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Erstellen einer genauen Übereinstimmung: Erkunden der Replikationsmethode für genaue Oberflächenkopien
DurchSpikee
Einführung
Das Replikationsverfahren ist eine weit verbreitete Technik in der Fertigung und Messtechnik, um genaue Kopien einer Oberfläche zu erhalten. Das Verfahren umfasst das Nachbilden der Oberfläche eines Referenzmaterials auf einem Werkstück unter Verwendung eines Mediums wie metallisiertem Epoxid. Dieser Artikel bietet einen Überblick über die Replikationsmethode, einschließlich ihrer Vorteile, Einschränkungen und Anwendungen.
Replikationsmethode:
Das Replikationsverfahren beinhaltet die Verwendung eines Mediums wie metallisiertes Epoxid, um eine Kopie der Oberfläche eines Referenzmaterials wie einer Granit-Oberflächenplatte auf einem Werkstück herzustellen. Die zu replizierende Oberfläche wird zunächst gereinigt und mit einer dünnen Schicht Trennmittel, typischerweise einer Art Wachs, überzogen. Das Trennmittel wird trocknen gelassen und zu einer glänzenden Oberfläche poliert, bevor das Epoxid aufgetragen wird. Das Epoxid wird auf den Aufbau aufgebracht, indem es in den Aufbau gegossen oder injiziert wird und dann aushärten gelassen wird. Sobald das Epoxid ausgehärtet ist, wird es vom Referenzmaterial abgezogen (oder gehämmert), wodurch eine exakte Nachbildung der Oberfläche zurückbleibt.
Vorteile der Replikationsmethode:
Einer der Hauptvorteile des Replikationsverfahrens ist seine Fähigkeit, genaue Kopien einer Oberfläche zu erstellen. Das Verfahren ist auch relativ einfach durchzuführen und erfordert nur grundlegende Ausrüstung und Materialien. Ein weiterer Vorteil des Replikationsverfahrens besteht darin, dass es verwendet werden kann, um Oberflächen unterschiedlicher Formen und Größen zu replizieren, wodurch es für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist.
Einschränkungen der Replikationsmethode:
Obwohl die Replikationsmethode im Allgemeinen genau ist, ist es wichtig zu beachten, dass sie bestimmten Einschränkungen unterliegt. Eine Einschränkung besteht darin, dass die Replikationsmethode nur eine Kopie der Oberfläche erzeugen kann, die mit dem Referenzmaterial in Kontakt ist. Weist das Referenzmaterial Fehler oder Unregelmäßigkeiten auf, werden diese auf das Werkstück übertragen.
Anwendungen der Replikationsmethode:
Das Replikationsverfahren wird in der Metrologie häufig verwendet, um genaue Kopien von Oberflächen für Messzwecke herzustellen. Es wird auch in der Fertigung verwendet, um Oberflächen zur Qualitätskontrolle und Inspektion zu replizieren. Darüber hinaus kann die Replikationsmethode bei der Restaurierung beschädigter Oberflächen verwendet werden, wie sie beispielsweise auf antiken Möbeln oder architektonischen Merkmalen zu finden sind.
Ressourcen:
Akademie:
Es gibt ein Buch aus den 80er oder 90er Jahren von einem Professor einer US-Universität, der über die Oberflächenreplikationsmethode schreibt und wie sie damit eine riesige 5-Achsen-Schleifmaschine hergestellt haben … Ich kann es gerade nicht finden …
Ah, hier ist es!
Prinzipien des Rapid Machine Design – MIT – Eberhard Bamberg:
Großer Einsatz des Replikations-Verfahrens für große CNC-Maschinen – Rampf-Gruppe:
Replikationstechniken und tragbare Bearbeitung beim Werkzeugmaschinenumbau – Molglice:
http://www.moglice.com/articles/replication_techniques/wrotethebook.html
PRÄZISION auf die einfache Art, CNC-Teile zu groß für eine Hobbyfräse zu machen – @floweringelbow:
DIY-Experiment:
Bei den meisten DIY-Bauten besteht der schwierigste Teil darin, flache Montageflächen für Ihre Schlitten und Schienen zu schaffen. In meinem Mächtige Mühle bauen, Ich habe die gleichen Herausforderungen.
Erstellen präziser Oberflächenkopien mit metallisiertem Epoxid
Gesamtzeit: 9 Stunden
Bereiten Sie Ihr Werkstück vor
Stellen Sie sicher, dass es frei von Öl ist und eine anständige Oberflächenrauhigkeit aufweist, an der das Epoxid haften kann.
Bereiten Sie die Referenzfläche vor
ich benutzte Wunderwachs Nr.8 als Trennmittel. Befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers (ich habe 3 Mäntel gemacht) mit Polieren dazwischen. Ich habe eine 40$ <2um Fehler kleine Granit-Oberflächenplatte verwendet.
Bereiten Sie das metallisierte Epoxid vor
ich benutzte Härter West Epoxy 105 + 206, obwohl ich denke, dass 209 sogar besser funktionieren könnte. Ich habe eine 50/50-Mischung aus Epoxid + gemacht Eisenpulver (Partikelgröße < 63 um).
Kleben Sie Ihr Teil ab
Hinweis: Ich habe eine 3-4 mm dicke Parallele verwendet, um die Dicke meiner Epoxidschicht zu regulieren.
Gießen Sie das Epoxid
Stellen Sie sicher, dass Sie die gesamte Luft entfernen und eine angemessene Abdeckung haben. Dies ist eigentlich der schwierigste Teil
Lassen Sie das Epoxid aushärten
Ich glaube, ich habe meine etwa 12 Stunden einwirken lassen
Von der Referenzfläche entfernen und prüfen
Überlaufendes Epoxid können Sie einfach mit einem Hammer abschlagen oder mit einem Geradschleifer wegschleifen. Die anfängliche Oberfläche ist aufgrund des verbleibenden Trennmittels und etwaiger Mängel Ihres Referenzmaterials ziemlich rau.
Optimieren Sie die Oberflächenrauheit und Ebenheit
Sie können entweder so etwas wie a verwenden 123-Block + Schleifmittel, eine „Küche“ glättender Stein, oder jedes andere relativ flache Material. Ich habe etwas Geschirrspülmittel + das oben erwähnte Eisenpulver verwendet, um die Oberfläche im Grunde zu läppen.
Nach ca. 3 – 5 Minuten Läppen sollte die Oberfläche glatt sein und die meisten Hochsportarten entfernt sein.
Prüfen und wiederholen
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Ebenheit der Oberfläche zu prüfen. Ich habe einen Mitutoyo-Indikator verwendet, a 123-Block, und ein hochpräziser HGW20CC-Block als meine Referenz.
Die anfängliche Ebenheit vor der Optimierungsphase betrug über die gesamte Fläche ca. 8 µm. Nach einem Zyklus von 1-3 Mal Optimierung und Inspektion ist es <= 2um. Das entspricht meinem Referenzmaterial. Das Läppen wird zur Herausforderung, weil die Materialien einfach nur zusammenkleben wollen. Das Hauptproblem an dieser Stelle ist, dass dies äußerst schwierig zu messen ist.
Wenn Sie laborbasierte CMMS- oder optische Messmethoden benötigen oder sich diesen Anforderungen nähern.
Sie könnten dies perfekt flach machen, indem Sie dies auf 3 Oberflächen tun und den Withworth verwenden 3-Platten-Methode.
Zieht es ein Vakuum?
Geschätzte Kosten: 5 USD
Versorgung:
- Langsam aushärtendes, schrumpffreies Epoxid wie West 105 + 206
- Eisenpulver <63um particle size
- Band
Werkzeuge:
- 123-Block
Materialien: Werkstück Bezugsmaterial Formtrennwachs
Abschluss:
Die Replikationsmethode ist eine einfache, aber effektive Technik zur Herstellung genauer Kopien von Oberflächen. Obwohl es gewisse Einschränkungen hat, ist es ein wertvolles Werkzeug in der Messtechnik, Fertigung und Restaurierung. Es ermöglicht einem Bastler oder einem Fachmann, mikrometer- bis submikrometergenaue Kopien von Referenzoberflächen anzufertigen. Und damit relativ kostengünstig und mit geringem Aufwand ebene Flächen für DIY-CNC-Maschinen oder Messtechnik zu schaffen.
