¿Cuáles son los puntos clave del proceso de pulido para accesorios de tuberías de acero de precisión industriales comunes?

Primero, ¿cuáles son los puntos clave del proceso de pretratamiento antes de pulir accesorios de tubería de acero de precisión??

El pretratamiento es el requisito previo para garantizar el efecto de pulido y evitar daños secundarios. El objetivo principal es eliminar completamente las impurezas de la superficie y reparar los defectos básicos, sentando una base de superficie uniforme y limpia para procesos de pulido posteriores. La calidad de este pretratamiento afecta directamente a la precisión del pulido final.

(I) Tratamiento de limpieza de superficies de accesorios de tuberías de acero de precisión.

Después del mecanizado, las piezas de tubos de acero de precisión son propensas a la adhesión de residuos de fluido de corte, limaduras de hierro, polvo, aceite y escamas de óxido. Si la limpieza no es exhaustiva, las impurezas pueden incrustarse fácilmente en la superficie durante el pulido, provocando rayones secundarios o afectando la uniformidad del contacto entre el medio de pulido y la superficie de la pieza de trabajo. El método preferido es una combinación de 'limpieza neutra + fortalecimiento ultrasónico': utilizando un agente de limpieza neutro con un pH de 7-8, combinado con equipo de limpieza ultrasónico, ajustando la frecuencia a 28-40 kHz, la temperatura de limpieza a 40-60 ℃ y el tiempo de limpieza a 15-20 minutos. La fuerza de impacto de las microburbujas generadas por la vibración ultrasónica elimina completamente las impurezas de grietas, agujeros profundos y otros rincones muertos. Después de la limpieza, enjuague inmediatamente a fondo con agua desionizada, luego seque con aire caliente (80-100 ℃, 5-8 minutos) para garantizar que no se acumule agua ni residuos de agente de limpieza en la superficie, evitando la oxidación de la superficie causada por residuos de humedad.

(II) Inspección y reparación de defectos superficiales de accesorios de tuberías de acero de precisión.

El pulido sólo puede eliminar defectos superficiales superficiales. Los defectos que excedan el estándar deben inspeccionarse y abordarse con anticipación para evitar que se magnifiquen después del pulido. Utilice una lupa de 10 a 20 aumentos para inspeccionar exhaustivamente la superficie de las piezas, centrándose en microarañazos, picaduras y manchas de óxido. Los rayones superficiales con una profundidad ≤0,005 mm se pueden eliminar mediante un pulido fino posterior sin tratamiento adicional. Para picaduras y rayones que excedan la profundidad estándar o con un área grande, es necesaria la reparación local mediante un proceso de esmerilado. Utilice pasta de amolar de grano fino (W10-W15) con una varilla de amolar para un amolado ligero. Después de la reparación, la rugosidad de la superficie debe controlarse a Ra≤0,8μm para garantizar una transición suave entre el área reparada y la superficie circundante, sin ninguna apariencia escalonada.

(III) Tratamiento de alivio de tensiones para accesorios de tuberías de acero de precisión.

Los accesorios para tuberías de acero de precisión son propensos a sufrir tensiones residuales durante el mecanizado de agujeros profundos. El pulido directo puede causar deformación debido a la liberación de tensión, lo que afecta la precisión dimensional y la uniformidad del pulido. Es necesario un tratamiento de alivio de tensión a baja temperatura antes del pulido: coloque las piezas en un horno de tratamiento térmico, caliéntelas a 180-220 ℃, manténgalas durante 1-1,5 horas y luego enfríe lentamente a temperatura ambiente con el horno. Este suave método de calentamiento libera gradualmente la tensión residual interna y evita cambios en las propiedades del material causados ​​por las altas temperaturas. Para tubos de acero de precisión de paredes delgadas (espesor de pared ≤ 2 mm), la temperatura de mantenimiento se debe reducir adecuadamente (180-200 ℃) y el tiempo de mantenimiento se debe extender (1,5-2 horas) para mejorar aún más el alivio de tensiones y evitar la deformación durante el pulido.

En segundo lugar, ¿cuáles son los puntos clave para seleccionar y adaptar los procesos de pulido para accesorios de tuberías de acero de precisión?

El proceso de pulido para accesorios de tuberías de acero de precisión debe seleccionarse en función de las diferencias en el diámetro del orificio, los requisitos de calidad de la superficie, el tamaño del lote y las características del material, equilibrando el efecto de pulido, la eficiencia del procesamiento y el costo de producción. Los tipos de procesos principales y los puntos de aplicación son los siguientes.

(I) Bruñido y Pulido: Proceso preferido para piezas con orificios de profundidad media.

Tocar la bocina y pulir son adecuados para piezas de tubos de acero de precisión con orificios de profundidad media con una relación profundidad-diámetro (L/D) de 5-15. Son particularmente adecuados para tuberías de acero de resistencia media a alta, como acero 45# y 40Cr. El bruñido y el pulido mejoran el acabado de la superficie y simultáneamente corrigen errores dimensionales como la redondez y la cilindricidad. La rugosidad de la superficie se puede controlar dentro de Ra=0,2-0,8 μm, lo que la convierte en la solución preferida para pulir lotes de piezas de orificios de profundidad media.

Puntos clave del proceso:

(A) Selección de herramientas y medios de bruñido: utilice piedras de bruñido de grano fino (tamaño de grano W10-W20) y fluido de bruñido de extrema presión (viscosidad cinemática 8-12 mm²/s a 20 ℃). El fluido de bruñido debe contener aditivos de extrema presión y agentes untuosos para equilibrar las capacidades de lubricación, enfriamiento y eliminación de virutas, evitando que la piedra de bruñir se desgaste demasiado rápido o que se raye su superficie.

(B) Control preciso de parámetros: controle estrictamente la expansión y contracción del cabezal de bruñido entre 0,01 y 0,03 mm para evitar una expansión y contracción excesivas. Para agujeros con diámetros fuera de tolerancia, la velocidad lineal se establece en 80-120 m/min y la velocidad de avance es 0,01-0,03 mm/r. Se utilizan múltiples pasadas de bruñido para reducir gradualmente la rugosidad de la superficie. Después de cada pasada de bruñido, se limpian la pared del orificio y la piedra de bruñido para evitar que los residuos de esmerilado afecten el pulido posterior.

(C) Ajustes adaptativos: al mecanizar tubos de acero de alta resistencia, la velocidad de avance se reduce adecuadamente y el caudal del fluido de bruñido aumenta para reducir el desgaste de la piedra de bruñido. Al mecanizar piezas de paredes delgadas, la presión de bruñido se controla a ≤0,1 MPa para evitar la deformación de la pieza.

(II) Rectificado y pulido: un proceso dedicado para piezas de ultra alta precisión.

Para piezas de orificios ultraprofundos con L/D > 15 y escenarios de precisión ultraalta que requieren una rugosidad superficial Ra ≤ 0,2 μm, el esmerilado y el pulido logran un refinamiento de la superficie mediante una eliminación ultramicro, reduciendo la rugosidad de la superficie a Ra ≤ 0,05 μm y maximizando la preservación de la precisión dimensional de la pieza, adaptándose al mecanizado personalizado de piezas de alta gama.

Puntos clave del proceso:

(A) Selección del medio de molienda: seleccione la pasta de molienda adecuada según las características del material. Utilice pasta abrasiva de óxido de cromo u óxido de aluminio (tamaño de grano W5-W10) para acero al carbono y acero aleado, y pasta abrasiva de diamante para acero inoxidable para garantizar la eficiencia del pulido y la calidad de la superficie.

(B) Optimización del método de rectificado: para piezas de orificios ultraprofundos, adopte una estrategia de rectificado segmentado, con la longitud de cada segmento controlada entre 50 y 80 mm. Proceda gradualmente y limpie rápidamente los residuos de esmerilado para evitar que se acumulen impurezas y raye la superficie mecanizada; controlar la presión de molienda a 0,1-0,3 MPa, utilizando un movimiento uniforme alternativo para garantizar la uniformidad de la molienda;

(C) Limpieza posterior al pulido: Inmediatamente después del pulido, use etanol anhidro para la limpieza ultrasónica para eliminar completamente la pasta de pulido residual y evitar que la pasta se endurezca y afecte el acabado de la superficie. (III) Pulido electroquímico: un proceso para la producción en masa de piezas estructurales complejas.

El pulido electroquímico se basa en reacciones electrolíticas para disolver las piezas que sobresalen de la superficie de las piezas, logrando acabados rápidos tipo espejo con una rugosidad superficial de Ra = 0,1-0,4 μm. También mejora la resistencia a la corrosión de la superficie de la pieza y es adecuado para la producción en masa de piezas de tubos de acero de precisión con estructuras internas complejas. Su eficiencia de procesamiento es significativamente mayor que la del pulido mecánico. Puntos clave del proceso:

(A) Preparación y control del electrolito: utilice un electrolito compuesto de ácido fosfórico y ácido sulfúrico (60 % -70 % de ácido fosfórico, 20 % -30 % de ácido sulfúrico), controle la temperatura a 50-70 ℃, la densidad de corriente a 10-20 A/dm² y el tiempo de pulido a 3-5 minutos. Controle periódicamente la concentración de electrolitos y reponga los componentes según sea necesario para evitar un pulido desigual debido a un desequilibrio de concentración.

(B) Fortalecimiento previo al tratamiento: antes de pulir, desengrase bien las piezas para garantizar que la superficie esté libre de aceite; Puede ocurrir una reacción electrolítica desigual, lo que resulta en defectos como oscurecimiento localizado y manchas.

(C) Protección posterior al tratamiento: Inmediatamente después del pulido, enjuague bien con agua limpia, luego sumérjalo en una solución de ácido nítrico al 5% -8% para el tratamiento de pasivación durante 5 a 10 minutos para mejorar la resistencia a la oxidación de la superficie. Finalmente, seque y selle para su almacenamiento para evitar la oxidación secundaria. Tenga en cuenta que este proceso debe usarse con precaución para piezas de tuberías de precisión de acero inoxidable para evitar la corrosión intergranular.

(iv) Pulido mecánico: un proceso para piezas de superficie externa/agujeros poco profundos en lotes pequeños.

El pulido mecánico es cómodo de operar y tiene bajos costos de modificación del equipo. Es adecuado para la producción en lotes pequeños de piezas de tubos de acero de precisión y orificios poco profundos con superficies externas. El refinamiento de la superficie se logra mediante la fricción entre la herramienta de pulido y la pieza. La precisión del pulido se puede ajustar de manera flexible según los requisitos, adaptándose a escenarios de procesamiento de lotes pequeños y de múltiples variedades.

Puntos clave del proceso:

(A) Selección de herramientas y medios: en la etapa de pulido rugoso, use cera amarilla con una rueda de lana para eliminar las marcas de corte de la superficie, reduciendo la rugosidad de la superficie a Ra≤1,6μm; en la etapa de pulido fino, cambie a cera blanca con un paño de microfibra para pulir para mejorar aún más la suavidad hasta que se cumplan los requisitos de diseño.

(B) Control de parámetros: establezca la velocidad de pulido en 1500-2500 r/min y controle uniformemente la presión manual en 0,05-0,1 MPa para evitar una presión local excesiva que provoque sobrecalentamiento, oxidación o deformación de la superficie. Al mismo tiempo, mantenga la herramienta de pulido paralela a la superficie de la pieza para evitar el pulido excesivo en ciertas áreas.

(C) Adaptación y ajuste: al procesar piezas de paredes delgadas, reduzca la velocidad de pulido (1500-2000 r/min) y reduzca la presión manual. Al procesar tubos de acero de alta resistencia, la velocidad se puede aumentar adecuadamente para acortar el tiempo de pulido.

En tercer lugar, ¿cuáles son el control de calidad y las precauciones para el proceso de pulido de tubos y accesorios de acero de precisión?

Es necesario establecer un sistema de control de calidad de todo el proceso para que el proceso de pulido controle con precisión la exactitud dimensional, la condición de la superficie y los parámetros del proceso. Al mismo tiempo, se deben evitar los problemas de compatibilidad de materiales para garantizar resultados de pulido estables y confiables y evitar defectos de calidad.

(I) Control dimensional y del estado de la superficie.

El margen de pulido se controla estrictamente entre 0,01 y 0,03 mm. Un pulido excesivo puede provocar fácilmente desviaciones dimensionales, como un diámetro reducido del orificio y un espesor de pared desigual. Durante el procesamiento por lotes, se toman muestras cada 10 a 15 piezas para su inspección. Se utiliza un probador de rugosidad para medir con precisión la rugosidad de la superficie y una máquina de medición de coordenadas para verificar las dimensiones del núcleo, como el diámetro del orificio y la redondez, para garantizar el cumplimiento de los requisitos de diseño. El estado de las herramientas de pulido se controla periódicamente. Las piedras de bruñir se reemplazan inmediatamente cuando el desgaste supera los 0,02 mm. Los paños de pulido y las ruedas de lana se reemplazan rápidamente cuando están dañados o deshilachados para evitar que el desgaste de la herramienta cause rayones en la superficie y un pulido desigual.

(II) Control Ambiental y de Medios.

El área de pulido debe mantenerse limpia, seca y libre de polvo para evitar la contaminación por polvo y aceite de la superficie de la pieza y del medio de pulido. La temperatura ambiente de procesamiento se controla a 20 ± 2 ℃ para reducir la expansión y contracción térmica de las piezas causadas por diferencias de temperatura, que pueden afectar la precisión del pulido. Cambie periódicamente los medios de pulido. La lechada de bruñido y la pasta de pulir deben almacenarse en recipientes sellados para evitar la humedad y la contaminación. El nivel de contaminación de la lechada de bruñido se debe mantener por debajo del nivel NAS 8. La concentración y el valor de pH del electrolito se deben probar cada 8 a 10 horas de uso, y se deben reponer y ajustar rápidamente para garantizar un rendimiento estable del medio.

(III) Compatibilidad de materiales y restricciones operativas.

Los diferentes materiales de los tubos de acero de precisión requieren diferentes procesos de pulido: los tubos de acero de alta resistencia (dureza > 260 HB) requieren un tratamiento de templado y ablandamiento antes del pulido para reducir la dificultad del pulido y el desgaste de las herramientas; evitar el pulido electroquímico de piezas de acero inoxidable y priorizar el esmerilado o el pulido mecánico para evitar la corrosión de la superficie; Los tubos de acero de paredes delgadas (espesor de pared ≤ 2 mm) deben priorizar el esmerilado o el pulido mecánico suave, controlando estrictamente la presión y la velocidad del pulido para evitar riesgos de deformación. Durante la operación, evite mantener las herramientas de pulido en la misma posición durante períodos prolongados para evitar el sobrecalentamiento localizado y la oxidación y decoloración de la superficie; después del pulido, limpie, seque y selle rápidamente para evitar contaminación secundaria y oxidación.

En cuarto lugar, ¿cuáles son el valor de aplicación y las direcciones de optimización de la tecnología de pulido para accesorios de tuberías de acero de precisión?

Un tratamiento de pulido científico y razonable no solo puede mejorar significativamente el acabado de la superficie de las piezas de tubos de acero de precisión, sino también mejorar la resistencia al desgaste de la superficie, la resistencia a la corrosión y el rendimiento del sellado, extendiendo efectivamente la vida útil de las piezas y ampliando sus escenarios de aplicación en la fabricación de alta gama. Al optimizar el proceso y los parámetros de pulido, la tasa de defectos superficiales de las piezas se puede controlar dentro del 0,5%, al tiempo que se mejora la eficiencia del pulido en más de un 20%, equilibrando calidad y economía.

En el futuro, a medida que la fabricación de alta gama siga exigiendo una mayor calidad superficial de las piezas, los procesos de pulido se podrán optimizar para lograr inteligencia y precisión: combinando tecnología de monitoreo en línea para detectar la rugosidad de la superficie y los cambios dimensionales en tiempo real durante el pulido, logrando un ajuste automático de los parámetros de pulido; desarrollar medios y herramientas de pulido especializados y personalizar soluciones de pulido para piezas de tubos de acero de precisión con materiales especiales y estructuras complejas; integrar conceptos de fabricación ecológica, seleccionar medios de pulido respetuosos con el medio ambiente, reducir las emisiones de residuos y líquidos residuales y lograr una actualización precisa, respetuosa con el medio ambiente y de alta eficiencia del proceso de pulido.