การพัฒนาเทคโนโลยีการขจัดคราบด้วยความเย็นจัด

เทคโนโลยีการกำจัดด้วยความเย็นจัดถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกในทศวรรษ 1950 ในกระบวนการพัฒนาเครื่องกำจัดด้วยความเย็นจัดนั้น ได้ผ่านช่วงเวลาสำคัญสามช่วง ติดตามอ่านบทความนี้เพื่อทำความเข้าใจภาพรวมทั้งหมด

(1) เครื่องกำจัดคราบน้ำแข็งเครื่องแรก

ถังแช่แข็งใช้เป็นภาชนะทำงานสำหรับกระบวนการซ่อมขอบด้วยความเย็น โดยเลือกใช้น้ำแข็งแห้งเป็นสารทำความเย็นในขั้นต้น ชิ้นส่วนที่จะซ่อมจะถูกใส่เข้าไปในถัง อาจมีการเติมสารทำงานอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันเข้าไปด้วย อุณหภูมิภายในถังจะถูกควบคุมเพื่อให้ขอบเปราะบาง ในขณะที่ตัวผลิตภัณฑ์เองยังคงไม่ได้รับผลกระทบ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ความหนาของขอบควรอยู่ที่ ≤0.15 มม. ถังเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์และมีรูปทรงแปดเหลี่ยม สิ่งสำคัญคือการควบคุมจุดกระทบของสารที่ถูกพ่นออกมา เพื่อให้เกิดการหมุนเวียนซ้ำๆ

ดรัมจะหมุนทวนเข็มนาฬิกาเพื่อพลิกกลับ และหลังจากนั้นระยะหนึ่ง ขอบส่วนเกินจะเปราะและกระบวนการตัดขอบก็จะเสร็จสมบูรณ์ ข้อเสียของการตัดขอบแบบแช่แข็งรุ่นแรกคือการตัดขอบไม่สมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งขอบส่วนเกินที่เหลืออยู่บริเวณปลายแนวแบ่งชิ้นงาน ซึ่งเกิดจากการออกแบบแม่พิมพ์ที่ไม่เหมาะสมหรือความหนาของชั้นยางที่แนวแบ่งชิ้นงานมากเกินไป (มากกว่า 0.2 มม.)

(2) เครื่องกำจัดคราบน้ำแข็งแบบไครโอเจนิกเครื่องที่สอง

เครื่องตัดแต่งขอบด้วยความเย็นจัดรุ่นที่สองนี้ได้รับการปรับปรุง 3 ประการจากรุ่นแรก ประการแรก เปลี่ยนสารทำความเย็นเป็นไนโตรเจนเหลว น้ำแข็งแห้งซึ่งมีจุดระเหิดที่ -78.5°C ไม่เหมาะสำหรับยางเปราะบางชนิดที่อุณหภูมิต่ำ เช่น ยางซิลิโคน ไนโตรเจนเหลวซึ่งมีจุดเดือดที่ -195.8°C เหมาะสำหรับยางทุกประเภท ประการที่สอง ปรับปรุงภาชนะบรรจุชิ้นส่วนที่จะตัดแต่ง จากดรัมหมุนเป็นสายพานลำเลียงรูปราง ทำให้ชิ้นส่วนหมุนวนในร่อง ลดการเกิดจุดอับได้อย่างมาก ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มประสิทธิภาพ แต่ยังเพิ่มความแม่นยำในการตัดแต่งขอบอีกด้วย ประการที่สาม แทนที่จะอาศัยการชนกันระหว่างชิ้นส่วนเพื่อกำจัดขอบส่วนเกินเพียงอย่างเดียว ได้มีการนำเม็ดทรายละเอียดมาใช้ร่วมด้วย เม็ดโลหะหรือพลาสติกแข็งที่มีขนาดอนุภาค 0.5-2 มม. จะถูกยิงไปยังพื้นผิวของชิ้นส่วนด้วยความเร็วเชิงเส้น 2555 ม./วินาที ทำให้เกิดแรงกระแทกอย่างมาก การปรับปรุงนี้ช่วยลดเวลาในการผลิตลงอย่างมาก

(3) เครื่องกำจัดเศษโลหะด้วยความเย็นจัดเครื่องที่สาม

เครื่องตัดแต่งขอบด้วยความเย็นจัดรุ่นที่สามเป็นการพัฒนาต่อยอดจากรุ่นที่สอง โดยเปลี่ยนภาชนะสำหรับชิ้นส่วนที่จะตัดแต่งเป็นตะกร้าใส่ชิ้นส่วนที่มีผนังเป็นรูพรุน รูเหล่านี้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 มม. (ใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของกระสุน) ครอบคลุมผนังของตะกร้าทั้งหมด เพื่อให้กระสุนสามารถผ่านรูได้อย่างราบรื่นและตกลงไปด้านบนของเครื่องเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งไม่เพียงแต่จะเพิ่มความจุของภาชนะให้มากขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยลดปริมาณการจัดเก็บของวัสดุที่ใช้ในการกระแทก (กระสุน) ด้วย ตะกร้าใส่ชิ้นส่วนไม่ได้วางในแนวตั้งในเครื่องตัดแต่ง แต่เอียงทำมุมเล็กน้อย (40°~60°) มุมเอียงนี้ทำให้ตะกร้าพลิกอย่างรุนแรงในระหว่างกระบวนการตัดแต่งขอบเนื่องจากการรวมกันของสองแรง คือ แรงหมุนที่เกิดจากการหมุนของตะกร้าเอง และแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากการกระแทกของกระสุน เมื่อแรงทั้งสองนี้รวมกัน จะเกิดการเคลื่อนที่แบบรอบทิศทาง 360 องศา ทำให้ชิ้นส่วนสามารถกำจัดขอบส่วนเกินได้อย่างสม่ำเสมอและสมบูรณ์ในทุกทิศทาง