1. Exigences de performance physique
Dureté
Adaptabilité du traitement: Pour le traitement de pièces de précision, la dureté du matériau doit être modérée. Si le matériau est trop dur, comme certains aciers alliés à haute dureté, l'outil s'usera rapidement pendant le traitement, et la difficulté de traitement augmentera. Des outils et techniques de traitement spéciaux peuvent être nécessaires. Par exemple, l'acier moulé d'une dureté de HRC60 ou supérieure est difficile à traiter efficacement avec des outils en carbure ordinaires pendant le fraisage, et nitrure de bore cubique (CNB) des outils ou des outils en céramique sont nécessaires. Si le matériau est trop mou, comme l'aluminium pur, il est facile de se déformer pendant le traitement, affectant la précision des pièces, il est donc également nécessaire de choisir une méthode de traitement adaptée, comme la coupe à grande vitesse et le contrôle de la force de coupe.
Performance: Les pièces de précision doivent résister à certaines forces externes lors de leur utilisation, et une dureté appropriée peut garantir leur résistance à l'usure et à la déformation. Par exemple, la surface des dents des engrenages de précision dans les transmissions mécaniques doit avoir une dureté plus élevée (généralement HRC45-60) pour garantir qu'il n'y aura pas d'usure excessive ni de déformation des dents lors d'une transmission à long terme, assurant ainsi la précision de la transmission.
Force et ténacité
Résistance à la rupture: Les pièces de précision peuvent être soumises à des forces externes telles que la force de coupe et la force de serrage pendant le traitement, et supportera également diverses charges de travail pendant l'utilisation. Le matériau doit avoir une résistance et une ténacité suffisantes pour éviter la rupture. Par exemple, pièces de précision dans le domaine aérospatial, comme les pales des moteurs d'avion, doit résister à d'énormes forces centrifuges et aux forces complexes des gaz lors d'une rotation à grande vitesse. Matériels (comme les alliages de titane) besoin d'avoir une résistance élevée et une bonne ténacité pour éviter que les lames ne se brisent pendant le fonctionnement et ne provoquent des accidents graves.
Assurance qualité du traitement: Dans le traitement de précision, la ténacité du matériau ne peut pas être trop élevée, sinon, il est facile de produire un outil collant pendant la coupe, affectant la qualité de surface des pièces. Par exemple, en tournant de l'acier inoxydable à haute ténacité, les copeaux sont faciles à enrouler autour de l'outil, ce qui entraîne une rugosité de surface accrue. Il est nécessaire d'utiliser un outil brise-copeaux adapté ou de modifier les paramètres de coupe pour résoudre ce problème..
Coefficient de dilatation thermique
Contrôle de la précision du traitement: Lors du traitement de pièces de précision, en raison de facteurs tels que la chaleur de coupe, les pièces produiront une déformation thermique. Plus le coefficient de dilatation thermique du matériau est petit, plus la déformation thermique pendant le traitement est faible, ce qui est propice à garantir l’exactitude du traitement. Par exemple, dans le processus de meulage de précision des lentilles optiques, les matériaux à base de quartz sont souvent utilisés, qui ont un très faible coefficient de dilatation thermique. Même si une certaine quantité de chaleur est générée pendant le processus de broyage, le changement de taille de l'objectif est très faible, ce qui peut garantir que la lentille après meulage peut atteindre une précision de forme et une qualité de surface élevées.
Stabilité d'utilisation: Pour certaines pièces de précision travaillant dans un environnement à température changeante, tels que les composants clés des outils et instruments de mesure de précision, le faible coefficient de dilatation thermique du matériau peut assurer la stabilité dimensionnelle des pièces à différentes températures, assurant ainsi sa précision de mesure et ses performances de travail.
2. Exigences de performances chimiques
Résistance à la corrosion
Protection des processus: Lors du traitement de pièces de précision, certaines techniques de traitement peuvent exposer les pièces à des milieux corrosifs. Par exemple, en traitement électrochimique ou en broyage chimique, les pièces doivent résister à la corrosion causée par les fluides de traitement. La sélection de matériaux ayant une bonne résistance à la corrosion peut réduire les mesures de protection et les procédures de post-traitement pendant le traitement. Par exemple, les matériaux en acier inoxydable peuvent toujours maintenir une bonne stabilité dans les fluides de traitement contenant une certaine quantité de sel, réduire le risque de rouille.
Adaptabilité à l'environnement d'utilisation: Les pièces de précision peuvent être exposées à diverses substances corrosives dans l'environnement d'utilisation réel. Par exemple, les pièces de vannes de précision des équipements chimiques sont exposées à divers produits chimiques corrosifs tels que les acides et les alcalis, il est donc nécessaire d'utiliser des matériaux à forte résistance à la corrosion, comme l'Hastelloy. Cet alliage contient des éléments tels que le nickel, molybdène, et du chrome. Il peut maintenir une bonne stabilité chimique dans une variété d’environnements acides et alcalins forts, s'assurer que la fonction de contrôle de précision de la vanne n'est pas affectée par la corrosion.
Antioxydation
Maintenir la qualité après le traitement: Une fois les pièces de précision traitées, si le matériau a une mauvaise résistance à l'oxydation, la surface des pièces s'oxyde facilement pendant le stockage et l'utilisation, former un film d'oxyde, ce qui affecte l'apparence et les performances des pièces. Par exemple, les pièces en cuivre de haute précision s'oxydent facilement dans l'air pour former du vert-de-gris. Si une protection efficace n’est pas assurée, la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces oxydées diminueront.
Exigences relatives aux environnements de travail à haute température: Dans certains environnements de travail à haute température, comme les pièces de précision à l'intérieur des moteurs d'avion, les matériaux doivent avoir une bonne résistance à l’oxydation. Par exemple, les alliages à haute température à base de nickel peuvent former un film d'oxyde dense à haute température pour empêcher l'oxygène d'envahir davantage le matériau, assurer la stabilité des performances des pièces dans des environnements à haute température, et prévenir la dégradation des performances des matériaux et les dommages aux pièces causés par l'oxydation.
3. Exigences de pureté et d'uniformité des matériaux
Pureté
L'impact des impuretés sur les performances: Les impuretés présentes dans les matériaux des pièces de précision peuvent avoir un impact sérieux sur leurs performances. Par exemple, dans le traitement de précision des semi-conducteurs, les exigences de pureté des matériaux en silicium sont extrêmement élevées. Même des traces d'impuretés (comme les impuretés métalliques) peut modifier les propriétés électriques du silicium et affecter les performances et la fiabilité de la puce. Matériaux en silicium de haute pureté (pureté de plus de 99.9999%) sont la base pour garantir un traitement de haute précision et des performances élevées des puces.
Association qualité de transformation: Les impuretés dans les matériaux peuvent également provoquer des défauts de traitement pendant le traitement. Par exemple, dans les matériaux en acier, s'il y a plus d'inclusions (comme les sulfures, oxydes, etc.), ces inclusions peuvent provoquer une concentration de contraintes lors du forgeage ou de la découpe, entraînant des fissures ou des défauts de surface dans les pièces, réduisant la qualité et la précision des pièces.
Uniformité
Garantie de propriétés physiques uniformes: L'uniformité des matériaux comprend l'uniformité de la composition et l'uniformité de la structure organisationnelle. Pour le traitement de pièces de précision, des matériaux uniformes peuvent garantir que les propriétés physiques de chaque partie de la pièce sont cohérentes. Par exemple, lors de la fabrication de moules de précision, la composition uniforme et la structure organisationnelle de l'acier peuvent garantir que la dureté, la résistance et la résistance à l'usure de chaque partie du moule sont les mêmes pendant l'utilisation, assurant ainsi la précision de moulage et la durée de vie du moule.
Adaptabilité du processus de traitement: Les matériaux uniformes sont plus faciles à contrôler la qualité du traitement pendant le traitement. Par exemple, en GED, des matériaux conducteurs uniformes peuvent garantir un processus de décharge stable et une précision de traitement plus élevée. Si la conductivité du matériau est inégale, cela entraînera une énergie de décharge inégale, augmenter la rugosité de la surface traitée, et réduire la précision dimensionnelle.
