Пескоструйная обработка деталей, изготовленных на станках с ЧПУ

Пескоструйная обработка деталей, которые DEK изготавливает на собственном производстве, выполняется в рамках того же заказа: стеклянными шариками, оксидом алюминия или керамической микрофракцией, а также дробеструйное упрочнение. Обработка добавляет к сроку не более одного дня, минимальной партии нет.

Media blasting nozzle spraying machined aluminum bracket surface
  • Ra 0.8–3 µm Ra матовой отделки
  • AMS 2430 Стандарт дробеупрочнения
  • ±0.005 мм Допуск на элемент

Пескоструйная обработка деталей в DEK

Сжатый воздух разгоняет абразивную среду к обработанной поверхности, оставляя равномерную ненаправленную текстуру. Обработка планируется вместе с механообработкой в рамках одного заказа; заказы только на пескоструйную обработку не принимаются.

  • 01

    Обработка на станках с ЧПУ

    DEK изготавливает деталь на собственном производстве; абразив, маскирование и влияние на элемент с допуском ±0,005 мм определяются при одной инженерной проверке.

  • 02

    Маскирование

    Отверстия с посадками H7/g6, резьбы, уплотнительные поверхности, канавки под уплотнительные кольца и базовые поверхности закрываются резиновыми пробками, колпачками, лентой и приспособлениями.

  • 03

    Пескоструйная обработка или дробеупрочнение

    Стеклянные шарики, керамика, оксид алюминия, стальная дробь или пластиковая среда выбираются под материал и требуемую отделку или цель по усталостной прочности.

  • 04

    Последующая финишная обработка

    Перед анодированием алюминия выполняется операция удаления оксидного слоя; затем анодирование, химическая плёнка или пассивация выполняются в рамках того же заказа.

  • 05

    Контроль и документация

    Для упрочнённых деталей фиксируются результаты контроля по пластинам Алмена, детали с декоративной отделкой фотографируются перед отгрузкой с нашего сертифицированного производства.

Что даёт пескоструйная обработка и на что обратить внимание

Обработка меняет текстуру и чистоту поверхности, но не геометрию. Прежде чем назначать её на обработанную деталь, учтите её возможности и ограничения.

  • Ключевые преимущества

    • Следы инструмента исчезают: траектории фрезы и линии шага заменяются равномерной ненаправленной текстурой
    • Скрывает отпечатки пальцев: матовая поверхность сохраняет опрятный вид на корпусах и деталях, которые берут в руки
    • Удаляются лёгкие заусенцы: обработка сбивает лёгкие заусенцы, оставшиеся после механообработки
    • Чистая поверхность: окалина, цвета побежалости и переплавленный слой после электроэрозии удаляются перед следующей отделкой
    • Основа под краску и порошковое покрытие: оксид алюминия оставляет травлёную текстуру с хорошей адгезией краски
    • Повышенная усталостная долговечность: дробеструйное упрочнение создаёт сжимающие напряжения на глубине 0,1–0,5 мм
  • Ограничения и альтернативы

    1. Точность не повышается: обработка не улучшает плоскостность, круглость или Ra прецизионной поверхности
    2. Гладкая или блестящая поверхность: для нержавеющей стали выберите полировку или электрополировку; абразивоструйная обработка даёт обратный эффект
    3. Внутренние каналы: абразив не достигает пересекающихся отверстий; для кромок внутри см. удаление заусенцев
    4. Мелкие детали большими партиями: вибрационная галтовка даёт похожий мат при меньшей стоимости за штуку
    5. Съём материала на посадках: оксид алюминия снимает 5–10 мкм на алюминии, поэтому точные отверстия маскируют
Matte bead blasted finish on machined aluminum chassis component

Матовая отделка и результаты обработки поверхности

Каждая среда даёт измеримый результат на обработанной детали: текстуру, шероховатость, чистоту или усталостную стойкость, согласованные со следующей отделкой.

  • Равномерная сатиновая матовость

    Стеклянные шарики #80–#170 дают Ra 0,8–1,6 мкм при пренебрежимо малом изменении размеров (< 2 мкм) на декоративных деталях из алюминия и нержавеющей стали.

  • Более блестящий сатин

    Керамические шарики 60–150 мкм дают Ra 0,4–1,0 мкм: более тонкую и стабильную от партии к партии поверхность на нержавеющей стали, титане и алюминии.

  • Травлёная основа для краски

    Оксид алюминия зернистостью 60–220 оставляет Ra 1,5–4 мкм для адгезии краски и порошкового покрытия, а также удаляет окалину на стали и титане.

  • Усталостная стойкость

    Дробеупрочнение закрывает поверхностные микротрещины и задерживает зарождение усталостных трещин, обычно увеличивая усталостную долговечность в несколько раз.

  • Щадящая очистка

    Пластиковая среда Type II / Type V, 20–40 mesh даёт Ra ≤ 0,8 мкм без изменения размеров на пластиках и тонком алюминии.

  • Сталь без окалины

    Стальная дробь S110–S330 даёт Ra 2–6 мкм с небольшим приростом размеров; на алюминии и нержавеющей стали её не применяют (загрязнение железом).

Сравнение абразивных сред для обработки

Среда Зернистость / размер Получаемое Ra Влияние на размеры Назначение и типичные материалы
Стеклянная микрофракция #80–#170 0,8–1,6 µm Negligible (< 2 µm) Матовый сатин; декоративный алюминий и нержавеющая сталь; перед анодированием; лёгкая дробеструйная обработка
Керамическая микрофракция 60–150 µm 0,4–1,0 µm Незначительный Более тонкий, яркий сатин; стабильность от партии к партии; нержавеющая сталь, титан, алюминий
Оксид алюминия Зернистость 60–220 1,5–4 µm Снятие 5–10 µm на алюминии; скругление кромок ~0,05 мм Агрессивное травление; подготовка под краску/порошковое покрытие; удаление окалины; сталь, титан, чугун
Стальная дробь S110–S330 2–6 µm Небольшое увеличение, поверхность с лунками Дробеструйная обработка и удаление окалины со стали; никогда не применять на алюминии и нержавеющей стали
Пластиковая микрофракция Type II / Type V, 20–40 mesh ≤ 0,8 µm Нет Щадящая очистка, снятие краски, удаление заусенцев на пластиках и тонком алюминии

Подходящие материалы для абразивоструйной обработки

Стеклянная и керамическая микрофракция подходит для алюминия, нержавеющей стали и титана; оксид алюминия и стальная дробь — для стали и чугуна.

Нержавеющую сталь и алюминий никогда не обрабатывают и не упрочняют стальной дробью, чтобы исключить загрязнение железом. Кварцевый песок не используется: указание «пескоструйная обработка» (sandblasting) на чертеже выполняется оксидом алюминия или стеклянными шариками, что согласуется при проверке расчёта.

Типичные применения

Абразивоструйная обработка применяется для декоративной алюминиевой фурнитуры и ответственных по усталости валов и шестерён — от потребительской электроники до шасси авиационной техники.

Примечания по проектированию и допускам

Абразивоструйная обработка затрагивает все открытые поверхности и может снимать материал, поэтому на чертеже указывают абразив, обрабатываемые поверхности, маскирование и последующую отделку.

  • Маскируйте ответственные посадки

    Маскируйте отверстия и валы с посадками H7/g6 и точнее, резьбы, уплотнительные поверхности, канавки под уплотнительные кольца, притёртые и базовые поверхности, а также зоны лазерной маркировки.

  • Учитывайте скругление кромок

    Детали без маскирования после обработки оксидом алюминия получают радиус кромки 0,05 мм; полированные элементы теряют часть блеска.

  • Составьте примечание на чертеже

    Пример: «Обработка стеклянными шариками #120 по всем наружным поверхностям; маскировать отверстие Ø12 H7, резьбы и поверхность А». Если важна однородность внешнего вида, приложите эталонный образец.

  • Укажите последующую отделку

    Укажите «затем анодирование Type II, прозрачное» или «затем пассивация»; та же обработка подходит и перед чёрным оксидированием стали для матового неотражающего чёрного цвета.

  • Последовательность для упрочнённых деталей

    Механообработка, термообработка, шлифование, дробеструйное упрочнение, затем гальваническое или иное покрытие; лёгкая полировка может снять менее 10% глубины слоя сжимающих напряжений.

  • Как задать дробеструйное упрочнение

    Укажите на чертеже стандарт, среду, интенсивность по Алмену, степень покрытия и упрочняемые поверхности.

Параметры абразивоструйной обработки и упрочнения

  • Зернистость стеклянных шариков #80–#170 (#120 — стандартный сатин)
  • Ra после стеклянных шариков 0,8–1,6 µm
  • Ra после керамических шариков 0,4–1,0 µm
  • Съём оксидом алюминия 5–10 µm на алюминии
  • Съём шариками < 2 µm
  • Глубина упрочнения 0,1–0,5 мм, сжимающие напряжения
  • Интенсивность по Алмену 0,008–0,012 A / 0,006–0,010 N
  • Степень покрытия 100% мин., 200% для критичных зон
  • Стандарт упрочнения AMS 2430 или SAE J2441
  • Ra после упрочнения 2–6 µm
  • Допуск на элемент ±0.005 мм
  • Дополнительный срок Не более одного дня
  • Сертификаты ISO 9001:2015, ISO 13485, AS9100D

Обработка стеклянными шариками и дробеструйное упрочнение

Два процесса с разными задачами: обработка шариками — для внешнего вида перед анодированием, упрочнение — для усталостной долговечности.

  • Обработка шариками перед анодированием

    Обработка стеклянными шариками с последующим анодированием — самый частый запрос: та самая матовая отделка, по которой узнают детали после механообработки.

    • #80: заметно грубая текстура
    • #120: универсальный сатин
    • #170: мелкая текстура, чуть больше блеска
    • Перед ванной анодирования выполняется дезоксидация
    • Та же последовательность подходит перед нанесением химической плёнки
    Варианты анодирования
    Параметр Характеристика
    Стандартная зернистость #120 стеклянные шарики
    Получаемое Ra 0,8–1,6 µm
    Последующая операция Type II прозрачное или чёрное
  • Процесс дробеструйного упрочнения

    Дробеструйное упрочнение создаёт сжимающие остаточные напряжения на глубине 0,1–0,5 мм, закрывая микротрещины и задерживая зарождение усталостных трещин.

    • Среда: литая стальная дробь S110–S330, рубленая проволока, керамические или стеклянные шарики
    • Интенсивность по Алмену на пластинах A, N или C
    • Применяется к шестерням, пружинам и валам после механообработки
    • Типично для шасси и шатунов
    Запросить расчёт
    Параметр Характеристика
    Глубина сжимающих напряжений 0,1–0,5 мм
    Интенсивность для стальных шестерён 0,008–0,012 A
    Интенсивность для алюминия 0,006–0,010 N
    Степень покрытия 100% мин., 200% для критичных зон
    Стандарт AMS 2430 или SAE J2441

Часто задаваемые вопросы

Ответы о выборе среды, размерах, анодировании и дробеструйном упрочнении обработанных деталей.

Чем обработка стеклянными шариками отличается от пескоструйной?
Круглые стеклянные или керамические шарики уплотняют поверхность до гладкого сатинового мата почти без съёма материала. Пескоструйная обработка, на практике оксидом алюминия, режет поверхность и оставляет более грубую травлёную текстуру с хорошей адгезией краски. Кварцевый песок DEK не использует.
Меняет ли обработка шариками размеры детали?
Практически нет. Стеклянные и керамические шарики снимают менее 2 мкм и безопасны для большинства обработанных элементов. Оксид алюминия может снять 5–10 мкм на алюминии и скругляет кромки, поэтому точные посадки, резьбы и уплотнительные поверхности маскируют, если это указано на чертеже.
Какую отделку выполняют после пескоструйной обработки?
На алюминии чаще всего — анодирование Type II, прозрачное или чёрное: стеклянные шарики #120 дают под ним ровный мат без следов инструмента. Также применяют химическую плёнку, пассивацию или чёрное оксидирование стали; оксид алюминия готовит поверхность под краску и порошковое покрытие.
Что такое дробеструйное упрочнение и чем оно отличается от абразивоструйной обработки?
При дробеструйном упрочнении поверхность обрабатывают дробью с контролируемыми параметрами и создают слой сжимающих напряжений глубиной 0,1–0,5 мм, который повышает усталостную долговечность. Упрочнение задаётся интенсивностью по Алмену и степенью покрытия по AMS 2430 или SAE J2441, а не внешним видом, и выполняется для пружин, шестерён и валов после окончательного шлифования.
Вы выполняете абразивоструйную обработку или упрочнение деталей, изготовленных в другом месте?
Нет. DEK выполняет абразивоструйную обработку и дробеструйное упрочнение только деталей, изготовленных на собственном производстве в рамках того же заказа, поэтому маскирование и последующая отделка планируются вместе с механообработкой с самого начала.