Metoda replikace je široce používaná technika ve výrobě a metrologii k získání přesných kopií povrchu. Způsob zahrnuje replikaci povrchu referenčního materiálu na obrobek za použití média, jako je metalizovaný epoxid. Tento článek poskytuje přehled metody replikace, včetně jejích výhod, omezení a aplikací.

Metoda replikace:

Metoda replikace zahrnuje použití média, jako je metalizovaný epoxid, k vytvoření kopie povrchu referenčního materiálu, jako je žulová povrchová deska, na obrobek. Povrch, který má být replikován, je nejprve vyčištěn a potažen tenkou vrstvou separačního prostředku, typicky nějakým druhem vosku. Uvolňovací prostředek se nechá zaschnout a před aplikací epoxidu se vyleští na lesklý povrch. Epoxid se aplikuje na sestavu nalitím nebo vstříknutím do sestavy a poté se nechá vytvrdit. Jakmile je epoxid vytvrzený, je odloupán (nebo vyklepán) od referenčního materiálu a zanechá za sebou přesnou repliku povrchu.

Výhody metody replikace:

Jednou z hlavních výhod metody replikace je její schopnost vytvářet přesné kopie povrchu. Metoda je také relativně snadno proveditelná a vyžaduje pouze základní vybavení a materiály. Další výhodou metody replikace je, že ji lze použít k replikaci povrchů různých tvarů a velikostí, takže je vhodná pro širokou škálu aplikací.

Omezení metody replikace:

I když je metoda replikace obecně přesná, je důležité si uvědomit, že podléhá určitým omezením. Jedním omezením je, že metoda replikace může vytvořit pouze repliku povrchu, který je v kontaktu s referenčním materiálem. Pokud má referenční materiál nějaké vady nebo nepravidelnosti, budou replikovány na obrobek.

Aplikace metody replikace:

Metoda replikace je široce používána v metrologii k vytváření přesných kopií povrchů pro účely měření. Používá se také ve výrobě k replikaci povrchů pro kontrolu kvality a kontrolu. Kromě toho lze metodu replikace použít při obnově poškozených povrchů, jako jsou ty, které se nacházejí na starožitném nábytku nebo architektonických prvcích.

Zdroje:

akademická sféra:

Existuje kniha z 80. nebo 90. let od profesora americké univerzity, který píše o metodě replikace povrchů a o tom, jak ji použili k výrobě obří 5osé brusky… právě ji teď nemůžu najít…

Ach, tady to je!

Principy Rapid Machine Design – MIT – Eberhard Bamberg:

https://my.mech.utah.edu/~bamberg/research/PrinciplesOfRapidMachineDesign/Principles%20of%20Rapid%20Machine%20Design.pdf

Využití metody replikace ve velkém měřítku pro velké cnc stroje – skupina Rampf:

https://www.rampf-group.com/en/aktuelles/blog/2021/how-to-2-replicating-mineral-casting-components-with-maximum-accuracy/

Techniky replikace a přenosné obrábění při přestavbě obráběcích strojů – Molglice:

http://www.moglice.com/articles/replication_techniques/wrotethebook.html

PRECISION snadný způsob, díky čemuž jsou CNC díly příliš velké pro hobby frézu – @floweringelbow:

DIY experiment:

U většiny DIY staveb je nejobtížnější částí vytvoření plochých montážních ploch pro vaše vozíky a kolejnice. V mém Stavba Mightymill, mám stejné výzvy.

Vytváření přesných povrchových kopií pomocí metalizovaného epoxidu

Celkový čas: 9 hodin

Připravte si obrobek

Ujistěte se, že je bez oleje a má slušnou drsnost povrchu, aby epoxid přilnul.

Připravte referenční povrch

Použil jsem Zázračný vosk č.8 jako uvolňovací prostředek. Postupujte podle pokynů výrobce (já udělal 3 vrstvy) s leštěním mezi nimi. Použil jsem malou žulovou povrchovou desku 40$ <2um error.

Připravte metalizovaný epoxid

Použil jsem West epoxid 105 + 206 tužidlo, i když si myslím, že 209 by mohla fungovat ještě lépe. Udělal jsem směs 50/50 epoxid + železný prášek (velikost částic < 63 um).

Odlepte svou část

Poznámka: K regulaci tloušťky mé epoxidové vrstvy jsem použil paralelu o tloušťce 3-4 mm.

Nalijte epoxid

Ujistěte se, že jste odstranili veškerý vzduch a měli správné pokrytí. To je vlastně nejtěžší část

Nechte epoxid vytvrdnout

Myslím, že jsem ten svůj nechal tuhnout asi 12 hodin

Odstraňte z referenčního povrchu a zkontrolujte

Jakýkoli přetékající epoxid můžete jednoduše udeřit kladivem nebo jej odbrousit pomocí brusky. Počáteční povrch je poměrně drsný kvůli zbývajícímu separačnímu prostředku a případným defektům vašeho referenčního materiálu.

Optimalizujte drsnost a rovinnost povrchu

Můžete použít buď něco jako a 123 blok + brusivo, „kuchyně“ zplošťující kámennebo jakýkoli jiný relativně plochý materiál. Použil jsem nějaké mýdlo na nádobí + výše zmíněný železný prášek, abych v podstatě provedl lapování povrchu.

Po cca 3 – 5 minutách lapování by měl být povrch hladký s odstraněnou většinou vysokých sportů.

Zkontrolujte a opakujte

Existují různé způsoby kontroly rovinnosti povrchu. Použil jsem indikátor Mitutoyo, a 123 bloka vysoce přesný blok HGW20CC jako můj odkaz.

Počáteční rovinnost před fází optimalizace byla asi 8 um po celém povrchu. Po cyklu 1-3 krát optimalizace a kontroly je to <= 2um. Což se rovná mému referenčnímu materiálu. Lapování se stává náročným, protože materiály prostě chtějí držet pohromadě. Hlavním problémem v tomto bodě je, že je velmi obtížné měřit.

Jak jste na nebo se blížíte požadavku laboratorního CMMS nebo optických metod měření.

Můžete to udělat dokonale ploché tím, že to uděláte na 3 površích a použijete Withworth 3 desková metoda.

Vytáhne podtlak?

Ano: https://youtube.com/shorts/egtODwy4WiE

Odhadované náklady: 5 USD

Zásobování:

• Pomalu tuhnoucí nesmršťovací epoxid jako West 105 + 206
• Železný prášek <63um particle size
• Páska

Nástroje:

• 123 blok

Materiály: Obrobek Referenční materiál Oddělovací vosk

Závěr:

Metoda replikace je jednoduchá, ale účinná technika pro vytváření přesných kopií povrchů. I když má určitá omezení, je cenným nástrojem v metrologii, výrobě a restaurování. To umožňuje fanouškovi nebo profesionálovi vytvářet přesné kopie referenčních povrchů mikron-sub-mikron. A tím je možné vytvářet rovné povrchy pro svépomocné CNC stroje nebo metrologická zařízení s relativně nízkými náklady a malým úsilím.