Nguyên nhân gây ra sự thay đổi kích thước của các bộ phận kim loại hiếm sau khi gia công?

Những thay đổi về kích thước sau khi gia công không phải lúc nào cũng chỉ ra vấn đề với bản vẽ hoặc khâu kiểm tra cuối cùng. Đối với tantalum, niobium, vonfram, hafnium và hợp kim của chúng, một bộ phận có thể di chuyển nhẹ sau khi được lấy ra khỏi vật cố định, để nguội hoặc được xử lý thêm. Điều kiện vật liệu, hình dạng bộ phận, lực gia công và sinh nhiệt đều có thể ảnh hưởng đến độ ổn định kích thước.

Một lý do phổ biến là sự giải phóng căng thẳng bên trong. Kho kim loại hiếm có thể đã trải qua quá trình nấu chảy, rèn, cán, xử lý nhiệt hoặc biến dạng khác trước khi đạt đến giai đoạn gia công. Khi một lượng vật liệu đáng kể bị loại bỏ, sự cân bằng ứng suất bên trong phôi có thể thay đổi. Các phần mỏng và các thành phần không đối xứng có nhiều khả năng thể hiện hiệu ứng này hơn vì chúng có độ cứng kết cấu ít hơn.

Gia công cũng đưa nhiệt vào bộ phận. Khu vực cắt có thể trở nên ấm hơn đáng kể so với vật liệu xung quanh, gây ra sự giãn nở nhiệt tạm thời trong quá trình xử lý. Nếu một bộ phận có-dung sai chặt chẽ được đo trước khi nó trở về nhiệt độ kiểm tra đã thỏa thuận thì các kích thước đo được của nó có thể không biểu thị tình trạng cuối cùng của nó.

Tốc độ cắt, bước tiến, độ sâu cắt, tình trạng dụng cụ, tốc độ loại bỏ vật liệu và điều kiện làm mát đều có thể ảnh hưởng đến quá trình sinh nhiệt. Do đó, đối với các bộ phận chính xác, việc gia công và kiểm tra cần phải được xem xét cùng nhau. Kích thước có vẻ chính xác khi bộ phận còn ấm có thể thay đổi một chút sau khi bộ phận đạt đến nhiệt độ ổn định.

Lượng và sự phân bổ vật liệu được loại bỏ khỏi một bộ phận có thể có ảnh hưởng đáng kể đến độ ổn định kích thước. Bộ phận dày và đối xứng có thể vẫn tương đối ổn định, trong khi bộ phận có thành mỏng hoặc không đối xứng có thể phản ứng khác nhau trong quá trình gia công.

Các hốc sâu, thành hẹp, các đoạn dài không được hỗ trợ và việc loại bỏ vật liệu không đồng đều có thể làm tăng nguy cơ di chuyển. Trình tự gia công cũng có vấn đề. Gia công thô theo sau là giai đoạn trung gian và hoàn thiện cuối cùng có thể cung cấp khả năng kiểm soát kích thước tốt hơn so với việc cố gắng loại bỏ tất cả vật liệu trong một nguyên công.

Đây là một lý do tại sao dung sai cuối cùng trên bản vẽ không nên được xem xét tách biệt khỏi hình dạng của bộ phận. Về nguyên tắc, dung sai có thể đạt được, nhưng quy trình sản xuất vẫn cần giữ cho bộ phận ổn định trong khi dung sai đó được tạo ra.

Đồ gá giữ phôi ở đúng vị trí trong quá trình gia công, nhưng lực kẹp cũng có thể ảnh hưởng đến hình dạng của phôi. Nếu một bộ phận mỏng được giữ chặt vào vật cố định, nó có thể vẫn ở vị trí hơi khác so với trạng thái tự nhiên khi vật liệu được lấy ra.

Sau khi bộ phận được giải phóng, một số biến dạng đó có thể biến mất và bộ phận đó có thể di chuyển. Vấn đề ngược lại có thể xảy ra khi lực đỡ không đủ và phôi di chuyển hoặc rung trong quá trình cắt.

Do đó, đối với những hình dạng khó, thiết kế đồ gá là một phần của việc kiểm soát kích thước. Cách một bộ phận được hỗ trợ trong quá trình gia công có thể cũng quan trọng như các thông số cắt được sử dụng để loại bỏ vật liệu.

Không phải mọi sự khác biệt giữa hai phép đo đều có nghĩa là bản thân thành phần đó đã thay đổi. Nhiệt độ, thiết bị đo lường, điểm tham chiếu, vị trí và thời gian kiểm tra đều có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Điều này có thể trở thành vấn đề khi nhà cung cấp đo lường một bộ phận đã hoàn thiện và khách hàng kiểm tra lại sau khi giao hàng. Nếu hai bên sử dụng các điều kiện tham chiếu hoặc phương pháp đo khác nhau thì kết quả có thể không thể so sánh trực tiếp được.

Đối với các thành phần kim loại hiếm có khả năng chịu đựng-chặt chẽ, phương pháp kiểm tra và điều kiện tham chiếu phải được thống nhất trước khi sản xuất. Điều này mang lại cho cả hai bên cơ sở giống nhau để đánh giá xem phần hoàn thiện có đáp ứng được bản vẽ hay không.

Những thay đổi về kích thước sẽ dễ kiểm soát hơn khi chúng được xem xét trước khi bắt đầu gia công. Đối với một thành phần đòi hỏi khắt khe, các kỹ sư và nhà sản xuất có thể cần phải cùng nhau xem xét tình trạng vật liệu, lượng vật liệu cần loại bỏ, trình tự gia công, phương pháp cố định, các hoạt động trung gian và các điều kiện kiểm tra cuối cùng.

Mục tiêu không chỉ đơn giản là tạo ra một chi tiết đo chính xác tại một điểm trong quá trình gia công. Thành phần đã hoàn thiện cần duy trì trong phạm vi kích thước yêu cầu sau khi gia công, giải phóng khỏi đồ gá, làm mát và mọi quy trình xử lý tiếp theo được chỉ định.

Đối với các bộ phận kim loại hiếm có dung sai chặt chẽ hoặc hình dạng phức tạp, việc hiểu sớm các yếu tố này có thể giúp các kỹ sư đặt ra các yêu cầu thực tế và tránh phải làm lại không cần thiết.