У процесу обраде авио делова, медицинских робота и опреме за тестирање полупроводника, потребна је тачност материјала да би се достигао гранични ниво вертикалности, паралелизма и грешке равности мањи од или једнак 0,005 мм. Стабилност перформанси овако-прецизних производа директно зависи од степена елиминације заосталог напрезања унутар материјала. Као два основна процеса завршне обраде површине, третман вештачким старењем и криогени третман показују значајне разлике у постизању овог циља:
1. Контрола резидуалног напрезања
Дубоки криогени третман:
Хлађењем материјала до -196 степени (температура течног азота), унутрашња микроструктура материјала је хомогенизована и заостало напрезање је значајно смањено. Ово смањује ризик од деформације узроковане ослобађањем напрезања током накнадне обраде или употребе, што је кључно за одржавање геометријских толеранција високе прецизности.
третман вештачког старења:
Загревањем (као што је 150-200 степени) и очувањем топлоте, фазе ојачања се преципитирају да би се побољшала чврстоћа, али заостало напрезање приликом обраде можда неће бити потпуно елиминисано, а нови термички стрес може чак бити уведен, што резултира накнадном нестабилношћу димензија.
2. Стабилност материјала и микроструктура
Дубоки криогени третман:
Пречистите зрна и стабилизујте микроструктуру, смањите промене димензија изазване температурним флуктуацијама или временом и побољшајте дугорочну-стабилност димензија.
третман вештачког старења:
Углавном се ослања на јачање фазе падавина. Ако параметри старења (температура, време) нису правилно контролисани, то може довести до неравномерне дистрибуције фаза падавина, утицати на хомогеност материјала, а затим изазвати локалну деформацију.
3. Утицај механичких својстава
Дубоки криогени третман:
Побољшајте тврдоћу и отпорност на хабање материјала уз одржавање жилавости, што помаже да се смањи хабање алата током завршне обраде и побољша квалитет површине.
третман вештачког старења:
Значајно побољшавају чврстоћу и тврдоћу, али превисока тврдоћа може повећати потешкоће резања, што резултира скраћеним вијеком трајања алата или површинским микропукотинама, што индиректно утиче на тачност.
4. Оптимизација процеса обраде
Дубоки криогени третман:
Обично се изводи након грубе обраде и пре завршне обраде да би се елиминисало напрезање пре{0}}прераде и обезбедио уједначен додатак за завршну обраду; може се користити и за даљу стабилизацију величине након завршне обраде.
третман вештачког старења:
Обично се користи као рутински процес након третмана раствором. Ако се изводи пре завршне обраде, на коначну тачност може утицати недовољна елиминација заосталог напрезања.
5. Трошкови и сложеност процеса
Дубоки криогени третман:
Захтева специјалну опрему са течним азотом, која је скупа и сложена у контроли процеса, али је погодна за делове ваздухопловства са{0}}додатом вредношћу.
третман вештачког старења:
Опрема је зрела и цена је ниска, али гаранција тачности зависи од строге контроле параметара, а ефекат на делове сложених облика може бити ограничен.
Закључак:
За потребе ултра-високе прецизности од 0,005 мм, криогена обрада има више предности у смањењу заосталог напрезања и побољшању стабилности димензија, посебно за кључне алуминијумске структурне делове као што су авијација, медицина и роботи. Општи третман старења се више фокусира на побољшање чврстоће и треба га комбиновати са прецизном машинском технологијом (као што је вишеструко старење + обрада на ниским температурама) или се користити у комбинацији са криогеним третманом како би се узела у обзир и снага и тачност. У практичним применама, неопходно је направити свеобухватан избор на основу структуре делова, буџета трошкова и производног циклуса.
