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Criando uma correspondência exata: explorando o método de replicação para cópias de superfície precisas
PorSpikee
Introdução
O método de replicação é uma técnica amplamente utilizada na fabricação e metrologia para obter cópias precisas de uma superfície. O método envolve replicar a superfície de um material de referência em uma peça de trabalho usando um meio como epóxi metalizado. Este artigo fornece uma visão geral do método de replicação, incluindo suas vantagens, limitações e aplicações.
Método de replicação:
O método de replicação envolve o uso de um meio como epóxi metalizado para fazer uma cópia da superfície de um material de referência, como uma placa de superfície de granito para uma peça de trabalho. A superfície a ser replicada é primeiro limpa e revestida com uma fina camada de agente desmoldante, geralmente algum tipo de cera. O desmoldante é deixado secar e polido em uma superfície brilhante antes da aplicação do epóxi. O epóxi é aplicado à configuração derramando ou injetando-o na configuração e, em seguida, deixando-o curar. Depois que o epóxi é curado, ele é descascado (ou martelado) do material de referência, deixando para trás uma réplica exata da superfície.
Vantagens do método de replicação:
Uma das principais vantagens do método de replicação é sua capacidade de produzir cópias precisas de uma superfície. O método também é relativamente fácil de executar e requer apenas equipamentos e materiais básicos. Outra vantagem do método de replicação é que ele pode ser usado para replicar superfícies de diferentes formas e tamanhos, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações.
Limitações do método de replicação:
Embora o método de replicação seja geralmente preciso, é importante observar que ele está sujeito a certas limitações. Uma limitação é que o método de replicação só pode produzir uma réplica da superfície que está em contato com o material de referência. Se o material de referência apresentar defeitos ou irregularidades, estes serão replicados na peça de trabalho.
Aplicações do método de replicação:
O método de replicação é amplamente utilizado em metrologia para produzir cópias precisas de superfícies para fins de medição. Também é usado na fabricação para replicar superfícies para controle de qualidade e inspeção. Além disso, o método de replicação pode ser usado na restauração de superfícies danificadas, como as encontradas em móveis antigos ou elementos arquitetônicos.
Recursos:
Academia:
Existe um livro dos anos 80 ou 90 de um professor de uma universidade dos Estados Unidos que escreve sobre o método de replicação de superfícies, e como eles o usaram para fazer uma retificadora gigante de 5 eixos… Só não consigo encontrar no momento…
Aqui está!
Principles of Rapid Machine Design – MIT – Eberhard Bamberg:
Uso em escala do método de replicação para grandes máquinas cnc – grupo Rampf:
Técnicas de replicação e usinagem portátil na reconstrução de máquinas-ferramenta – Molglice:
http://www.moglice.com/articles/replication_techniques/wrotethebook.html
PRECISÃO da maneira mais fácil, tornando as peças CNC grandes demais para um moinho de hobby – @floweringelbow:
Experimento DIY:
Com a maioria das construções DIY, a parte mais difícil é criar superfícies de montagem planas para seus carros e trilhos. No meu Construção Mightymill, Eu tenho os mesmos desafios.
Criando cópias de superfície de precisão usando epóxi metalizado
Tempo total: 9 horas
Prepare sua peça de trabalho
Certifique-se de que esteja livre de óleo e tenha uma quantidade decente de rugosidade superficial para que o epóxi adira.
Prepare a superfície de referência
eu usei Cera milagrosa nº 8 como agente de liberação. Siga as instruções do fabricante (passei 3 demãos) com polimento entre elas. Usei uma pequena placa de superfície de granito com erro 40$ <2um.
Prepare o epóxi metalizado
eu usei Endurecedor West epóxi 105 + 206, embora eu pense que 209 pode até funcionar melhor. Fiz uma mistura 50/50 de epóxi + pó de ferro (tamanho de partícula <63um).
Tape a sua parte
Nota: usei um paralelo de 3-4 mm de espessura para regular a espessura da minha camada de epóxi.
Despeje o epóxi
Certifique-se de remover todo o ar e ter uma cobertura adequada. Esta é realmente a parte mais difícil
Deixe o epóxi curar
Acho que deixei o meu descansar por cerca de 12 horas
Remova da superfície de referência e inspecione
Qualquer epóxi que transbordar, você pode simplesmente bater com um martelo ou triturá-lo com uma esmerilhadeira. A superfície inicial é bastante áspera devido ao agente desmoldante remanescente e a quaisquer defeitos do seu material de referência.
Otimize a rugosidade e o nivelamento da superfície
Você pode usar algo como um 123 bloco + abrasivo, uma “cozinha” pedra achatada, ou qualquer outro material relativamente plano. Usei um pouco de sabão de lavar louça + o pó de ferro mencionado acima para fazer basicamente uma operação de lapidação na superfície.
Após cerca de 3 a 5 minutos de lapidação, a superfície deve estar lisa com a maioria dos esportes altos removidos.
Inspecione e repita
Existem várias maneiras de inspecionar o nivelamento da superfície. Eu usei um indicador Mitutoyo, um 123 bloco, e um bloco HGW20CC de alta precisão como minha referência.
A planicidade inicial antes do estágio de otimização era de cerca de 8um em toda a superfície. Após um ciclo de 1-3 vezes de otimização e inspeção, é <= 2um. O que equivale ao meu material de referência. Lapidar torna-se um desafio porque os materiais só querem ficar juntos. A principal questão neste ponto é que isso é extremamente difícil de medir.
Como você está próximo ou próximo do requisito de CMMS baseado em laboratório ou métodos de medição óptica.
Você poderia fazer isso perfeitamente plano fazendo isso em 3 superfícies e usando o Withworth método de 3 pratos.
Ele puxa vácuo?
Custo estimado: 5 USD
Fornecer:
- Cura lenta sem epóxi retrátil, como West 105 + 206
- Pó de ferro <63um particle size
- Fita
Ferramentas:
- 123 bloco
Materiais: Peça de trabalho Material de referência Cera de desmoldagem
Conclusão:
O método de replicação é uma técnica simples, porém eficaz, para produzir cópias precisas de superfícies. Embora tenha certas limitações, é uma ferramenta valiosa em metrologia, fabricação e restauração. Ele permite que um hobby ou um profissional faça cópias precisas de mícron a submícron de superfícies de referência. E, assim, capaz de criar superfícies planas para máquinas CNC DIY ou equipamentos de metrologia a um custo relativamente baixo e baixo esforço.
