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Création d'une correspondance exacte : exploration de la méthode de réplication pour des copies de surface précises
ParSpikee
Introduction
La méthode de réplication est une technique largement utilisée en fabrication et en métrologie pour obtenir des copies exactes d'une surface. Le procédé consiste à répliquer la surface d'un matériau de référence sur une pièce à usiner à l'aide d'un support tel que l'époxy métallisé. Cet article fournit une vue d'ensemble de la méthode de réplication, y compris ses avantages, ses limites et ses applications.
Méthode de réplication :
La méthode de réplication consiste à utiliser un support tel que l'époxy métallisé pour faire une copie de la surface d'un matériau de référence, tel qu'une plaque de surface en granit sur une pièce. La surface à répliquer est d'abord nettoyée et recouverte d'une fine couche d'agent de démoulage, généralement une sorte de cire. L'agent de démoulage est autorisé à sécher et est poli sur une surface brillante avant l'application de l'époxy. L'époxy est appliqué à la configuration en le versant ou en l'injectant dans la configuration, puis on le laisse durcir. Une fois que l'époxyde est durci, il est pelé (ou martelé) du matériau de référence, laissant derrière lui une réplique exacte de la surface.
Avantages de la méthode de réplication :
L'un des principaux avantages de la méthode de réplication est sa capacité à produire des copies exactes d'une surface. La méthode est également relativement facile à mettre en œuvre et ne nécessite qu'un équipement et des matériaux de base. Un autre avantage de la méthode de réplication est qu'elle peut être utilisée pour reproduire des surfaces de différentes formes et tailles, ce qui la rend adaptée à un large éventail d'applications.
Limites de la méthode de réplication :
Bien que la méthode de réplication soit généralement précise, il est important de noter qu'elle est soumise à certaines limitations. Une limitation est que la méthode de réplication ne peut produire qu'une réplique de la surface qui est en contact avec le matériau de référence. Si le matériau de référence présente des défauts ou des irrégularités, ceux-ci seront reproduits sur la pièce.
Applications de la méthode de réplication :
La méthode de réplication est largement utilisée en métrologie pour produire des copies précises de surfaces à des fins de mesure. Il est également utilisé dans la fabrication pour reproduire des surfaces à des fins de contrôle qualité et d'inspection. De plus, la méthode de réplication peut être utilisée dans la restauration de surfaces endommagées, telles que celles trouvées sur des meubles anciens ou des éléments architecturaux.
Ressources:
Milieu universitaire :
Il y a un livre des années 80 ou 90 d'un professeur d'une université américaine qui écrit sur la méthode de réplication des surfaces, et comment ils l'ont utilisée pour fabriquer une rectifieuse géante à 5 axes… Je ne peux pas le trouver pour le moment…
Ah, ça y est !
Principes de conception rapide de machines - MIT - Eberhard Bamberg :
Utilisation à grande échelle de la méthode de réplication pour les grosses machines cnc – groupe Rampf :
Techniques de réplication et usinage portable dans la reconstruction de machines-outils – Molglice :
http://www.moglice.com/articles/replication_techniques/wrotethebook.html
PRECISION en toute simplicité, rendant les pièces CNC trop grandes pour une usine de loisirs - @floweringelbow :
Expérience de bricolage :
Avec la plupart des constructions de bricolage, la partie la plus difficile consiste à créer des surfaces de montage plates pour vos chariots et vos rails. Dans mon Construction de Mightymill, j'ai les mêmes défis.
Création de copies de surface de précision à l'aide d'époxy métallisé
Temps total : 9 heures
Préparez votre pièce
Assurez-vous qu'il est exempt d'huile et qu'il a une rugosité de surface décente pour que l'époxy adhère.
Préparer la surface de référence
j'ai utilisé Cire Miracle n°8 en tant qu'agent de démoulage. Suivez les instructions du fabricant (j'ai fait 3 couches) avec un polissage entre les deux. J'ai utilisé une plaque de surface en granit petite erreur 40$ <2um.
Préparer l'époxy métallisé
j'ai utilisé Epoxy West 105 + durcisseur 206, même si je pense que 209 pourrait même mieux fonctionner. J'ai fait un mélange 50/50 d'époxy + poudre de fer (taille de particule <63um).
Collez votre pièce
Remarque : j'ai utilisé un parallèle de 3-4 mm d'épaisseur pour réguler l'épaisseur de ma couche d'époxy.
Verser l'époxy
Assurez-vous d'enlever tout l'air et d'avoir une couverture adéquate. C'est en fait la partie la plus difficile
Laisser durcir l'époxy
Je pense que j'ai laissé le mien reposer pendant environ 12 heures
Retirer de la surface de référence et inspecter
Tout époxy débordant que vous pouvez simplement frapper avec un marteau ou le broyer avec une meuleuse. La surface initiale est assez rugueuse en raison de l'agent de démoulage restant et des défauts de votre matériau de référence.
Optimiser la rugosité et la planéité de la surface
Vous pouvez utiliser quelque chose comme un 123 bloc + abrasif, une "cuisine" pierre d'aplatissement, ou tout autre matériau relativement plat. J'ai utilisé du savon à vaisselle + la poudre de fer mentionnée ci-dessus pour faire essentiellement une opération de rodage à la surface.
Après environ 3 à 5 minutes de rodage, la surface doit être lisse et la plupart des sports de haut niveau retirés.
Inspectez et répétez
Il existe différentes façons d'inspecter la planéité de la surface. J'ai utilisé un indicateur Mitutoyo, un 123 bloc, et un bloc HGW20CC de haute précision comme référence.
La planéité initiale avant l'étape d'optimisation était d'environ 8um sur toute la surface. Après un cycle de 1 à 3 fois d'optimisation et d'inspection, il est <= 2um. Ce qui équivaut à mon matériel de référence. Le rodage devient difficile parce que les matériaux veulent juste coller ensemble. Le principal problème à ce stade est qu'il est extrêmement difficile à mesurer.
Lorsque vous êtes à la hauteur ou que vous approchez de l'exigence d'une GMAO en laboratoire ou de méthodes de mesure optique.
Vous pouvez le rendre parfaitement plat en le faisant sur 3 surfaces et en utilisant le Withworth méthode des 3 plaques.
Fait-il le vide ?
Coût estimé : 5 USD
Approvisionnement :
- Epoxy à durcissement lent sans retrait tel que West 105 + 206
- Poudre de fer <63um particle size
- Enregistrer
Outils :
- 123 bloc
Matériaux : Pièce à usiner Matériau de référence Cire de démoulage
Conclusion:
La méthode de réplication est une technique simple mais efficace pour produire des copies précises de surfaces. Bien qu'il ait certaines limites, c'est un outil précieux dans la métrologie, la fabrication et la restauration. Il permet à un amateur ou à un professionnel de réaliser des copies précises du micron au sous-micron de surfaces de référence. Et ainsi capable de créer des surfaces planes pour les machines CNC de bricolage ou les équipements de métrologie à un coût relativement faible et à faible effort.
