Rannsóknir á áhrifum brúns, brædds áloxíðs ördufts á yfirborðsgrófleika efnis
Í okkar starfi, sérstaklega í yfirborðsmeðferð eða efnisvinnslu, fáumst við við vísbendinguna um „ójöfnu“ nánast daglega. Það er eins og „fingrafar“ efnis, sem ákvarðar beint hvort síðari húðun geti fest sig, hversu slitþolnir hlutar eru og jafnvel þéttingaráhrif samsetningar. Í dag skulum við ekki tala um þessar háþróuðu kenningar, heldur setjast niður og spjalla eins og samstarfsmenn um okkar kunnuglegasta gamla vin - brúnt sambrætt áloxíð örduft - og hvernig það „stjórnar“ yfirborðsójöfnu efna.
I. Fyrst skulum við skilja: Hvað nákvæmlega er brúnt sambrætt áloxíð örduft?
Brúnt sambrætt áloxíðEinfaldlega sagt, það sem við „hreinsum“ með efnum eins og áloxíði og kóki í rafbogaofni. Þar sem það inniheldur títan- og járnoxíð er það brúnleitt á litinn, þaðan kemur nafnið. Það hefur mikla hörku, góða seiglu og er hagkvæmt, sem gerir það að „aðalefni“ í sandblæstri og slípun.
Og hugtakið „örduft“ er lykilatriði. Það vísar til afar fíns dufts sem fæst með því að mylja og sigta brúnt sambrætt áloxíð með sérstöku ferli, með agnastærð sem er yfirleitt á bilinu nokkur hundruð til nokkur þúsund möskva. Ekki vanmeta þetta duft; það er ekki lengur grófur „viðarhöggunarhnífur“ heldur nákvæmur „mótunarhnífur“. Tilkoma þess hefur gert brúnu sambræddu áloxíði kleift að færast frá þungum verkefnum eins og að fjarlægja þykkt oxíð úr steypueiningum yfir í nákvæma vinnslu, þar sem krafist er afar mikils yfirborðsgæða.
II. Hvernig „mótar“ það yfirborðið? – Kraftmikill smásjárheimur
Margir halda að sandblástur sé einfaldlega að slá yfirborðið með sandi, og því fastar sem þú slærð, því hrjúfara verður það. Það er hálfur sannleikurinn, en fyrir þá sem rannsaka örduft er hinn helmingurinn kjarninn. Áhrif brúns, brædds áloxíðs ördufts á yfirborðshrjúfleika er flókið, kraftmikið ferli, sem ég tek saman í þrjá megináhrif:
„Borunaráhrif“ (makróskurður): Þetta er innsæisríkasta leiðin. Örfljótandi duftagnir, eins og ótal litlir hamarar og meitlar, höggva hratt á yfirborð efnisins. Harðari agnir „bíta“ beint í efnið og mynda litlar holur. Þetta stig er aðalástæðan fyrir ört vaxandi yfirborðsgrófleika. Ímyndaðu þér slétt yfirborð sem er grafið út með ótal litlum holum; munurinn á tindum og dölum eykst verulega, sem hækkar náttúrulega grófleikagildin (t.d. Ra, Rz).
„Plægingaráhrif“ (plastísk aflögun): Þetta er áhugavert. Þegar agnir lenda ekki beint hornrétt á yfirborðið, heldur „skrapa“ það á ská, gætu þær ekki skorið beint í gegnum efnið. Í staðinn, eins og við plægingu, „kreista“ þær yfirborðsefnið til hliðanna og mynda upphækkaða „gróp“. Þetta ferli fjarlægir ekki efni beint, en með plastísku aflögun breytir það yfirborðslöguninni og eykur muninn á tindum og dölum.
„Þjöppunar-“ og „þreytuáhrif“: Undir stöðugum áhrifum öragna gengst yfirborð efnisins undir „hreinsunar“ ferli með endurteknum höggum. Snemmbær högg geta losað yfirborðið, en stöðug högg „þjappa“ í raun yfirborðslaginu og mynda þétt, styrkt lag. Samtímis valda endurteknum höggum þreytu í örbyggingu yfirborðs efnisins, sem auðveldar síðari agnum að fjarlægja það.
Eins og þú sérð, þá felur jafnvel einfalt sandblástursferli í sér þrjár afleiðingar sem hafa samskipti sín á milli í smásæjum heimi: „gröftur“, „plæging“ og „þjappa“.
III. Þrír lykilþættir sem hafa áhrif á niðurstöðurnar: Agnastærð, þrýstingur og horn
Nú þegar við skiljum meginregluna, hvernig „skipum“ viðbrúnt sambrætt áloxíð ördufttil að ná fram þeirri yfirborðsgrófleika sem óskað er eftir í raunverulegri notkun? Það byggist aðallega á þessum þremur lykilþáttum:
Fyrsti þátturinn: Agnastærð (Hversu gróft ætti duftið að vera?)
Þetta er mikilvægasti breytan. Einfaldlega sagt, við sömu aðstæður, því grófari sem agnirnar eru, því meiri er yfirborðsgrófleikinn. Notkun 80-mesh grófs dufts mun framleiða mjög gróft yfirborð í nokkrum strokum; en ef þú notar W40 eða jafnvel fínna örpúður, verður yfirborðið mjög slétt og fínt. Þetta er svipað og að slípa tré með grófu sandpappír samanborið við fínt sandpappír - niðurstöðurnar eru mjög mismunandi. Þess vegna, til að fá lágt yfirborðsgrófleika, er fyrsta skrefið að velja fínt örpúður.
Annar lykilþátturinn: Úðaþrýstingur (Hversu mikill kraftur?)
Þrýstingur er orkan sem agnirnar fá. Því meiri sem þrýstingurinn er, því hraðar sem agnirnar fljúga, því meiri hreyfiorka hafa þær og því árásargjarnari verða „gröftur“ og „plægingar“-áhrifin, sem leiðir náttúrulega til meiri grófleika. Hins vegar er þar einn galli: hærri þrýstingur er ekki alltaf betri. Of mikill þrýstingur getur leitt til ofskurðar, jafnvel skaðað víddarnákvæmni vinnustykkisins eða jafnvel brotið brothætt efni. Reynsla okkar er sú að þó að uppfylla kröfur um hreinsun og grófleika er best að nota lægsta mögulega þrýsting - „nota besta stálið þar sem það skiptir máli.“
Þriðji lykilþátturinn: Úðahorn (úr hvaða átt?)
Margir gleyma þessum breytum. Rannsóknir sýna að þegar úðahornið er á milli 70° og 90° (næstum hornrétt) er aukningin á ójöfnu marktækust vegna þess að „gröftur“-áhrifin eru ríkjandi. Þegar hornið verður minna (t.d. 30°-45°) verða „plógunar“-áhrifin meira áberandi, sem leiðir til mismunandi ójöfnu. Ef við viljum þrífa yfirborð en viljum ekki að það verði of hrjúft, notum við stundum minna horn til að ná jafnvægi milli hreinsunar og ójöfnu.
IV. „Leyndarmálin“ og hugleiðingar í hagnýtri beitingu
Kenning ein og sér er ekki nóg; það eru mörg „leyndarmál“ að finna í raunverulegri vinnu.
Til dæmis er „skap“ vinnustykkisins (meðfæddir eiginleikar efnisins) afar mikilvægt. Að nota sömu breytur til að vinna úr háhörðu, hertu stáli samanborið við mjúkt ál mun gefa allt aðrar niðurstöður. Mjúk efni eru líklegri til að verða plastískt aflögunarhæf, mynda djúpar og breiðar „grópar“ og stíflast auðveldlega; hörð efni eru líklegri til að flagna af og mynda fleiri holur.
Annað dæmi er „líftími“ örduftsins.Brúnt sambrætt áloxíð örduftmun slitna og brotna með tímanum. Nýtt duft hefur einsleita agnastærð, hvassar brúnir og sterkan skurðkraft, sem veldur einsleitri og tiltölulega mikilli grófleika. Hins vegar verður notað duft, með ávölum brúnum og minni agnastærð, „gamalt og slitið“ með minni skurðkrafti, sem hugsanlega veldur minni og einsleitari grófleika, sem hentar fyrir samræmda „satín“ áferð á yfirborðið. Það fer allt eftir kröfum ferlisins.
Þess vegna er verið að rannsaka áhrifin afbrúnt sambrætt áloxíð örduftAð rannsaka yfirborðsgrófleika snýst ekki bara um að skoða efnið og vinna í samræmi við það. Þetta er list nákvæmrar stjórnunar í smásjárheiminum. Við þurfum að vera eins og reyndur læknir í hefðbundinni kínverskri læknisfræði, að ná tökum á eiginleikum og ferlum „lækningajurtanna“ eins og „agna, þrýstings og horns“ og sameina þetta síðan við „uppbyggingu“ vinnustykkisins til að ávísa áhrifaríkustu „lækningu“ og ná fram fullkomnu yfirborðsgrófleika.