邊。陳健發(fā)明了一種高溫去除金屬毛刺設(shè)備,它將金屬零件放置在密封的去毛刺室里,點(diǎn)燃混合室內(nèi)混合氣,在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到2500~3000℃,將零件上的毛刺和飛邊燒除。該設(shè)備毛刺去除效率高,去除效果好,不會(huì)影響零件的金相組織,適用范圍廣。王明華等人針對(duì)目前醫(yī)療行業(yè)一次性用品毛刺問題,發(fā)明了熱塑性塑料去毛刺的方法,其方法為在密閉容器中通入乙醇?xì)夂脱鯕怏w積比例為1∶1.5~1∶4的混合氣體,氣壓達(dá)到200~500kPa(即2~5個(gè)大氣壓)左右時(shí),火花放電,點(diǎn)燃乙醇,瞬間產(chǎn)生大量熱量,由于塑料件毛刺部位表面積遠(yuǎn)大于體積,根據(jù)差動(dòng)加熱原理,迅速加熱燃燒毛刺部分,達(dá)到去毛刺的目的。日本NTT苔莉加株式會(huì)社的柳瀨利夫發(fā)明了一種塑料卡之類物品的毛刺去除與清除裝置,該裝置能在自動(dòng)去除塑料卡之類物品邊緣上的毛刺后,還能除去其表面的外來異物和靜電。1.4高壓泵沖刷毛刺技術(shù)高壓水去毛刺是利用水力噴射產(chǎn)生的物理作用和切割作用,去除毛刺的一種柔性加工工藝方法。這種工藝去毛刺能力穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高,適用于去除尺寸較大容易折斷的毛刺,以及去除孔內(nèi)毛刺,如深孔、盲孔、小孔和狹縫等部位的毛刺。但由于其壓力很高,沖擊力很大,會(huì)損傷制品表面。顧國忠等人發(fā)明了一種利用高壓射流去除被清洗工件的毛刺技術(shù),其技術(shù)方案是利用高壓泵產(chǎn)生的高壓水沖刷零件,清除零件表面的毛刺,再利用過濾系統(tǒng)過濾經(jīng)過沖刷的水,對(duì)于不同尺寸大小的金屬零件須選擇不同的射流壓強(qiáng)。馬云青等人發(fā)明了一種流體噴射去除金屬件、塑料制品毛刺及油污的方法和裝置,其工作原理如圖1所示。在流體介質(zhì)中加入具有一定硬度的研磨劑,然后通過可控增壓器對(duì)流體介質(zhì)增壓后由具有不同角度的流體噴射槍噴射在可作移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的加工工件表面,使加工工件上的毛刺在噴射沖擊力和介質(zhì)摩擦力下被去除,同時(shí)油污在噴射出的介質(zhì)的渦流沖擊力和摩擦下變成細(xì)微的滴狀物脫離工件。1.5超聲波研磨去毛刺裝置超聲波去毛刺是利用超聲作用將機(jī)械振動(dòng)傳給清洗液,使其頻繁地拉伸和壓縮,形成微氣泡,微氣泡破裂會(huì)產(chǎn)生瞬間高壓轟擊零件,以達(dá)到去除毛刺的目的。超聲波去毛刺技術(shù)是一種環(huán)保綠色科技,使用的液體介質(zhì)為純水,對(duì)環(huán)境無任何危害。陳玉峰發(fā)明了一種用金屬傳導(dǎo)聲波的超聲波研磨去毛刺裝置,它由水槽、水、超聲波振動(dòng)盒、升降機(jī)構(gòu)、工作槽、含水切削液、研磨粉、防濺隔音蓋組成,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:沒有空間形狀上的限制,只要有液體介質(zhì)的地方就可以除去毛刺;不需要工件為導(dǎo)電體,對(duì)環(huán)境沒有污染;工作加工區(qū)域與超聲波振動(dòng)盒處于不同區(qū)域,避免研磨粉對(duì)振動(dòng)盒的物理損害;由于研磨粉與水槽之間完全隔離,水槽不用添加過濾裝置。不足之處是:由于研磨粉與工件表面發(fā)生接觸,會(huì)損傷表面質(zhì)量要求較高的制品的已成型表面,另外,不利于去除韌性材料的毛刺。日本S&C株式會(huì)社經(jīng)過嚴(yán)密測(cè)量和選用超聲波頻率等諸多因素,開發(fā)出獨(dú)有的超聲波去毛刺技術(shù),它可以達(dá)到穩(wěn)定的極高的超聲波功率密度,使超聲波沖擊波的強(qiáng)度足以去除部件的毛刺。1.6去除毛刺技術(shù)激光去毛刺技術(shù)利用聚焦的激光束產(chǎn)生的熱能熔蝕毛刺。激光具有強(qiáng)度高、能量密度大、聚焦性強(qiáng)、方向性好的特點(diǎn)。激光去毛刺不需要用刀具、電解液或其它化學(xué)溶液,但設(shè)備投資成本高。瑞典尼奧斯羅伯蒂克斯公司的K·E·紐曼發(fā)明了一種去除毛刺的方法,其原理如圖3所示。激光器3對(duì)準(zhǔn)工件1的邊棱,光束4以α角照射毛刺2,使得可以確定第一表面5的位置以及與第一表面以一個(gè)角度鄰接的第二表面6的位置,經(jīng)過計(jì)算后得到一個(gè)外推面7,然后來外推第一表面5和第二表面6之間的切割曲線8,在這里沿著切割曲線除去毛刺2。1.7小型化學(xué)品飛邊的修整冷凍噴丸去毛刺技術(shù)是利用液氮的冷凍效果使塑料、橡膠制品、壓鑄件飛邊或毛刺迅速發(fā)生脆化,然后通過高速噴射的塑料彈丸撞擊制品,從而達(dá)到高質(zhì)量去除零件飛邊的目的。徐菁發(fā)明了一種小型塑料制品、橡膠制品飛邊的修整方法。將塑料制品冷凍至-100℃以下、橡膠制品冷凍至-200℃以下,同時(shí)在滾筒中和鋼球一起翻滾,滾去飛邊,自然升溫至室溫取出即可。日本昭和炭酸株式會(huì)社的倉地光也發(fā)明了一種通過噴射材料的噴射除去塑料制品、橡膠制品、壓鑄制品的毛刺的噴丸處理裝置,它克服了以往噴丸處理裝置的噴射機(jī)和分選裝置的工作必須分別進(jìn)行操作麻煩等缺點(diǎn),使噴射機(jī)和分選裝置的工作簡(jiǎn)單而高效地進(jìn)行,同時(shí)能采用小的噴射材料容器,將噴射材料均勻、高效、不堵塞地吸引供給噴射機(jī),還能使之小型化。2毛刺去毛刺技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)有的制品毛刺去除技術(shù)都存在不同程度的適應(yīng)范圍和局限性,不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量、低成本的毛刺去除。面對(duì)日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求和日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),完善或研發(fā)高質(zhì)量的毛刺去除技術(shù)顯得尤為迫切?？偟膩碚f,制品表面毛刺去除技術(shù)應(yīng)該