Η μέθοδος αντιγραφής είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική στην κατασκευή και τη μετρολογία για τη λήψη ακριβών αντιγράφων μιας επιφάνειας. Η μέθοδος περιλαμβάνει την αντιγραφή της επιφάνειας ενός υλικού αναφοράς σε ένα τεμάχιο εργασίας χρησιμοποιώντας ένα μέσο όπως το μεταλλοποιημένο εποξειδικό. Αυτό το άρθρο παρέχει μια επισκόπηση της μεθόδου αναπαραγωγής, συμπεριλαμβανομένων των πλεονεκτημάτων, των περιορισμών και των εφαρμογών της.

Μέθοδος αναπαραγωγής:

Η μέθοδος αντιγραφής περιλαμβάνει τη χρήση ενός μέσου όπως το μεταλλοποιημένο εποξειδικό για τη δημιουργία αντιγράφου της επιφάνειας ενός υλικού αναφοράς, όπως μια πλάκα επιφάνειας γρανίτη σε ένα τεμάχιο εργασίας. Η επιφάνεια που πρόκειται να αντιγραφεί πρώτα καθαρίζεται και επικαλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα παράγοντα απελευθέρωσης, συνήθως κάποιο είδος κεριού. Το μέσο απελευθέρωσης αφήνεται να στεγνώσει και γυαλίζει σε μια γυαλιστερή επιφάνεια πριν την εφαρμογή του εποξειδικού. Το εποξειδικό εφαρμόζεται στο στήσιμο χύνοντάς το ή εγχύοντάς το στη διάταξη και στη συνέχεια αφήνεται να σκληρυνθεί. Μόλις το εποξειδικό σκληρυνθεί, αποφλοιώνεται (ή σφυρηλατείται) από το υλικό αναφοράς, αφήνοντας πίσω ένα ακριβές αντίγραφο της επιφάνειας.

Πλεονεκτήματα της μεθόδου αναπαραγωγής:

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της μεθόδου αντιγραφής είναι η ικανότητά της να παράγει ακριβή αντίγραφα μιας επιφάνειας. Η μέθοδος είναι επίσης σχετικά εύκολη στην εκτέλεση και απαιτεί μόνο βασικό εξοπλισμό και υλικά. Ένα άλλο πλεονέκτημα της μεθόδου αντιγραφής είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναπαραγωγή επιφανειών διαφορετικών σχημάτων και μεγεθών, καθιστώντας την κατάλληλη για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.

Περιορισμοί της μεθόδου αναπαραγωγής:

Ενώ η μέθοδος αναπαραγωγής είναι γενικά ακριβής, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι υπόκειται σε ορισμένους περιορισμούς. Ένας περιορισμός είναι ότι η μέθοδος αντιγραφής μπορεί να παράγει μόνο ένα αντίγραφο της επιφάνειας που βρίσκεται σε επαφή με το υλικό αναφοράς. Εάν το υλικό αναφοράς έχει ελαττώματα ή ανωμαλίες, αυτά θα αντιγραφούν στο τεμάχιο εργασίας.

Εφαρμογές της μεθόδου αντιγραφής:

Η μέθοδος αντιγραφής χρησιμοποιείται ευρέως στη μετρολογία για την παραγωγή ακριβών αντιγράφων επιφανειών για σκοπούς μέτρησης. Χρησιμοποιείται επίσης στην κατασκευή για την αναπαραγωγή επιφανειών για ποιοτικό έλεγχο και επιθεώρηση. Επιπλέον, η μέθοδος αναπαραγωγής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποκατάσταση κατεστραμμένων επιφανειών, όπως αυτές που βρίσκονται σε έπιπλα αντίκες ή αρχιτεκτονικά στοιχεία.

Πόροι:

Ακαδημαϊκή κοινότητα:

Υπάρχει ένα βιβλίο από τη δεκαετία του '80 ή του '90 από έναν καθηγητή ενός πανεπιστημίου των ΗΠΑ που γράφει για τη μέθοδο αντιγραφής επιφανειών και πώς τη χρησιμοποίησαν για να φτιάξουν έναν τεράστιο μύλο 5 αξόνων… Δεν μπορώ να το βρω αυτή τη στιγμή…

Α, ορίστε!

Αρχές Σχεδιασμού Γρήγορων Μηχανών – MIT – Eberhard Bamberg:

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

Χρήση σε κλίμακα της μεθόδου αναπαραγωγής για μεγάλα μηχανήματα cnc – ομάδα Rampf:

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

Τεχνικές αντιγραφής και φορητή κατεργασία στην ανακατασκευή εργαλειομηχανών – Molglice:

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

ΑΚΡΙΒΕΙΑ με τον εύκολο τρόπο, καθιστώντας τα εξαρτήματα CNC πολύ μεγάλα για ένα μύλο χόμπι – @floweringelbow:

Πείραμα DIY:

Με τις περισσότερες κατασκευές DIY, το πιο δύσκολο κομμάτι είναι η δημιουργία επίπεδων επιφανειών τοποθέτησης για τις άμαξες και τις ράγες σας. Στο δικό μου Mightymill build, έχω τις ίδιες προκλήσεις.

Δημιουργία αντιγράφων επιφανειών ακριβείας με χρήση μεταλλοποιημένης εποξειδικής ουσίας

Συνολικός χρόνος: 9 ώρες

Προετοιμάστε το τεμάχιο εργασίας σας

Βεβαιωθείτε ότι δεν περιέχει λάδι και έχει μια αξιοπρεπή ποσότητα τραχύτητας επιφάνειας για να κολλήσει το εποξειδικό.

Προετοιμάστε την επιφάνεια αναφοράς

χρησιμοποίησα Θαυματουργό κερί αρ.8 ως παράγοντας απελευθέρωσης. Ακολουθήστε τις οδηγίες του κατασκευαστή (έκανα 3 στρώσεις) με τρίψιμο ενδιάμεσα. Χρησιμοποίησα μια πλάκα επιφάνειας από μικρή επιφάνεια γρανίτη 40$ <2um error.

Προετοιμάστε το επιμεταλλωμένο εποξειδικό

χρησιμοποίησα West epoxy 105 + 206 hardner, αν και νομίζω ότι το 209 μπορεί να λειτουργήσει καλύτερα. Έκανα ένα μείγμα 50/50 εποξειδικού + σκόνη σιδήρου (<63um μέγεθος σωματιδίων).

Κόψε το κομμάτι σου

Σημείωση: Χρησιμοποίησα ένα παράλληλο πάχους 3-4mm για να ρυθμίσω το πάχος της εποξειδικής στρώσης μου.

Ρίξτε την εποξειδική

Φροντίστε να αφαιρέσετε όλο τον αέρα και να έχετε σωστή κάλυψη. Αυτό είναι στην πραγματικότητα το πιο δύσκολο κομμάτι

Αφήστε το εποξειδικό να σκληρύνει

Νομίζω ότι άφησα το δικό μου να σταθεροποιηθεί για περίπου 12 ώρες

Αφαιρέστε από την επιφάνεια αναφοράς και επιθεωρήστε

Οποιοδήποτε υπερχειλισμένο εποξειδικό υλικό μπορείτε απλώς να το χτυπήσετε με ένα σφυρί ή να το τρίψετε με ένα μύλο. Η αρχική επιφάνεια είναι αρκετά τραχιά λόγω του εναπομείναντος παράγοντα απελευθέρωσης εκεί και τυχόν ελαττωμάτων του υλικού αναφοράς σας.

Βελτιστοποιήστε την τραχύτητα και την επιπεδότητα της επιφάνειας

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε είτε κάτι σαν α 123 μπλοκ + λειαντικό, μια "κουζίνα" ισοπεδωτική πέτρα, ή οποιοδήποτε άλλο σχετικά επίπεδο υλικό. Χρησιμοποίησα λίγο σαπούνι πλυσίματος πιάτων + την προαναφερθείσα σκόνη σιδήρου για να κάνω βασικά μια λειτουργία περιτύλιξης στην επιφάνεια.

Μετά από περίπου 3 – 5 λεπτά περιτύλιξης, η επιφάνεια πρέπει να είναι λεία και να αφαιρούνται τα περισσότερα από τα υψηλά σπορ.

Επιθεωρήστε και επαναλάβετε

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να ελέγξετε την επιπεδότητα της επιφάνειας. Χρησιμοποίησα δείκτη Mitutoyo, α 123 μπλοκ, και ως αναφορά μου ένα μπλοκ HGW20CC υψηλής ακρίβειας.

Η αρχική επιπεδότητα πριν από το στάδιο βελτιστοποίησης ήταν περίπου 8um σε ολόκληρη την επιφάνεια. Μετά από έναν κύκλο 1-3 φορές βελτιστοποίησης και επιθεώρησης, είναι <= 2um. Που ισούται με το υλικό αναφοράς μου. Το τύλιγμα γίνεται δύσκολο γιατί τα υλικά θέλουν απλώς να κολλήσουν μεταξύ τους. Το κύριο ζήτημα σε αυτό το σημείο είναι ότι αυτό είναι εξαιρετικά δύσκολο να μετρηθεί.

Καθώς βρίσκεστε ή πλησιάζετε στην απαίτηση για CMMS που βασίζονται στο εργαστήριο ή οπτικές μεθόδους μέτρησης.

Θα μπορούσατε να το κάνετε αυτό τέλεια επίπεδο κάνοντας αυτό σε 3 επιφάνειες και χρησιμοποιώντας το Withworth Μέθοδος 3 πλακών.

Τραβάει κενό;

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

Εκτιμώμενο κόστος: 5 USD

Προμήθεια:

• Αργό πολυμερισμό χωρίς συρρίκνωση εποξειδικό όπως το West 105 + 206
• Σκόνη σιδήρου <63um particle size
• Ταινία-κασέτα

Εργαλεία:

• 123 μπλοκ

Υλικά: Τεμάχιο εργασίας Υλικό αναφοράς Κερί απελευθέρωσης καλουπιού

Συμπέρασμα:

Η μέθοδος αντιγραφής είναι μια απλή αλλά αποτελεσματική τεχνική για την παραγωγή ακριβών αντιγράφων επιφανειών. Αν και έχει ορισμένους περιορισμούς, είναι ένα πολύτιμο εργαλείο στη μετρολογία, την κατασκευή και την αποκατάσταση. Επιτρέπει σε έναν χομπίστα ή έναν επαγγελματία να κάνει ακριβή αντίγραφα επιφανειών αναφοράς από micron σε sub-micron. Και έτσι μπορεί να δημιουργήσει επίπεδες επιφάνειες για μηχανές CNC DIY ή εξοπλισμό μετρολογίας με σχετικά χαμηλό κόστος και χαμηλή προσπάθεια.