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完全一致の作成: 正確なサーフェス コピーのための複製方法の調査

序章

複製法は、表面の正確なコピーを取得するために、製造および計測で広く使用されている手法です。この方法では、メタライズド エポキシなどの媒体を使用して、リファレンス マテリアルの表面をワークピース上に複製します。この記事では、利点、制限、用途など、レプリケーション方法の概要について説明します。

複製方法:

複製方法は、金属化エポキシなどの媒体を使用して、花崗岩の定盤などの参照材料の表面をワークピースにコピーすることを含みます。複製される表面は、最初に洗浄され、通常はある種のワックスである離型剤の薄い層でコーティングされます。エポキシを塗布する前に、離型剤を乾燥させ、光沢のある表面に研磨します。エポキシは、セットアップに注ぐか注入することによってセットアップに適用され、硬化します。エポキシが硬化したら、参照材料をはがす (またはハンマーで叩く) と、表面の正確なレプリカが残ります。

複製方法
表面再現精度例

複製方法の利点:

複製方法の主な利点の 1 つは、サーフェスの正確なコピーを作成できることです。この方法は実行も比較的簡単で、基本的な機器と材料のみが必要です。複製方法のもう 1 つの利点は、さまざまな形状やサイズの表面を複製するために使用できるため、幅広い用途に適していることです。

レプリケーション方法の制限:

複製方法は一般的に正確ですが、一定の制限があることに注意することが重要です。 1 つの制限は、レプリケーション メソッドは、参照資料と接触している表面のレプリカしか作成できないことです。参照材料に欠陥や不規則性がある場合、これらはワークピースに複製されます。

複製方法の適用:

複製法は、測定目的で表面の正確なコピーを作成するために計測学で広く使用されています。また、品質管理と検査のために表面を複製するために製造にも使用されます。さらに、複製法は、アンティーク家具や建築物に見られるような損傷した表面の修復にも使用できます。

資力:

学界:

80 年代または 90 年代に、米国の大学の教授が、表面複製法と、それを使用して巨大な 5 軸グラインダーを作成した方法について書いた本があります。

あ、ここだ!

ラピッド マシン デザインの原則 – MIT – Eberhard Bamberg:

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

大規模な cnc マシンのレプリケーション方法の大規模な使用 – Rampf グループ:

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

工作機械の再構築における複製技術とポータブル加工 – Molglice:

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

CNC パーツを趣味の工作機械には大きすぎるものにする簡単な方法 – @floweringelbow:

DIY 実験:

ほとんどの DIY ビルドで最も難しい部分は、キャリッジとレールの平らな取り付け面を作成することです。私の中で マイティミルビルド、 私は同じ課題を抱えています。

金属化エポキシを使用して精密な表面コピーを作成する

合計時間: 9時間

ワークの準備

Mightymill diy cnc 底板ドリルミル hgr20 hgw20cc sorotec wetstone こする

オイルが付着していないことと、エポキシが付着するのに適切な量の表面粗さがあることを確認してください。

基準面の準備

使った ミラクルワックス No.8 離型剤として。製造元の指示に従って (私は 3 回塗りました)、その間にバフ研磨を行います。 40$ <2um 誤差の小さい花崗岩定盤を使用しました。

金属化エポキシを準備します

メタライズド エポキシ ウエスト 105 表面複製

使った ウエストエポキシ 105 + 206 硬化剤、209の方がうまくいくと思いますが。私はエポキシ+の50/50ミックスをしました 鉄粉 (<63um 粒子サイズ)。

あなたの部分をテープでとめます

表面複製工法 メタライズドエポキシ

注:エポキシ層の厚さを調整するために、厚さ3〜4mmのパラレルを使用しました.

エポキシを注ぐ

金属化エポキシ表面複製

すべての空気を取り除き、適切なカバレッジがあることを確認してください。実はここが一番難しいところです

エポキシを硬化させます

約12時間放置したと思います

基準面から取り外して検査

複製方法 エポキシの後に除去

あふれたエポキシは、ハンマーで叩くか、ダイグラインダーで削り取ることができます。最初の表面は、そこに残っている離型剤と参照材料の欠陥により、非常に粗いです。

表面粗さと平坦度を最適化

次のようなものを使用できます 123ブロック + 研磨剤、「キッチン」 平らにする石、または他の比較的平らな素材。食器用洗剤+上記の鉄粉を使って、基本的にラッピング作業を行いました。

約 3 ~ 5 分間のラッピング後、表面は滑らかになり、ほとんどのハイスポーツが取り除かれます。

調べて繰り返す

チェック中

表面の平坦度を検査するには、さまざまな方法があります。ミツトヨのインジケーターを使用しました。 123ブロック、高精度HGW20CCブロックを参考にしました。

最適化段階前の初期平坦度は、表面全体で約 8um でした。最適化と検査を 1 ~ 3 回繰り返すと、<= 2um になります。これは私の参考資料に相当します。材料同士がくっつきたいだけなので、ラッピングは難しくなります。この時点での主な問題は、これを測定するのが非常に難しいということです。

ラボベースの CMMS または光学測定方法の要件に達しているか、またはそれに近づいているため。

これを 3 つの面に対して行い、Withworth を使用することで、これを完全に平らにすることができます。 3プレート法.

真空引きですか?

見積費用: 5米ドル

供給:

  • West 105 + 206 などの遅い硬化の収縮しないエポキシ
  • 鉄粉 <63um particle size
  • テープ

ツール:

  • 123ブロック

材料: ワーク 基準材 離型ワックス

結論:

複製法は、サーフェスの正確なコピーを作成するためのシンプルで効果的な手法です。一定の制限はありますが、計測、製造、修復において価値のあるツールです。これにより、愛好家や専門家は、参照面のミクロンからサブミクロンの正確なコピーを作成できます。そのため、DIY CNC マシンや計測機器用の平面を比較的低コストで低労力で作成できます。

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スパイク
スパイク

こんにちは、私の名前はスパイクで、この投稿の著者です。
私は過去数年間、さまざまな cnc コミュニティで活動してきました。

このウェブサイトでは、DIY cnc と cnc ルーターのトピックに関連するヒントとコツ、レビュー、興味深いリソースを共有しています。

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