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Nel campo dell'ingegneria meccanica, la tecnologia della zigrinatura è sia comune che critica. Utilizzando utensili specifici, è possibile creare texture o motivi regolari sulla superficie di un pezzo. Attraverso uno speciale trattamento della ruota zigrinata, materiali diversi possono essere lavorati in prodotti di varie forme e motivi, come ingranaggi, cuscinetti, ecc. Questo processo non solo aumenta il valore estetico del pezzo, ma ne migliora anche significativamente la funzionalità e le prestazioni. La zigrinatura è amata da sempre più ingegneri per il suo fascino unico e viene applicata a vari campi. Quindi, qual è l'obiettivo finale della tecnologia della zigrinatura? Come viene prodotta e applicata nei diversi campi? Questo articolo esplorerà in profondità i molteplici significati della zigrinatura e mostrerà la sua ampia applicazione in molteplici settori.
Cos'è la zigrinatura?
La zigrinatura è in realtà un metodo di lavorazione di precisione che crea motivi e linee unici sulla superficie di parti meccaniche a mano o su un tornio. La zigrinatura può far sì che le parti meccaniche producano texture concave e convesse, in modo da raggiungere scopi estetici e pratici. Questa texture zigrinata aumenta significativamente il coefficiente di attrito sulla superficie del componente, garantendo così la stabilità e le proprietà antiscivolo del prodotto o dell'oggetto. La zigrinatura può conferire ai componenti caratteristiche di aspetto e texture diverse. Allo stesso tempo, la zigrinatura è un'esperienza visiva unica, accattivante e spesso più accattivante di una singola superficie liscia.
Inoltre, la zigrinatura è un metodo classico di riduzione del materiale, che crea un effetto strutturato applicando una certa quantità di pressione o raschiando via il materiale sulla superficie del pezzo. In questo articolo, spiegheremo come utilizzare il metodo di zigrinatura per produrre parti cilindriche con caratteristiche di forma e motivo speciali. Il design dell'utensile per zigrinatura ha spesso un motivo unico e, quando viene utilizzato su una parte meccanica cilindrica, può presentare un motivo simile sulla sua superficie, come strisce diagonali o dritte. La macchina per zigrinatura può anche essere utilizzata per la formazione di altre forme complesse e parti strutturali speciali. Di conseguenza, abbiamo la capacità di creare una trama unica sulla superficie del prodotto utilizzando utensili per zigrinatura con motivi unici.
Qual è lo scopo della zigrinatura?
Nel campo della lavorazione e della produzione, la tecnologia della zigrinatura svolge un ruolo significativo e i suoi usi principali sono i seguenti:
- Presa migliorata: il processo di zigrinatura crea una texture superficiale e migliora il coefficiente di attrito per una presa più sicura, come quella di un cacciavite, riducendo il rischio di scivolamento.
- Aggiungi estetica: la tecnologia della zigrinatura crea un effetto visivo unico, migliora l'aspetto e la qualità del prodotto e rende il prodotto spiccano.
- Sicurezza antiscivolo: In ambienti umidi o unti, la superficie zigrinata rimuove umidità e grasso, come chiavi inglesi,per ridurre il rischio di slittamento e garantire un funzionamento sicuro.
- Funzionamento ottimizzato: il design zigrinato consente all'utensile di ruotare o trattenere più agevolmente e migliora l'efficienza del lavoro, come manopole e maniglie nella lavorazione.
- Durata prolungata: il processo di zigrinatura migliora la resistenza all'usura della superficie, resiste all'usura quotidiana, prolunga la durata utile del prodotto e riduce i costi di manutenzione.
Quali sono i diversi tipi di modelli di zigrinatura?
- Zigrinatura dritta: Formazione di creste parallele sulla superficie del pezzo in lavorazione, utilizzata principalmente per migliorare la presa e spesso utilizzata quando non sono richieste texture complesse. L'operazione consiste nel rotolare con un utensile zigrinato sul tornio per formare una cresta dritta uniforme, adatta per manici di utensili, manopole, ecc. ed è facile da tenere.
- Zigrinatura diagonale: La linea della cresta è inclinata sulla superficie del pezzo in lavorazione, il modello è più dinamico e l'effetto visivo è migliore. Lavorato con utensili a rullo, ha sia presa che estetica ed è comunemente utilizzato nella decorazione di beni di consumo, come penne, manici, ecc.
- Zigrinatura destrorsa: La superficie presenta una cresta diagonale che si inclina verso l'alto da sinistra a destra, che viene lavorata da utensili zigrinati su apparecchiature come i torni. Utilizzata per migliorare la presa o l'aspetto, come utensili manuali, manici di utensili, ecc.
- Zigrinatura sinistrorsa: Al contrario di quella destrorsa, la linea della cresta si inclina verso il basso da sinistra a destra, lo stesso principio ma specchiato nella direzione. È adatta per parti che richiedono un orientamento specifico della trama e viene utilizzata per migliorare la presa e la rotazione verso destra, come i manici di utensili.
- Zigrinatura a diamante (zigrinatura incrociata): Un motivo a forma di diamante che forma un incrocio ed è realizzato da due serie di ruote zigrinate inclinate invertite premute nel materiale. Ha una presa forte e viene utilizzato in manici di utensili, barre per bilancieri e altri punti scivolosi, ed è comunemente utilizzato in vari settori.
- Zigrinatura a spirale: Un motivo a spirale è formato lungo la superficie del pezzo in lavorazione e la ruota zigrinata viene fatta rotolare ad angolo per migliorare l'attrito delle parti rotanti o saldamente afferrate, e può anche essere utilizzata per l'estetica.
- Anello anulare: Formato nella circonferenza del pezzo in lavorazione a forma di creste parallele concentriche, con un tornio o una macchina speciale, pressato o laminato da utensili zigrinati. È facile da lavorare e può migliorare la presa di oggetti cilindrici, comunemente presenti nei manici degli utensili e nei bilancieri.
- Zigrinatura concava: Il motivo è piegato verso l'interno per formare una forma concava ed è impresso da una speciale rotella zigrinatrice.È adatto per manici di utensili, manubri di biciclette, ecc., che devono essere tenuti comodamente e non è facile stancarsi delle mani dopo un uso prolungato.
- Zigrinatura convessa: C'è un motivo circolare che sporge verso l'esterno ed è impresso da una speciale rotella zigrinata. È adatto per manici di utensili che richiedono una presa liscia e salda, ecc., e può ridurre i punti di pressione della mano.
- Zigrinatura quadrata: Formazione di un motivo a griglia quadrata, che viene tagliato o arrotolato con un utensile zigrinato con una forma dei denti specifica. Presa forte, utilizzata per teste di viti, manopole e altri punti scivolosi.
- Zigrinatura smussata: C'è un motivo a cresta obliqua, realizzato con uno strumento di zigrinatura con denti obliqui. Migliora la presa di oggetti cilindrici, adatto per manici di utensili, ecc. e ha un migliore effetto di maneggevolezza durante la rotazione.
Qual è la differenza tra zigrinatura a diamante e zigrinatura incrociata?
Di seguito è riportata una tabella di confronto tra zigrinatura a diamante e zigrinatura incrociata, che fornisce un'analisi dettagliata delle differenze tra le due da più dimensioni:
| Confronta le dimensioni | Zigrinatura a diamante | Zigrinatura incrociata |
|---|---|---|
| Definizione e morfologia del pattern | Un tipo di zigrinatura reticolata, la superficie è incrociata diagonalmente per formare una protuberanza o un'ammaccatura regolare a forma di diamante, solitamente con un angolo di 45° o 30°, enfatizzando simmetria e decorazione. | Una variante della zigrinatura a cresta dritta, la grana è una linea retta che si incrocia verticalmente per formare una scanalatura o un rigonfiamento a forma di croce, con una maggiore attenzione alla presa funzionale. |
| Metodo di lavorazione | Sono necessarie speciali mole godronatrici e i materiali duri (come l'acciaio inossidabile) devono utilizzare utensili da taglio a due mole per ottenere linee nette tramite taglio obliquo e rullatura multipla. | Utilizzando mole godronatrici a grana dritta, il motivo a incrocio viene formato tramite una singola estrusione o taglio e l'utensile è più versatile. |
| Scenari applicativi tipici | Dispositivi portatili ad alto attrito (corrimano della metropolitana, attrezzature per il fitness), superfici decorative, sia antiscivolo che belle. | Manici di utensili, manopole, gioielli e altri scenari che richiedono funzioni antiscivolo di base hanno un design semplice e pratico. |
| Elementi visivi | Le forme a diamante lucide e disposte regolarmente esaltano la texture metallica, rendendola adatta a design che richiedono un'elevata riconoscibilità. | Il motivo a croce dritta è semplice e chiaro, la presa è visualizzata ma la decorazione è debole e tende a essere utilitaristico. |
| Sfide di processo | Quando si lavorano materiali duri, la pressione radiale è elevata, il che richiede utensili speciali e controllo del processo, e il costo è elevato. | La consistenza è semplice e ha un'ampia adattabilità al materiale, ma il design complesso può indebolire la struttura del materiale. |
| Differenze nella percezione dell'utente | Quando tenuta, la pelle è incastonata in fosse circolari per distribuire la pressione, comoda e antiscivolo; Visivamente più raffinata e di alta qualità. | Le protuberanze a grana dritta forniscono attrito diretto, ma i bordi affilati possono aumentare il rischio di graffi e sono meno decorativi. |
La zigrinatura a diamante è migliore in termini di decorazione e comfort ed è adatta per design che devono bilanciare bellezza e funzionalità; La zigrinatura incrociata si basa su una presa semplice ed efficiente, che è più adatta per scene con elevati requisiti di antiscivolo ma bassi requisiti decorativi.Ci sono differenze significative nella complessità di elaborazione, nei costi e nell'esperienza dell'utente finale.
Quali materiali richiedono parametri di zigrinatura speciali?
Di seguito è riportato un riepilogo dei parametri speciali richiesti per la zigrinatura di leghe di alluminio (6061-T6), acciaio inossidabile (316L) e materie plastiche tecniche (POM):
| Materiale | Parametri di zigrinatura speciali |
|---|---|
| Lega di alluminio (6061-T6) | 1.Preraffreddamento: deve essere preraffreddato a -10°C per evitare che il materiale si attacchi al coltello. 2.Alimentazione velocità: la velocità di avanzamento deve essere controllata a ≤0,1 mm/giro per garantire la qualità della lavorazione. 3.Durezza del rullo: la durezza dei rulli deve raggiungere HRC 62+ per far fronte alle caratteristiche di durezza delle leghe di alluminio. |
| Acciaio inossidabile (316L) | 1.Olio da taglio: è necessario applicare olio da taglio vulcanizzato per ridurre l'aumento di temperatura locale di 800°C durante la lavorazione. 2.Compensazione della pressione: la pressione deve essere aumentata a 1200 N/cm² per compensare l'incrudimento dell'acciaio inossidabile. |
| Materie plastiche ingegneristiche (POM) | 1.Temperatura del rullo: la temperatura del rullo deve essere mantenuta a 80°C e deve essere adottato il processo di laminazione a caldo. 2.Limite di profondità del tatuaggio: la profondità della grana deve essere limitata a 0,2 mm per evitare la rottura del materiale. |
Nota di analisi：
- Alluminio Lega (6061-T6): A causa dellaviscosità delle leghe di alluminio, è necessario il preraffreddamento. Allo stesso tempo, il controllo della velocità di avanzamento e della durezza del rullo può garantire stabilità e qualità della superficie durante la lavorazione.
- Acciaio inossidabile (316L): Il fenomeno dell'incrudimento dell'acciaio inossidabile è ovvio, quindi è necessario aumentare la pressione di lavorazione. L'applicazione di olio da taglio vulcanizzato può ridurre efficacemente la temperatura di lavorazione, ridurre l'usura degli utensili e la deformazione del pezzo.
- Materie plastiche ingegneristiche (POM):il materiale POM è sensibile alla temperatura e il processo di laminazione a caldo può migliorare l'efficienza e la qualità della lavorazione. Limitare la profondità della grana serve a prevenire la rottura del materiale dovuta a una deformazione eccessiva.
Quali sono i costi nascosti di una zigrinatura non corretta?
Nel processo di zigrinatura, se non eseguito correttamente, si verificheranno una serie di costi nascosti, che si riflettono principalmente nei seguenti aspetti:
Perdita dell'utensile
Quando si lavorano parti in acciaio con rulli in carburo di tungsteno, la durata dell'utensile è molto breve e in genere è di soli 200-300 pezzi, e l'utensile deve essere cambiato frequentemente, il che aumenta notevolmente i costi. Inoltre, ogni volta che si sostituisce un utensile, non solo si spende per acquistare un nuovo utensile, ma si deve anche fermare la linea di produzione, il che aumenta il costo di sostituzione dell'utensile a causa dell'usura e dei tempi di fermo dell'utensile da 0,15 a 0,35 per pezzo.
Il tasso di difettosità aumenta
Per i pezzi con requisiti di alta precisione come le parti di automobili, se il modello di zigrinatura è disallineato di oltre 0,05 mm, può essere solo scartato e il tasso di scarto aumenterà all'improvviso. Inoltre, il ritorno elastico del materiale spesso determina una profondità di zigrinatura insufficiente, che può portare a scarti fino al 12%, aumentando ulteriormente i costi.
Produttività ridotta
Frequenti cambi di utensile, costanti regolazioni delle attrezzature,e l'aumento dei tempi di fermo rallentano l'efficienza produttiva complessiva. Questi prodotti difettosi devono essere rielaborati o riprodotti, il che richiede molte risorse di produzione e rallenta il progresso della produzione.
Costo del controllo qualità
Per garantire laaccuratezza del modello zigrinato, è necessario eseguire controlli di qualità più frequentemente e il costo dell'ispezione aumenterà naturalmente. Inoltre, è necessario organizzare più persone per regolare le apparecchiature e gestire i prodotti difettosi e anche i costi della manodopera sono aumentati.
Spreco di materiale
Ci sono sempre più pezzi difettosi e scartati, i materiali vengono sprecati e anche ilcosto delle materie prime è in aumento. Con più scarti, la gestione dell'inventario diventa più complessa e i costi di inventario aumentano.
Perdita di fiducia del cliente
Con così tanti problemi nella produzione, è facile che si verifichino ritardi nelle consegne e la soddisfazione del cliente ne risentirà sicuramente. Se il tasso di difettosità è elevato, ci saranno più reclami da parte dei clienti e la reputazione dell'azienda ne risentirà.
Costi di manutenzione delle attrezzature
Le attrezzature vengono costantemente regolate e gli utensili sostituiti, e le attrezzature si usurano più velocemente e il costo di manutenzione e riparazione è più elevato. Per poterli sostituire in tempo, è stato necessario immagazzinare più pezzi di ricambio e il costo dell'inventario è aumentato di un altro importo.
Quali sono le alternative quando la zigrinatura fallisce?
In caso di zigrinatura fallita, possiamo prendere in considerazione le seguenti alternative:
Microsabbiatura
La microsabbiatura utilizza particelle di allumina da 60 - 80 mesh per ottenere una rugosità superficiale di Ra 2,5 - 4,5μm. Dal punto di vista del rapporto costo-efficacia, è il 40% meno costosa della zigrinatura, quindi se hai un budget limitato, è una buona scelta. Tuttavia, la sua resistenza all'abrasione non è ideale, solo un terzo della zigrinatura, quindi è giusto usarla nei punti in cui l'usura la resistenza non è elevata.
Texture di incisione laser
L'incisione laser con un laser a fibra da 20 W può raggiungere una velocità di scansione di 3000 mm/s. È molto precisa e può ottenere texture di loghi personalizzati con una precisione di 0,05 mm, utile per quelle applicazioni che richiedono elevata precisione, come il design delle texture dell'aspetto di prodotti elettronici di fascia alta. Inoltre, ha la flessibilità di progettare un'ampia varietà di texture e motivi complessi, il che è particolarmente adatto per esigenze di personalizzazione personalizzate, che si tratti di una forma artistica unica o di uno stile di design di nicchia.
Incisione chimica
L'incisione chimica è l'uso di una soluzione chimica per incidere la superficie del pezzo in lavorazione per formare la texture desiderata. È adatto a una vasta gamma di materiali, come acciaio inossidabile comune, lega di alluminio e altri materiali metallici. Il costo è relativamente basso, ma è necessario prestare attenzione al trattamento dei rifiuti chimici liquidi, dopo tutto,i problemi di protezione ambientale non possono essere ignorati e il processo di trattamento dei liquidi di scarto chimici deve essere rigorosamente controllato per evitare l'inquinamento dell'ambiente.
Lavorazione elettrochimica
Questo tipo di lavorazione consiste nella formazione di una texture sulla superficie del pezzo mediante una reazione elettrochimica. Il suo vantaggio risiede nell'elevata precisione e nella capacità di eseguire una testurizzazione fine di forme complesse. Dal punto di vista della protezione ambientale, è relativamente rispettoso dell'ambiente e non produrrà una grande quantità di rifiuti inquinanti. Tuttavia, lo svantaggio è che l'investimento in attrezzature è relativamente elevato ed è necessario investire una grande quantità di denaro nella fase iniziale per acquistare attrezzature professionali.
Lavorazione della texture
Con l'aiuto di macchine utensili CNC, fresatura, incisione e altri metodi vengono utilizzati per la texturizzazione. Può ottenere una texturizzazione ad alta precisione ed è adatta per progetti di produzione ad alto volume. Tuttavia, c'è anche il problema dell'elevato investimento in attrezzature, ma se il progetto richiede un'elevata precisione e viene prodotto in grandi quantità, a lungo termine, questo metodo può comunque garantire la qualità del prodotto e l'efficienza produttiva.
Rivestimento superficiale
Il rivestimento superficiale è la spruzzatura o il deposito di un rivestimento strutturato sulla superficie del pezzo. È possibile utilizzare un'ampia gamma di materiali di rivestimento, come ceramiche, polimeri, ecc. La sua resistenza all'usura varierà in base ai diversi materiali di rivestimento,quindi è necessario scegliere il materiale di rivestimento appropriato in base allo scenario applicativo specifico, ad esempioil rivestimento ceramico può essere selezionato su parti industriali che richiedono un'elevata resistenza all'usura; in alcune applicazioni in cui sono richieste estetica e resistenza alla corrosione, i rivestimenti polimerici potrebbero essere più adatti.
Impronta a caldo
L'imprinting a caldo è il processo di creazione di una texture sulla superficie del pezzo in lavorazione applicando calore e pressione. È adatto principalmente per materiali non metallici come plastica, gomma, ecc. Il costo è relativamente basso e l'efficienza è molto elevata nella produzione di massa e i prodotti con la stessa consistenza possono essere rapidamente copiati, quindi sono ampiamente utilizzati nella produzione su larga scala di prodotti in plastica e prodotti in gomma.
Riepilogo
Lo scopo della zigrinatura è molto più di una semplice decorazione superficiale. È una combinazione perfetta di funzionalità e valore estetico. Migliorando l'attrito, fornendo effetti decorativi, garantendo la funzione antiscivolo, ottimizzando l'esperienza operativa e migliorando la durata, la zigrinatura svolge un ruolo importante in molti campi come macchinari, decorazioni per la casa e attrezzature per il fitness. Con lo sviluppo della tecnologia CNC, la precisione e la coerenza della tecnologia della zigrinatura saranno ulteriormente migliorate e i suoi scenari applicativi continueranno ad espandersi,portando continuamente innovazione e valore a tutti gli stili di vita.
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FAQ
1. Cos'è la zigrinatura? Qual è il suo scopo?
La zigrinatura è un processo di lavorazione dei metalli che forma texture irregolari o regolari sulla superficie di un pezzo tramite utensili rotanti ed è comunemente presente in parti meccaniche, impugnature di utensili e altri scenari. Lo scopo principale è migliorare la funzionalità (ad esempio antiscivolo, antirotazione, migliorare la stabilità della presa) e l'estetica (per dare al prodotto un effetto decorativo unico attraverso il design della trama per migliorare il riconoscimento visivo). Ad esempio, in ambienti umidi, le superfici zigrinate riducono significativamente il rischio di scivolamento; Negli strumenti di precisione, le texture zigrinate possono migliorare la precisione operativa e l'esperienza dell'utente.
2. Qual è l'importanza della zigrinatura?
L'importanza della zigrinatura si riflette nelle doppie dimensioni di sicurezza e miglioramento del valore. A livello funzionale, garantisce la stabilità degli utensili e delle parti meccaniche nel funzionamento ad alta frequenza aumentando il coefficiente di attrito superficiale ed evita errori di funzionamento o incidenti causati dallo scorrimento; A livello estetico, la zigrinatura può dare a un prodotto un senso di raffinatezza e riconoscimento del marchio, ad esempio, gli utensili di fascia alta spesso mostrano qualità attraverso la trama della zigrinatura, aumentando così la capacità premium del mercato. Inoltre, la zigrinatura nasconde i segni di lavorazione,migliora la finitura superficiale e migliora la consistenza complessiva.
3. Quali sono le due ragioni per la zigrinatura?
Le due ragioni principali per la zigrinatura sono: guidate dalla funzione (ad esempio antiscivolo, anti-allentamento per garantire stabilità operativa) e guidate dal design (per aumentare il valore aggiunto del prodotto tramite estetica strutturale). A livello funzionale, la zigrinatura può ottimizzare l'esperienza di interazione uomo-computer, ad esempio, il design zigrinato di manopole e maniglie può ridurre significativamente l'affaticamento operativo; A livello di design, le texture zigrinate personalizzate possono diventare l'identità del marchio, come negli interni delle auto o negli accessori di lusso, la zigrinatura è spesso utilizzata per trasmettere dettagli di processo e tonalità del marchio, formando una competitività differenziata.
4.Quali sono i vantaggi della zigrinatura?
I vantaggi della zigrinatura includono: maggiore attrito (antiscivolo e anti-sfilamento, migliora la sicurezza operativa), resistenza all'usura e durata (la texture migliora la durezza della superficie e prolunga la durata utile) ed estetica e squisita (attraverso una texture personalizzata per migliorare il valore aggiunto del prodotto e aumentare l'attrattiva del mercato).
Risorse
