Tipus de peces que requereixen mecanitzat de precisió de components mecànics
En la fabricació moderna, el mecanitzat de components mecànics de precisió té un paper crucial. Produeix peces d'alta-precisió i alta-qualitat que compleixen diversos requisits d'aplicacions complexes i-de gamma alta. Tanmateix, no totes les peces requereixen un mecanitzat mecànic de precisió. Amb aquest mètode només es processen aquells amb requisits estrictes de precisió dimensional, qualitat de superfície i rendiment del material.
I. Peces amb requisits de precisió dimensional extremadament elevats
A la indústria aeroespacial, un exemple típic és la pala de la turbina d'un motor. Les pales de la turbina funcionen en condicions dures d'alta temperatura, alta pressió i alta velocitat de rotació. La seva precisió dimensional afecta directament el rendiment i l'eficiència del motor. La tolerància del perfil de la fulla sol ser controlada en ± 0,05 mm o fins i tot més petita. Qualsevol desviació dimensional menor pot provocar un desequilibri durant la rotació a gran-velocitat, provocant vibracions que redueixen la fiabilitat del motor i fins i tot poden provocar accidents de vol en casos greus.
Un altre exemple és el muntatge de lents d'una màquina de fotolitografia en equips de fabricació de semiconductors. La màquina de fotolitografia és un dispositiu bàsic per a la fabricació de xip, i la precisió de la lent determina la mida mínima de la característica del xip. Per aconseguir una precisió de litografia a nivell nanomètric-, el radi de curvatura, el gruix i altres toleràncies dimensionals de les lents òptiques s'han de controlar a nivell nanomètric. Això requereix l'ús de tecnologia de mecanitzat mecànic de precisió, com ara el poliment i el poliment d'ultra-precisió, per complir aquests requisits d'alta-precisió.
II. Peces amb estrictes requisits de qualitat de superfície
Les articulacions artificials en dispositius mèdics són un exemple típic. Les articulacions artificials s'implanten al cos humà durant llargs períodes i contacten directament amb els teixits humans. La seva qualitat superficial no només afecta la resistència al desgast i la vida útil de l'articulació, sinó que també afecta la comoditat del pacient i els resultats de recuperació. La rugositat de la superfície s'ha de controlar a un nivell extremadament baix, normalment per sota de Ra 0,1 μm, per reduir la fricció i el desgast durant el moviment de les articulacions i prevenir el creixement bacterià a causa de la rugositat de la superfície, reduint així el risc d'infecció.
Un altre exemple són els miralls dels instruments òptics. La qualitat superficial dels miralls afecta directament la qualitat de la imatge dels sistemes òptics. Fins i tot els defectes o desnivells superficials extremadament menors poden provocar errors de dispersió i reflexió de la llum, donant lloc a imatges borroses i distorsionades. Per tant, el mecanitzat dels miralls requereix processos de poliment d'ultra-precisió per aconseguir una suavitat-atòmica, que garanteix que la llum es reflecteixi amb precisió al llarg del camí previst.
III. Peces amb propietats especials del material i alta dificultat de mecanitzat
En la fabricació de bateries per a vehicles de nova energia, el mecanitzat d'elèctrodes de bateries presenta molts reptes. Els elèctrodes de la bateria solen estar fets de metalls com el coure i l'alumini. Per millorar la densitat d'energia i el rendiment de càrrega/descàrrega de la bateria, els materials dels elèctrodes solen tenir microestructures especials i proporcions de components. Durant el mecanitzat, cal assegurar-se que la microestructura del material no es fa malbé mentre es compleixen els requisits dimensionals d'alta-precisió. Per exemple, la tolerància de gruix de l'elèctrode s'ha de controlar dins de ± 0,02 mm, cosa que requereix equips i processos de mecanitzat de precisió avançats.
Els components de les cambres de combustió del motor d'avions són un altre exemple. Aquestes peces funcionen en entorns amb altes temperatures, altes pressions i alta corrosió, i requereixen l'ús d'aliatges d'alta-temperatura-resistents, d'alta-resistència i de corrosió-aliatges, com ara aliatges de níquel-. Aquests materials són durs i propensos a endurir-se, cosa que dificulta la mecanització mitjançant mètodes tradicionals. El mecanitzat mecànic de precisió, mitjançant l'ús de tècniques de mecanitzat especials com ara el mecanitzat per descàrrega elèctrica (EDM) i el mecanitzat electroquímic (ECM), pot processar aquests materials difícils de mecanitzar--a la vegada que garanteix la precisió dimensional i la qualitat de la superfície.
Conclusió
En resum, les peces que requereixen una precisió dimensional extremadament alta, una qualitat superficial estricta i aquelles amb propietats especials del material i una gran dificultat de mecanitzat necessiten mecanitzat de components mecànics de precisió. Amb el continu progrés de la tecnologia i el desenvolupament-alt de la fabricació, la demanda de mecanitzats mecànics de precisió continuarà creixent. Això també impulsa la innovació i la millora contínua en tecnologies relacionades per satisfer la demanda creixent de peces d'alta-precisió en diversos camps.
