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铝材 铝材CNC高光工艺”发白”分析 X项目AL材产品,经过高光CNC制程倒角处理后,倒角面出现白斑现象(简称”发白”不良).常见发白不良(图一)有以下状态:状态一团状发白;状态二竖条状发白;状态三波浪状发白；状态四块状发白； 01 高光发白形成原因分析 ▌显微观察： 从图二显微观察结果可以看出,不良发白区域呈凹陷状，深度最大3μm左右。 ▌EDS (电子数据转换 Electronic Data Switching)分析： 从图三EDS分析结果可以看出,发白裂纹内异物主要由C、O、Al组成，还有一些微量元素Cl. ▌试验验证： 我们从显微图片(图四)得出发白不良初步分析是腐蚀造成的。现做以下验证: 溶液PH值:3％浓度切削液PH＝7.72;清洗液PH＝9.0；溶液环境为碱性，在碱性环境下，金属容易发生氧化腐蚀反应。 试验方案： 准备三种溶液进行验证： 1）1％浓度切削液PH＝7.58; 2）10％浓度切削液PH＝7.82; 3）清洗液 按照以下两种条件下进行试验： 1）大气环境：溶液介质与O2共同作用 2）溶液环境：溶液本身作用
表一.从以上验证条件中得出:在空气环境中,切削液中试验样品无变化，清洗液中样品腐蚀严重；在溶液环境中,样品都有失去光泽发白现象,切削液中较严重(如下表二)。
▌试验结论: 生产背景:铝件CNC高光处理后出现发白，清洗液（70-80℃）中清洗后发白增多。 生产因素:切削液、清洗液、温度、金属活性 试验因素:切削液、清洗液 试验分析： 1>.清洗液和切削液都会对铝件造成一定的腐蚀;2>.清洗液的腐蚀现象与生产不良现象接近.总之，在碱性环境下，铝合金在空气和溶液的作用下能够产生腐蚀白斑.在生产实际中，切削液环境中,CNC加工时，新鲜的金属表面且在高温作用下，应该比本轮试验更严重的结果，所以会产生腐蚀的白斑(备注：新鲜金属活性较强，高温能加速腐蚀)。 结论：1>.白斑是电化学腐蚀形成的;2>.切削液会对铝件造成一定的腐蚀，影响其光亮度;3>.清洗液在空气介质中会加速对铝件的腐蚀。 备注：铝合金材料在切削加工时，不断产生新鲜金属表面，它们没有任何保护，当与环境介质水、空气及其所含离子、切削液分解或氧化产生的腐蚀性产物等接触时，会发生电化学反应，会使铝合金表面受到腐蚀，从而出现铝合金工件表面失光、变黑或长白斑等现象.电化学腐蚀原理如下： Al→Al3++3e 1/2O2+H2O+2e→2OH- Al3++3OH-→Al（OH）3 因此,产品经高光倒角后,需立刻将残液吹干浸泡在纯水中，可降低高光发白的不良概率。 02 高光发白物料所对应的刀具磨损状况分析 从刀具的磨损形态看（图五）：1>每刃的两端磨损严重，这与物料被切削区两端有阳极层有关；2>下机刀具刃口磨损量在8μm以上. 分析总结： 1>.下机刀具刃口磨损量在0.008mm以上； 2>.发白首先出现在产品结构薄弱易振动部位； 3>.团状发白位置微观观察为“拉毛”状粗糙伤，为挤压拉伤； 4>.当刀具刃口磨损量超0.0038mm后，刃带0.11mm后部份干涉已加工表面，拉伤产品高光面，刀具后角消失，挤压力加剧，造成铝屑被挤压粘到已加工面. 改善对策: 1.刀具返修时对钻石颗粒大小做分类，钻石较小刀具建议不做返修（因钻石较小时，应用于高 速加工强度下降、应力释放困难）. 2.刀具角度：调刀时可按造2°~2.5°调试，以延缓刃带磨损（增大该角度，竖纹风险加大，密切关注）. 3.精铣刀吃刀量：按照0.04~0.08mm参考,调机时严格按照标准作业，避免吃刀量大加剧刀具磨损； 4.刀具动平衡管控：动平衡管控规格0.2g以下，刀把下机后需作清洁保养； 5. .喷淋开线前确认调整至合理位置，保证高光刀具加工过程中喷淋无盲区。 来源：掌工知 |
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