phương pháp gia công đặc biệt

CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA
CÔNG ĐẶC BIỆT


Phay hóa


Khái niệm
-Phay hóa là kỹ thuật được dùng để tạo ra hình dạng cho kim loại đạt được độ
dung sai chính xác cao nhờ tác dụng hóa học.
- Quá trình gia công sẽ lấy đi những lớp kim loại trên những diện tích tương đối
lớn để làm giảm trọng lượng của những tấm kim loại (những chi tiết quan trọng
trong máy bay và tên lửa).
- Những chi tiết có dạng côn, chiều sâu cắt đa dạng đều có thể gia công được
bằng phương pháp phay hóa.


1. Nguyên lý gia công phay hóa
- Phương pháp phay hóa là một quá trình trong đó chi tiết được
nhúng vào trong một chất ăn mòn (thường là chất hòa tan kiềm
mạnh), khi đó nhờ tác dụng của phản ứng hóa học nó sẽ lấy đi
những lớp kim loại.
- Những vùng không gia công phải dùng vật liệu bảo vệ (tấm
chắn) không có tác dụng phản ứng với chất ăn mòn.


Các bước gia công bao gồm:
Lau chùi
Tạo lớp bảo vệ
Vạch dấu và tẩy rửa
Ăn mòn

Xả và tẩy dung môi


Lau chùi: phải lau thật sạch toàn bộ chi tiết.

Làm sạch


Tạo lớp bảo vệ (tấm chắn): sau khi lau và để khô, chi tiết được phủ một lớp
vật liệu bảo vệ. Có thể dùng cọ, con lăn, nhúng hoặc xịt.
Lớp bảo vệ (tấm chắn)


Vạch dấu và tẩy rửa: một chi tiết mẫu được đặt lên trên chi tiết
cần gia công và vùng diện tích tiếp xúc với chất ăn mòn sẽ được
đặt nằm ngoại tiếp và lớp vật liệu bảo vệ sẽ được tẩy bỏ đi.


Ăn mòn: chi tiết sẽ được nhúng vào trong chất ăn mòn để thực
hiện quá trình gia công.

Khắc hóa


Xả và tẩy dung môi: sau khi gia công xong, chi tiết được xả
trong nước và sau đó để vào bồn dung môi để tẩy lớp màng
bảo vệ ra khỏi chi tiết.

Sản phẩm

2. Các đặc điểm khi gia công phay hóa
a. Bề dày kim loại.
Từ 0.05mm – 2mm
b. Hình dạng của chi tiết.
Có thể định hình các chi tiết bằng cách sử dụng các dụng cụ
cứng hoặc sử dụng khuôn dập khi số lượng chi tiết gia công ít.
Có thể khắc một nữa để tạo nếp gấp, để chi tiết có thể định
dạng bằng tay. Tùy từng trường họp ta sẽ sử dụng phụ thuộc
vào từng chi tiết cụ thể và giá thành.
c. Độ phẳng của kim loại.
Được tiêu chuẩn hóa bởi máy cán thép.


d. Độ nhám bề mặt.
Độ nhám về mặt thay đổi theo vật liệu gia công khác nhau
Độ nhám phụ thuộc vào cấu trúc kim tương của vật liệu .
Vật liệu gia công

Độ nhám bề mặt

Nhôm và hợp kim nhôm 1.8 - 4.1
Magie

0.8 - 1.8

Thép trung bình

0.8 – 6.4

Titan và hợp kim titan

0.4 – 2.5


e. Kích thước nhỏ nhất của lổ.
• Do khắc bên cạnh lổ nên đường kính nhỏ nhất của lổ cần lớn
hơn chiều dày vật liệu một chút. Tùy thuộc vào loại và chiều
dày của kim loại kích thước nhỏ nhất của lỗ lớn hơn chiều
dày vật liệu từ (0,013 – 0,05).


• F hệ Số khắc.
• Khi khắc cả 2 bên của kim loại thì hệ số khắc là 50/50.
• Khi khắc 1 bên nhiều hơn 1 bên còn lại, ví dụ thiết kế đòi hỏi khắc
1 bên 90% và 1 bên 10% thì hệ số khắc sẽ là 90/10.
• Khi khắc lỗ, các vách của khắc lổ không thẳng mà nghiêng một
chút, bề mặt lỗ sẽ rộng hơn trong lòng lỗ. khoảng bên trên từ bề
của lỗ đến mép của lỗ suốt gọi là cạnh dao.
• Số lượng cạnh dao thay đổi theo vật liệu, chiều dày, kích thước lỗ
và hệ số khắc.



g. Dung sai.
• Những tấm hay những phần của chi tiết có kích thước đến
152mm – 152mm và chiều dày nhỏ nhất là 0,1mm có thể
giữ cho dung sai khoảng 10% chiều dày vật liệu.
• Vật liệu tương tự như trên có kích thước lên đến 254mm x
254mm dung sai khoảng 15% chiều dày vật liệu

• Những tấm rộng hơn thì dung sai khoảng 20% chiều dày.


h. Góc lượn
• Trong phay hóa vật liệu bị khắc sâu vào từ mọi hướng nên không
xảy ra hiện tượng có những góc bén nhọn.
• Tất cả những góc bên trong sẽ được bo 1 lượng bằng với chiều
dày vật liệu.
• Những góc bên ngoài thì được bo có phần bé hơn.


i. Các đặc tính vật lý và tính tôi
• Nếu cần sử lý nhiệt thì nên sử lý trước khi cắt
• Quá trình phay hóa không làm biếng đổi tính vật lý hay nhiệt
luyện của kim loại


j. Những khuyết tật khi phay hóa.
• Sai số kích thước
• Tạo cạnh rất sắc
• Tạo thành đảo
• Khuyết tật dạng lõm lòng đĩa
• Khuyết tật hình dáng


3. Các chất khắc hóa thường dùng
Các vật liệu gia công khác nhau sữ dụng các chất khác nhau


Vật liệu gia công Chất khắc hóa

Nhôm và hợp
kim nhôm

Fecl3
NaOH

Tốc độ
khắc( mm/ph)

Hệ số khắc hóa

0.013 – 0.020
0.020 – 0.025

1,75

Đồng và hợp kim FeCl3
đồng
CuCl2

2.0
1.2

2.5 – 3.0

Magie và hợp
kim magie

HNO3

1.0-2.0

1.0

silicon
Thép

HNO3, HF, H2O
HCL, HNO3
FeCl3

Rất chậm
0.025
0.025

 
2.0

Titan

HF
HF, HNO3

0.025
0.025

1.0
1.0

Niken

Fecl3

0.013-0.038

1.0-3.0


Ưu điểm
• Có thể gia công nhiều chi tiết đồng thời.
• Chi phí cho dụng cụ đồ gá thấp.
• Không có sự cong vênh hay biến dạng.
• Có thể gia công những đường viền hay tạo hình cho những chi tiết
đã gia công xong.
• Có thể gia công đồng thời cả hai cạnh của một chi tiết.
• Không để lại ba-via.
• Hầu hết tất cả các loại vật liệu dều có thể gia công được.
• Kích thước của chi tiết tùy thuộc vào kích thước của bồn nhúng.
• Những chi tiết mỏng 0.375mm không có điểm tửa cũng có thể gia
công được.


Nhược điểm
• Gia công lỗ đạt cấp chính xác thấp.
• Quá trình cắt chậm, mất nhiều thời gian.
• Độ nhám bề mặt ở những chỗ ăn mòn sâu không đạt được như khi gia công
bằng máy truyền thống.
• Rất khó để dạt dược kích thước cạnh bên của lỗ.
• Chiều sâu cắt giới hạn(≤12mm), độ sắc bén không đạt được.
• Đòi hỏi vật kiệu gia công phải đồng nhất. Khó đạt được kết quả cao đối với

chi tiết hàn
• Hơi ăn mòn cũng gây ra sự ăn mòn lớn.
• Nhôm là vật liệu duy nhất có thể gia công dễ dàng bằng phay hóa.


Phạm vi ứng dụng
• Các cánh của máy bay.
• Vỏ của tên lửa.
• Cánh máy bay trực thăng.
• Bình áp suất hình cầu.
• Các tấm bản kiến trúc.


Giống và khác nhau của gia công phay hóa và
gia công quang hóa
Giống nhau:
• Phay hóa và quang hóa đều là phương pháp gia công đạt được độ
chính xác cao nhờ tác dụng hóa học
• Không cần sử dụng những dụng cụ và khuôn truyền thống, giảm chi
phí cho dụng cụ và khuôn
• Có thể gia công nhiều chi tiết có hình dạng phức tạp
• Hầu hết các loại vật liều đều có thể gia công được
• Không tạo ứng suất dư, không làm thay đổi tính chất của kim loại
• Không đòi khỏi phải có dòng điện dể bóc tách vật liệu