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03.20
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【QA大問答】無心研磨鋁管熱膨脹

腳踏車的前叉管,通常由上方一隻與下方兩隻空心直管構成,上方主要是連接車架與轉向把,下方則是連接車輪,前叉安裝在車架中時可以自由轉動,以使車輛可以進行轉向。




鋁材本身輕取得容易、耐蝕、無磁性、合金強度、導電能力、重量及散熱能力等優異特性而被做為加工材料使用,而今天的主題會放在腳踏車的前叉管,通常由上方一隻與下方兩隻空心直管構成,上方主要是連接車架與轉向把,下方則是連接車輪,前叉安裝在車架中時可以自由轉動,以使車輛可以進行轉向。

 

■研磨問題:

陽極前拋光,管件出現熱膨脹

 

■問題深入探討:

 

 

這樣的問題時常會發生在陽極前的拋光,其主要目的是為了降低後段陽極的不良率,去除前段製程的刀痕,提升整體面粗度,但假如研磨溫度過高,鋁管容易因此出現不規則膨脹,在這樣的狀況下進行正常進刀時,等到溫度降下來後,熱漲冷縮的原理會導致總研磨量比原先預計的更多,稱為過度進刀,尺寸精度不良的同時,高溫也容易使鋁管表面產生色差,造成不良率提升。

 

 

而研磨溫度過高也是因為,一般使用羊毛輪或麻布輪進行拋光,這些拋光輪切削力較小,進行高精度拋光時消耗較大,且前段製程的刀痕難以去除,就造成需要頻繁更換拋光輪或是拋光道次增加的問題,出現這些問題就會間接影響到整體製程的效率與良率。

 

■常見辦法:

為避免熱膨脹,通常會採用兩種方法,一種是使用較粗粒度的拋光輪,因為粒度粗代表磨料間的空隙大,散熱能力也相對增強,進而避免研磨熱,但這樣的方法會使面粗度無法得到有效的降低,尤其之後要再做陽極處理,若是這段拋光表面不佳,陽極後是無法補救的,所以風險太高。

 

第二種方法是降低進刀量,雖然是很直接的方法,但影響也很直觀,就是效率與時間,進刀量減少,拋光的道次就會增加,等於要把整批帶回後面重新拋,或是再買一台,接龍式的拋,不管哪一種都是時間與成本的增加,所以這樣的方法效果有限。

 

■解決方案:

 

 

綜合以上問題,生堯技術團隊會建議使用較細粒度的彈性砂輪,彈性砂輪與一般拋光輪或砂輪不同,它更具有彈性,可以貼合工件表面,對於去除刀痕的效果極佳,若是對於工件的表面較要求,就會推薦細粒度的彈性砂輪。

 

 

熱能產生的問題,使用彈性砂輪也可以得到有效的解決,拋光會產生高溫是因為拋光輪切削力降低,變成在表面摩擦,而彈性砂輪的切削力會比一般拋光輪來得強,所以會減少因切削力降低而提升研磨溫度的狀況。

 

彈性砂輪因為其彈性,就算進刀量提升一些也能達到很好的研磨效果,因為砂輪壓在工件表面會回彈,壓力大反而可以把刀痕清除,提升整體效率。

 

■結論:

綜合以上所述,針對熱膨脹的問題,要解決的是熱能,生堯技術團隊建議選用彈性拋光輪,貼合表面加工去除刀痕,以達到均勻的表面,彈性砂輪的切削力可以彌補一般拋光輪效率不足的問題,透過這樣的方式避免研磨鋁管件所出現的問題,希望今天的分享能對正在對這些問題煩惱的大家有所幫助。

 

※以上是SEYA生堯砥研的分享,若對砂輪、調整輪的選擇與搭配,或研磨相關技術有任何問題,歡迎與我們聯絡與諮詢!

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