Aviācijas detaļu, medicīnisko robotu un pusvadītāju testēšanas iekārtu gājienā materiāla precizitāte ir nepieciešama, lai sasniegtu vertikāluma, paralēlisma un plakanuma kļūdas robežlīmeni, kas ir mazāka par vai vienāda ar 0,005 mm. Šādu augstas precizitātes izstrādājumu veiktspējas stabilitāte ir tieši atkarīga no materiāla iekšpuses atlikušā sprieguma novēršanas pakāpes. Kā divi galvenie virsmas apdares procesi, mākslīgā novecošanas apstrāde un kriogēnā apstrāde uzrāda būtiskas atšķirības šī mērķa sasniegšanā:
1.Atlikušā sprieguma kontrole
Dziļā kriogēnā apstrāde:
Atdzesējot materiālu līdz -196 grādiem (šķidrā slāpekļa temperatūra), tiek homogenizēta materiāla iekšējā mikrostruktūra un būtiski samazināts atlikušais spriegums. Tas samazina deformācijas risku, ko izraisa spriedzes atbrīvošanās turpmākās apstrādes vai lietošanas laikā, kas ir ļoti svarīgi, lai saglabātu augstas precizitātes ģeometriskās pielaides.
mākslīgā novecošanās ārstēšana:
Sildot (piemēram, 150-200 grādi) un siltuma saglabāšanu, stiprināšanas fāzes tiek izgulsnētas, lai uzlabotu izturību, bet apstrādes atlikušais spriegums var nebūt pilnībā novērsts, un var pat tikt ieviests jauns termiskais spriegums, kā rezultātā rodas izmēru nestabilitāte.
2. Materiāla stabilitāte un mikrostruktūra
Dziļā kriogēnā apstrāde:
Uzlabojiet graudus un stabilizējiet mikrostruktūru, samaziniet izmēru izmaiņas, ko izraisa temperatūras svārstības vai laiks, un uzlabojiet izmēru stabilitāti ilgtermiņā.
mākslīgā novecošanās ārstēšana:
Galvenokārt paļaujas uz nokrišņu fāzes nostiprināšanos. Ja novecošanas parametri (temperatūra, laiks) netiek pareizi kontrolēti, tas var izraisīt nevienmērīgu nokrišņu fāžu sadalījumu, ietekmēt materiāla viendabīgumu un pēc tam izraisīt lokālu deformāciju.
3. Mehānisko īpašību ietekme
Dziļā kriogēnā apstrāde:
Uzlabojiet materiāla cietību un nodilumizturību, vienlaikus saglabājot stingrību, kas palīdz samazināt instrumenta nodilumu apdares laikā un uzlabot virsmas kvalitāti.
mākslīgā novecošanās ārstēšana:
Ievērojami uzlabo izturību un cietību, bet pārāk augsta cietība var palielināt griešanas grūtības, kā rezultātā saīsinās instrumenta kalpošanas laiks vai virsmas veidojas mikroplaisas, kas netieši ietekmē precizitāti.
4. Apstrādes procesa optimizācija
Dziļā kriogēnā apstrāde:
Parasti veic pēc rupjā apstrādes un pirms apdares, lai novērstu priekšapstrādes sasprindzinājumu- un nodrošinātu vienmērīgu apdares pielaidi; to var arī izmantot, lai vēl vairāk stabilizētu izmēru pēc galīgās apstrādes.
mākslīgā novecošanās ārstēšana:
To parasti izmanto kā parastu procesu pēc šķīduma apstrādes. Ja to veic pirms apdares, galīgo precizitāti var ietekmēt nepietiekama atlikušā sprieguma novēršana.
5. Izmaksas un procesa sarežģītība
Dziļā kriogēnā apstrāde:
Tam ir nepieciešams īpašs šķidrā slāpekļa aprīkojums, kas ir dārgs un sarežģīts procesa kontrolē, taču ir piemērots augstvērtīgām -pievienotās aviācijas daļām.
mākslīgā novecošanās ārstēšana:
Iekārta ir nobriedusi un izmaksas ir zemas, taču precizitātes garantija ir atkarīga no stingras parametru kontroles, un ietekme uz detaļām ar sarežģītu formu var būt ierobežota.
Secinājums:
Īpaši augstas precizitātes prasībām — 0,005 mm, kriogēnajai apstrādei ir vairāk priekšrocību, samazinot atlikušo spriegumu un uzlabojot izmēru stabilitāti, jo īpaši attiecībā uz galvenajām alumīnija konstrukcijas daļām, piemēram, aviācijas, medicīnas un robotiem. Vispārējā novecošanas apstrāde vairāk koncentrējas uz stiprības uzlabošanu, un tā ir jāapvieno ar precīzas apstrādes tehnoloģiju (piemēram, vairākkārtēja novecošana + apstrāde zemā temperatūrā) vai jāizmanto kopā ar kriogēno apstrādi, lai ņemtu vērā gan izturību, gan precizitāti. Praktiskajos lietojumos ir jāveic visaptveroša atlase, pamatojoties uz detaļu struktūru, izmaksu budžetu un ražošanas ciklu.
