鋁及其合金被廣泛用於家用器具、電子產品以及飛機部件,這要歸功於它們的輕盈又堅韌的特性,及由於表面的氧化膜而具有的抗鏽能力。只是對於鋁、銅和黃銅…等軟質金屬的研削加工並不常見,卻可以改善在切割製程中,工件因熱與機械應力變形的狀況。
銅和銅合金因其良好的導電性和導熱性、耐腐蝕性和可加工性,而活用於製造電子元件和精密微模具元件。根據添加劑的不同,銅合金有多種種類,其中最具代表性的是含有鋅的黃銅合金。但這些材料具有延展性,會形成流體狀碎屑。又,它們與磨粒具有親和性,會黏附在切削刃上,造成砂輪堵塞。而堵塞現象隨時間推移而增加,會出現顫動和振動,使研削無法進行。
針對以上現象,愛先生提出以下要點:
- 使用多孔砂輪:可以減少堵塞的機率。
- 管理油劑種類與用量:研削時須提供足夠的研削液,但若油劑的鹼性太強,鋁可能會變黑,銅和銅合金則會變綠。在銅合金中,也有因為硫基極壓添加劑而變黑的情況!
- 研削後盡快使用清水徹底洗淨砂輪:抑制工件變色。
- 可使用硬質的PVA砂輪進行研削:雖然比陶瓷砂輪造成更多消耗,但不會產生堵塞,提高研削作業效率。只是,使用硬質PVA砂輪時,最好避免給予砂輪過大負荷。
對於材質,愛先生也給出了以下三點建議:
- 鋁材中有混合鑄鐵、鋼或陶瓷…等堅硬素材的複合材料的情況。若混入的是金屬,則使用GC砂輪;若是陶瓷,則使用鑽石砂輪。
- 在硬質材料和鋁之間可能會有段差,必須以較小的切削量來研削,但對於平面上的加工來說,可以通過用杯形砂輪進行正面研削來抑制段差。
- 工件為高機械強度和高耐磨性的鋁基複合材料(鋁材含有陶瓷硬纖維、短纖維、晶鬚和顆粒),所產生的碎屑,可以在沒有堵塞的情況下進行研削。一般採用的是GC砂輪,但若可採用鑽石砂輪進行研削,效果更好!
原文作者:APTES技術研究所 愛恭輔 先生
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