CNCの機械加工が終了したとき、仕事は完了しません。これらの生コンポーネントは見苦しい表面を持っている可能性があり、十分に強くない場合があります。または、他のコンポーネントと結合して完全な製品を形成する必要がある1つのコンポーネントの一部にすぎません。結局のところ、個々の部品で構成されるデバイスを使用する頻度はどれくらいですか？
ポイントは、ポスト処理プロセスがさまざまなアプリケーションに必要であることです。ここでは、プロジェクトに適切な二次操作を選択できるように、いくつかの考慮事項を紹介します。
この3部構成のシリーズでは、熱処理プロセス、仕上げ、ハードウェアのインストールに関するオプションと考慮事項について説明します。これらのいずれかまたはすべてが、機械加工された状態から顧客対応状態にあなたの部品を移動するために必要になる場合があります。この記事では、熱処理について説明しますが、パートIIとIIIは表面の準備とハードウェアの設置を調べます。
この3部構成のシリーズでは、熱処理プロセス、仕上げ、ハードウェアのインストールに関するオプションと考慮事項について説明します。これらのいずれかまたはすべてが、機械加工された状態から顧客対応状態にあなたの部品を取得するために必要になる場合があります。この記事では、熱処理について説明します。
処理の前後に熱処理？
熱処理は、機械加工後に考慮する最初の操作であり、事前処理材料の加工を検討することさえ可能です。他の方法ではなく、1つの方法を使用するのはなぜですか？熱処理と機械加工金属が選択される順序は、部品の材料特性、加工プロセス、および許容範囲に影響を与える可能性があります。
熱処理された材料を使用する場合、これは機械加工に影響を与えます。材料が硬くなるのに時間がかかり、ツールの摩耗が速くなり、機械加工コストが増加します。適用される熱処理の種類と、材料の影響を受ける表面の下の深さに応じて、材料の硬化した層を切り抜けて、そもそも硬化した金属を使用する目的を打ち負かすこともできます。また、加工プロセスがワークピースの硬度を高めるのに十分な熱を生成する可能性もあります。ステンレス鋼などの特定の材料は、機械加工中に強化する傾向があり、これを防ぐために余分な注意が必要です。
ただし、予熱した金属を選択するには、いくつかの利点があります。硬化した金属を使用すると、部品をより強い許容範囲に保持でき、予熱処理された金属がすぐに利用できるため、調達材料が簡単になります。また、機械加工が完了するまで待つ場合、熱処理は生産プロセスに別の時間のかかるステップを追加します。
一方、機械加工後の熱処理により、加工プロセスをより詳細に制御できます。熱処理には多くの種類があり、使用するタイプを選択するために使用するタイプを選択できます。加工後の熱処理により、部品の表面での一貫した熱処理も保証されます。予熱した材料の場合、熱処理は材料に特定の深さにのみ影響を与える可能性があるため、加工は他の場所では硬化材料を除去する可能性があります。
前述のように、プロセス後の熱処理は、プロセスに追加のアウトソーシングステップが必要であるため、コストとリードタイムを増加させます。熱処理は、部品をゆがんだり変形させたりして、機械加工中に得られた緊密な耐性に影響を与える可能性があります。
熱処理
通常、熱処理は金属の材料特性を変えます。通常、これは金属の強度と硬さを高めることを意味し、より極端なアプリケーションに耐えることができます。ただし、アニーリングなどの特定の熱処理プロセスは、実際に金属の硬度を低下させる可能性があります。さまざまな熱処理方法を見てみましょう。
硬化
硬化は、金属を難しくするために使用されます。硬度が高いということは、金属が衝撃を受けたときにへこみまたはマークする可能性が低いことを意味します。また、熱処理は金属の引張強度を増加させます。これは、材料が故障して壊れる力です。強度が高くなると、特定のアプリケーションにより材料がより適しています。
金属を硬化させるために、ワークピースは、金属の臨界温度、またはその結晶構造と物理的特性が変化するポイントを超える特定の温度に加熱されます。金属はこの温度で保持され、水、塩水、または油で冷却して冷却します。消光液は、金属の特定の合金に依存します。各クエンチ液には一意の冷却速度があるため、選択は金属を冷却する速度に基づいています。
ケース硬化
ケース硬化は、材料の外面のみに影響する硬化の一種です。このプロセスは通常、耐久性のある外層を作成するために機械加工後に行われます。
降水硬化
降水硬化は、特定の合金要素を持つ特定の金属のプロセスです。これらの要素には、銅、アルミニウム、リン、チタンが含まれます。これらの元素は、材料が長期間加熱されると、固体金属で沈殿するか、固体粒子を形成します。これは穀物構造に影響を与え、材料の強度を高めます。
（プロセスパラメーターを変更することで、硬化深さを変更できます）
アニーリング
前述のように、アニーリングは金属を柔らかくするために使用され、ストレスを和らげ、材料の延性を高めるために使用されます。このプロセスにより、金属の動作が容易になります。
金属をアニールするために、金属はゆっくりと特定の温度（材料の臨界温度を超えて）まで加熱され、その温度で保持され、最終的に非常にゆっくりと冷却されます。このゆっくりとした冷却プロセスは、金属を絶縁材料に埋めるか、炉と金属が冷却されて炉に保つことで達成されます。
大きなスラブ加工ストレス緩和
ストレス緩和は、材料が特定の温度に加熱され、ゆっくりと冷却されるアニーリングに似ています。ただし、応力緩和の場合、この温度は臨界温度を下回っています。材料は空気冷却されます。
このプロセスは、金属の物理的特性を大幅に変更することなく、冷たい作業またはせん断からストレスを除去します。物理的特性は変化しませんが、このストレスを緩和することで、パーツのさらなる処理中または使用中に、次元の変化（または反りや他の変形）を回避するのに役立ちます。
気性
金属が和らげられると、臨界温度の下の点まで加熱され、空気で冷却されます。これはストレス緩和とほとんど同じですが、最終温度はストレス緩和ほど高くありません。強化は、硬化プロセスを通じて追加された材料の硬度の大部分を保持しながら、靭性を高めます。
最終的な考え
多くの場合、金属の熱処理が望ましい物理的特性を達成するために必要です
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