Points clés à retenir
- CNC - signifie Contrôle Numérique par Ordinateur.
- La finition de surface est utilisée pour améliorer l’esthétique et les performances des pièces de la machine.
- Aide à éliminer la rugosité de la surface comme la rouille, la corrosion, les propriétés visuelles comme l'esthétique améliorée, etc. ainsi qu'une qualité supplémentaire.
- Traitement de surface contribue également à l’usure prématurée des pièces de la machine.
Introduction
Avec les progrès technologiques, les machines font désormais partie intégrante de la vie. Mais le plus souvent, il devient difficile de gérer une machine et ses pièces sur le long terme. Étant donné que la plupart des machines et leurs pièces sont fabriquées en métal, il existe de fortes chances que divers problèmes tels que la rouille, la corrosion, etc. se produisent. Heureusement, il existe de nombreux remèdes sur le marché pour empêcher les pièces de machines de tels problèmes. L’une des solutions les plus populaires pour les pièces de machines est «surface finition ».
Aujourd'hui, nous allons parcourir « la finition de surface étape par étape des pièces usinées CNC ». Commençons!
Finition de surface - C’est AKA « texture de surface » et « topographie de surface ». En termes simples, c'est la nature d'une surface. Cela implique de petits écarts locaux d'une surface par rapport à l'idéal plat.
Fraisage CNC - La commande numérique par ordinateur (CNC) est un code de programme. Il représente des instructions pour des mouvements précis à effectuer par des machines. En d'autres termes, ce code définit comment créer, produire ou transformer automatiquement un objet virtuel en un objet réel. Les fraiseuses CNC sont très utiles pour la production commerciale et industrielle.
Pièces de machines - En général, les pièces de machine sont décrites comme des éléments de machine ou du matériel qui font référence à un composant élémentaire d'une machine.
Allons de l'avant et jetons un coup d'œil à d'autres sujets essentiels.
Finitions de surface standard
En général, un état de surface est décrit comme une mesure de la texture d'une surface. Il est normalement identifié par la couche du motif de surface, la rugosité et l'ondulation.
La finition de surface standard comprend les caractéristiques fréquemment utilisées pour les finitions d'usinage utilisant différentes méthodes de production.
Unités de finition de surface
- Moyenne de rugosité (Ra)
- Rugosité quadratique moyenne (RMS)
- Profondeur de rugosité maximale (Rmax)
- La rugosité moyenne (Rz)
Techniques de finition d'une surface métallique
- Ponçage
- Polissage par ultrasons
- Grondement et dégringolade
- Polissage magnétique
- Sablage
- Rodage
- Dépôt
Besoin de Finition de surface
Les finitions de surface ne sont pas uniquement destinées à des fins esthétiques. Au lieu de cela, une finition de surface répond à de nombreux autres objectifs importants.
Résistance à la corrosion - La corrosion est un problème très grave pour le métal. La rouille est également un problème. Elle réduit la qualité de ces composants, affectant ainsi leurs performances et leur fonctionnalité. Dans ce cas, la finition de surface assure une protection adéquate et des performances durables.
Améliore l'esthétique - L'esthétique joue un rôle très important car l'apparence est aujourd'hui très importante pour améliorer les performances du produit. Grâce à la technique de finition de surface, les pièces usinées CNC sont attrayantes.
Processus de fabrication facile - Une finition de surface usinée facilite la fabrication. Par exemple, le papier de verre adhère mieux aux peintures. Ce processus contribue à soulager les contraintes de fabrication.
À faire et à ne pas faire pour la finition de surface
Il y a plusieurs choses que nous devons garder à l’esprit pour obtenir des pièces usinées CNC parfaites. Par exemple, les dimensions et tolérances correctes, la forme, la qualité des matières premières utilisées, etc. Mais cela doit être travaillé après la production des pièces usinées.
Liste des choses à faire pour la finition de surface
Mesure de la finition de surface - La première étape consiste à mesurer l'état de surface et comprend l'analyse du profil, l'inspection de la surface et l'inspection microscopique, en se concentrant sur le pic de rugosité (Ra) et sa séparation (D). Mais il est important de choisir la bonne technologie, celle qui convient le mieux pour obtenir les résultats souhaités.
Augmentez la vitesse et réduisez l'alimentation - Cette étape est cruciale, en particulier lors du traitement de pièces coûteuses. La finition de surface permet de garantir le respect des valeurs prédéfinies ainsi que l'avance et la vitesse correctes. L'augmentation de la vitesse et la réduction de l'avance incluent la manière correcte de gérer l'ensemble du processus de finition pour fixer la surface en pieds par minute (SFM) et diminuer les pouces par tour (IPR), prolongeant ainsi la durée de vie de l'outil et réduisant le risque de défaillances catastrophiques de l'outil endommageant les pièces finies.
Utilisation de brise-copeaux - L'une des étapes les plus importantes dans le contrôle des copeaux pour une bonne finition de surface. Étant donné que les copeaux générés entravent dans une large mesure l'ensemble du processus d'usinage, il est fortement recommandé d'utiliser un brise-copeaux de haute qualité pour obtenir d'excellents résultats.
Augmenter le rayon du nez - Comme il existe une relation directe entre le rayon de la pointe de la lame, il en résulte une bonne finition de surface. Par conséquent, un rayon de pointe plus petit réduit la pression exercée sur l'outil. Ensuite, la lame avance à la moitié du rayon de pointe. Dans ce cas, un rayon de pointe plus grand permet d'effectuer des coupes plus lourdes.
Réduisez les vibrations avec des outils équilibrés - L'utilisation d'une technologie d'outils équilibrés réduit les vibrations apparentes lors de la finition.
Lame tranchante, angle d'attaque et angle positif - Le besoin de lames plus tranchantes, d'angles d'attaque plus grands et d'angles de coupe positifs est très important pour obtenir la finition de surface souhaitée.
Porte-outil et porte-travail - Le facteur le plus sous-estimé lors du processus de finition de surface est le porte-outil. Par exemple, si le porte-couteau est vieux et que la rainure pour maintenir la lame est endommagée, la lame bougera, ce qui entraînera des claquements et une mauvaise finition de surface. Par conséquent, considérez-le toujours comme un bon outil et un bon porte-outil.
Liste des choses à ne pas faire pour la finition de surface
N'utilisez pas le même outil - Pendant le processus de finition de surface, les outils et les pièces peuvent devenir rugueux avec les lames ainsi qu'un grand rayon de nez. Dans ce scénario, un outil de finition avec l'angle d'attaque et le rayon de raclage appropriés permet d'aplatir la partie requise de la machine, ce qui permet d'obtenir une excellente finition de surface. Au contraire, la lame poussera le matériau au lieu de le couper. Cela entraînera une mauvaise qualité de surface, des bords ébavurés et une durée de vie de la lame réduite.
Évitez les pauses - Pour une finition de surface lisse, les pauses inutiles entravent le bon processus de finition. Si cela se produit régulièrement, assurez-vous que l'outil ne s'arrête pas pendant le processus de coupe.
Évitez d'abaisser la ligne médiane - L'une des meilleures façons de corriger le processus de coupe est de suivre un rapport 70:30 au lieu d'une méthode 50:50. En effet, la coupe au milieu risque de cogner l'insert le long du bord du matériau et de provoquer des brûlures et d'entraîner une finition de surface inappropriée.
Rôle de la finition de surface pour les pièces usinées CNC
Protection contre la rouille - La plupart des pièces et composants des machines CNC sont fabriqués en métal. Lorsque l'équipement est à l'air libre, il est très facile de le corroder. Par conséquent, l'ensemble de la machine a besoin d'une protection antirouille. Par exemple, la galvanoplastie, le revêtement et d'autres technologies de finition de surface sont utilisés dans le monde entier pour la protection antirouille des pièces métalliques.
Décoration extérieure - Avec l'évolution de la technologie des machines CNC, les exigences des utilisateurs en matière de produits et d'apparence des produits ont changé. De nos jours, les gens recherchent souvent des produits attrayants, la concurrence sur le marché s'est intensifiée. L'apparence dépend fortement du design. Cela signifie que l'esthétique réside dans l'application d'une technologie de finition de surface avancée.
Renforcement des surfaces - Les machines CNC sont connues pour leur structure complexe, car certaines pièces CNC nécessitent une certaine rigidité, mais d'autres nécessitent une dureté et une résistance à l'usure en surface. Dans ce cas, le traitement thermique de surface est la technique la plus populaire et la plus couramment utilisée. De plus, le grenaillage est également utilisé pour le renforcement de surface des pièces de machines CNC.
Réparation de pièces - La technologie de finition de surface n'est pas seulement populaire pour le processus de fabrication CNC, mais également pour la réparation et l'endommagement des pièces CNC ainsi que pour la refabrication. Le processus d'utilisation des machines de construction prolonge la durée de vie des pièces de machines CNC, améliore la valeur d'utilisation et réduit la consommation de ressources.
Facteurs affectant la finition de surface des pièces de machines CNC
La finition CNC est le processus ou la méthode la plus importante essentiellement utilisée pour améliorer l’apparence, le toucher et la fonction d’un métal. Mais il est nécessaire de choisir la meilleure technique de finition pour obtenir des résultats fructueux.
L'application du produit - Dans une machine CNC, chaque pièce est soumise à des conditions environnementales différentes telles que les vibrations, la chaleur, l'humidité, les rayons UV, etc. Il est important de faire le bon choix avec soin. Parce qu'il est souvent destiné à un usage extérieur et qu'une exposition accrue nécessite une finition de surface standard pour améliorer la dureté. L'application du produit pour la finition de surface doit également augmenter la résistance à l'usure.
Problèmes de durabilité - La durabilité doit être une considération essentielle, comme la durée de vie que vous souhaitez donner à votre produit. Dans ce processus, même la matière première joue un rôle crucial. Cela signifie que l'ajout de valeur au produit fini implique à la fois la durabilité et la finition.
Matière première et finition de surface métallique - Il existe de nombreux matériaux qui sont très difficiles à polir. Il peut donc être extrêmement difficile d'anodiser d'autres surfaces car la peinture risque de ne pas bien adhérer à certains matériaux. Par conséquent, la finition CNC est une étape incontournable.
Les dimensions de la pièce - La finition de la surface usinée peut modifier les dimensions d'une pièce. Par exemple, une finition épaisse telle qu'un revêtement en poudre augmente l'épaisseur de la surface du matériau métallique.
Prix - N'oubliez jamais de tenir compte du budget ! Les meilleures méthodes de finition de surface nécessitent souvent des préparations minutieuses, des procédures complexes et des matériaux de qualité supérieure. Cela signifie qu'il faut toujours vérifier et comparer les prix avant de prendre une décision.
Types d' Finition de surface pour pièces usinées CNC
Fraisé - Cette technique de finition de surface d'usinage CNC ne nécessite aucun type de post-traitement. Cela signifie que la pièce restera dans son état usiné en tant qu'usinage CNC. Ainsi, elle peut fabriquer des pièces avec des tolérances serrées allant jusqu'à ± 0.025 mm. De plus, les composants fraisés offrent la meilleure précision dimensionnelle. Certains matériaux courants qui utilisent la technique de fraisage sont l'aluminium, le laiton, le magnésium, le nickel, l'acier, les plastiques thermodurcissables, le titane et le zinc.
Explosion de perles - Le grenaillage est une sorte de grenaillage. Ce procédé consiste à projeter de fines billes de verre pour nettoyer ou finir une surface à très haute pression. Ce procédé consiste donc à projeter de petits supports sphériques sur la surface d'une pièce usinée CNC à l'aide d'air comprimé. La technique du grenaillage vise à laisser une surface lisse, brillante et plus propre. Le résultat final du grenaillage est une texture lisse avec une finition mate ou satinée. En général, cette technique est le plus souvent utilisée pour des matériaux comme les métaux, le plastique, le verre et le caoutchouc pour créer une excellente finition de surface.
Revêtement poudre - Le revêtement en poudre est une méthode de revêtement à sec utilisée pour la finition des métaux. Il est généralement utilisé pour les équipements industriels. Le processus de revêtement en poudre consiste à appliquer une fine couche de poudre de polymère sèche sur la pièce usinée. Une méthode de finition de surface ajoute de la résistance et de la résistance à l'usure aux pièces usinées CNC. La méthodologie de revêtement en poudre est très populaire en particulier pour offrir des finitions de haute qualité pour la fonctionnalité, ainsi que pour les perspectives. La finition par revêtement en poudre est non seulement flexible mais aussi une solution solide. Ainsi, c'est un traitement idéal pour les applications intérieures et extérieures. De plus, il est utilisé pour divers matériaux tels que le métal, le béton, l'acier et le plastique, car il s'agit de l'une des options de finition les plus rentables du marché.
Anodisation (Type II et III) - L'anodisation est une technique électrochimique très populaire pour améliorer l'aspect de la surface métallique en une finition décorative, durable, résistante à la corrosion et à l'oxyde anodique. Cette technique consiste à ajouter une très fine couche de céramique à la surface des pièces usinées. La technique d'anodisation contribue à la résistance à la corrosion et à l'usure. C'est l'un des processus les plus respectueux de l'environnement car il ne produit aucun déchet dangereux. Le processus d'anodisation implique l'utilisation d'un objet en aluminium comme anode et d'une électrode en carbone comme pôle opposé pour effectuer l'électrolyse immergée dans des bains d'électrolyte. Lorsque la solution acide est traitée par électrolyse pendant l'anodisation, l'anode émet de l'oxygène. Mais cela ne se produit pas dans le cas des anodes en aluminium. Ensuite, l'oxygène de l'anode en aluminium se lie instantanément avant de se gazéifier avec le métal de la couche superficielle dissous et forme un oxyde d'aluminium. L'aluminium et d'autres métaux non ferreux tels que le magnésium et le titane peuvent être anodisés.
Passivation - Il s'agit d'un traitement chimique pour l'acier inoxydable et d'autres alliages qui améliore la capacité des surfaces traitées à résister à la corrosion. Dans l'acier inoxydable, la méthode de passivation utilise de l'acide nitrique ou de l'acide citrique pour éliminer le fer. Ce traitement chimique crée une couche d'oxyde protectrice qui ne réagit pas chimiquement avec l'air pour provoquer la corrosion. Il aide donc l'acier inoxydable à résister à la rouille ou à la corrosion. La passivation aide à éliminer la contamination de surface et améliore la maintenance du système. Les matériaux couramment passivés comprennent les alliages d'aluminium, de zinc, de cadmium, de cuivre, d'argent, de magnésium et d'étain.
Il existe différents types de passivation :
- Immersion en réservoir
- Application du spray
- La circulation
- Application de gel
Meilleures technologies de finition de surface
- Technologie de pulvérisation de surface
- Technologie de traitement chimique
- Technologie de renforcement de surface
- Technologie de grenaillage de surface
- Technique de traitement thermique de surface
Processus de finition de surface
En général, il y a 3 étapes principales à suivre pour une excellente finition de surface des pièces usinées CNC.
- Choix des matériaux
- Étapes de préparation préalables
- Sélection de la meilleure option de finition de surface
Choix des matériaux - Tout d'abord, il est nécessaire de sélectionner le bon matériau pour la finition de surface. Lors du choix du matériau, vous devez analyser les propriétés requises pour le produit en fonction de l'utilisation.
Étapes de préparation préalables - Vient ensuite la préparation de pré-finition. À cette étape, choisissez le type de produit et la conception appropriés. Accédez également à la qualité du matériau comme la température, le poids, la résistance, les conditions environnementales, etc.
Sélection de la meilleure option de finition de surface - Comme il existe de nombreuses techniques de finition de surface, il est important de choisir la meilleure et la plus appropriée pour obtenir d'excellents résultats.
Caractéristiques de finition de surface
Rugosité de surface - Cela faisait référence à des irrégularités de surface finement espacées.
Ondulation de la surface - C'est également l'une des irrégularités de surface avec des irrégularités espacées.
Poser - La pose fait simplement référence aux directions de motif qui sont produites à partir des différentes opérations qui ont lieu sur la surface telles que le tournage, le rabotage, le meulage, le fraisage, etc.
Pensée finale
Le finition de surface de pièces usinées CNC offre un certain nombre d'avantages aux produits. Mais le plus souvent, les particuliers ainsi que les grandes entreprises sont confrontés à un dilemme lorsqu'il s'agit de choisir la bonne technique de finition de surface. Il existe de nombreuses raisons de se tromper, comme le nombre infini de solutions disponibles sur le marché, etc. Dans un tel scénario, référez-vous à cet article ou consultez des experts du secteur.
