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Creazione di una corrispondenza esatta: esplorazione del metodo di replica per copie di superficie accurate
DiSpikee
introduzione
Il metodo di replica è una tecnica ampiamente utilizzata nella produzione e nella metrologia per ottenere copie accurate di una superficie. Il metodo prevede la replica della superficie di un materiale di riferimento su un pezzo utilizzando un mezzo come la resina epossidica metallizzata. In questo articolo viene fornita una panoramica del metodo di replica, inclusi vantaggi, limitazioni e applicazioni.
Metodo di replica:
Il metodo di replica prevede l'utilizzo di un mezzo come la resina epossidica metallizzata per eseguire una copia della superficie di un materiale di riferimento, come una lastra di superficie in granito su un pezzo. La superficie da replicare viene prima pulita e rivestita con un sottile strato di distaccante, tipicamente una specie di cera. L'agente distaccante viene lasciato asciugare e lucidato su una superficie lucida prima dell'applicazione della resina epossidica. La resina epossidica viene applicata alla configurazione versandola o iniettandola nella configurazione e quindi lasciata polimerizzare. Una volta indurita, la resina epossidica viene staccata (o martellata) dal materiale di riferimento, lasciando dietro di sé una replica esatta della superficie.
Vantaggi del metodo di replica:
Uno dei principali vantaggi del metodo di replica è la sua capacità di produrre copie accurate di una superficie. Il metodo è anche relativamente facile da eseguire e richiede solo attrezzature e materiali di base. Un altro vantaggio del metodo di replica è che può essere utilizzato per replicare superfici di diverse forme e dimensioni, rendendolo adatto a un'ampia gamma di applicazioni.
Limitazioni del metodo di replica:
Sebbene il metodo di replica sia generalmente accurato, è importante notare che è soggetto a determinate limitazioni. Una limitazione è che il metodo di replica può produrre solo una replica della superficie che è in contatto con il materiale di riferimento. Se il materiale di riferimento presenta difetti o irregolarità, questi verranno replicati sul pezzo.
Applicazioni del metodo di replica:
Il metodo di replica è ampiamente utilizzato in metrologia per produrre copie accurate di superfici a scopo di misurazione. Viene anche utilizzato nella produzione per replicare le superfici per il controllo e l'ispezione della qualità. Inoltre, il metodo di replica può essere utilizzato nel restauro di superfici danneggiate, come quelle trovate su mobili antichi o elementi architettonici.
Risorse:
Accademia:
C'è un libro degli anni '80 o '90 di un professore di un'università degli Stati Uniti che parla del metodo di replicazione delle superfici e di come l'hanno usato per realizzare una gigantesca smerigliatrice a 5 assi... non riesco proprio a trovarlo in questo momento...
Ah, eccolo!
Principi di Rapid Machine Design – MIT – Eberhard Bamberg:
Utilizzo su larga scala del metodo di replica per grandi macchine cnc – Gruppo Rampf:
Tecniche di replica e lavorazioni portatili nella ricostruzione di macchine utensili – Molglice:
http://www.moglice.com/articles/replication_techniques/wrotethebook.html
PRECISIONE nel modo più semplice, rendendo le parti CNC troppo grandi per un mulino per hobby – @floweringelbow:
Esperimento fai da te:
Con la maggior parte delle costruzioni fai-da-te, la parte più difficile è creare superfici di montaggio piatte per carrelli e binari. Nel mio Costruzione potente, Ho le stesse sfide.
Creazione di copie superficiali di precisione utilizzando resina epossidica metallizzata
Tempo totale: 9 ore
Prepara il tuo pezzo
Assicurati che sia privo di olio e che abbia una buona rugosità superficiale a cui la resina epossidica possa aderire.
Preparare la superficie di riferimento
ero solito Cera miracolosa n.8 come agente distaccante. Segui le istruzioni del produttore (ho fatto 3 mani) con la lucidatura in mezzo. Ho usato una piccola piastra di superficie in granito con errore 40$ <2um.
Preparare la resina epossidica metallizzata
ero solito Catalizzatore epossidico West 105 + 206, anche se penso che 209 potrebbe anche funzionare meglio. Ho fatto una miscela 50/50 di resina epossidica + polvere di ferro (dimensione delle particelle <63um).
Togli la tua parte con del nastro adesivo
Nota: ho usato un parallelo spesso 3-4 mm per regolare lo spessore del mio strato epossidico.
Versare la resina epossidica
Assicurati di rimuovere tutta l'aria e di avere una copertura adeguata. Questa è in realtà la parte più difficile
Lascia che la resina epossidica si indurisca
Penso di aver lasciato riposare il mio per circa 12 ore
Rimuovere dalla superficie di riferimento e ispezionare
Qualsiasi resina epossidica traboccante puoi semplicemente colpirla con un martello o macinarla via con una smerigliatrice. La superficie iniziale è piuttosto ruvida a causa dell'agente distaccante rimasto e di eventuali difetti del materiale di riferimento.
Ottimizza la rugosità e la planarità della superficie
Puoi usare qualcosa come a Blocco 123 + abrasivo, una “cucina” pietra appiattita, o qualsiasi altro materiale relativamente piatto. Ho usato del detersivo per piatti + la suddetta polvere di ferro per fare praticamente un'operazione di lappatura sulla superficie.
Dopo circa 3-5 minuti di lappatura la superficie dovrebbe essere liscia con la maggior parte degli sport alti rimossi.
Ispeziona e ripeti
Esistono vari modi per ispezionare la planarità della superficie. Ho usato un indicatore Mitutoyo, a Blocco 123e un blocco HGW20CC ad alta precisione come mio riferimento.
La planarità iniziale prima della fase di ottimizzazione era di circa 8um su tutta la superficie. Dopo un ciclo di 1-3 volte di ottimizzazione e ispezione, è <= 2um. Il che equivale al mio materiale di riferimento. La lappatura diventa impegnativa perché i materiali vogliono solo rimanere uniti. Il problema principale a questo punto è che questo è estremamente difficile da misurare.
Poiché sei vicino o ti avvicini al requisito di CMMS basato su laboratorio o metodi di misurazione ottica.
Potresti renderlo perfettamente piatto facendo questo su 3 superfici e usando Withworth Metodo delle 3 piastre.
Fa il vuoto?
Costo stimato: 5 USD
Fornitura:
- Resina epossidica antiritiro a polimerizzazione lenta come West 105 + 206
- Polvere di ferro <63um particle size
- Nastro
Strumenti:
- Blocco 123
Materiali: Pezzo Materiale di riferimento Cera distaccante
Conclusione:
Il metodo di replica è una tecnica semplice ma efficace per produrre copie accurate delle superfici. Sebbene abbia alcune limitazioni, è uno strumento prezioso in metrologia, produzione e restauro. Consente a un hobbista o a un professionista di eseguire copie accurate da micron a sub-micron di superfici di riferimento. E quindi in grado di creare superfici piane per macchine CNC fai-da-te o apparecchiature di metrologia a un costo relativamente basso e con uno sforzo minimo.
