图标 在 Linkedin 上关注我们

去毛刺是种精加工工艺,用于清除机械加工、切割、成形或增材制造后残留的多余材料。

这些微小瑕疵——即毛刺——看似轻微,却可能同时影响工件性能与安全性。高效的去毛刺工艺不仅能提升表面光洁度与尺寸精度,更能预防工伤事故、减少产品损伤并延长部件使用寿命。

从航空涡轮机到汽车燃油系统,从外科器械到高精度数控加工部件, 去毛刺始终是保障产品质量与可靠性的关键环节。
无论是满足严苛的行业规范,还是确保金属零件、不锈钢配件和歧管的顺畅运行 ,在精密制造过程中,去毛刺始终扮演着核心角色 。

什么是毛刺?其重要性何在

定义

按定义,毛刺是指金属、铝材或塑料工件经切削工具或精加工设备成型后,残留在工件表面的凸起边缘或微小碎屑。

根据德国标准化协会(DIN), 标准,边缘可分为 无毛刺边缘、锐利边缘及带毛刺边缘。毛刺本质上是因加工控制不足产生的多余悬垂结构。

毛刺的特征描述 取决于具体情境:

  • 就去毛刺而言, 毛刺 附着于工件材料的强度 可能是最关键的因素。
  • 就安全考量而言,毛刺的锋利度 可能是最重要的标准。
  • 毛刺的体积 及其方向同样影响着去除工艺的选择。
  • 材料特性同样影响精加工方案的选择;例如某些工艺可能不适用于延展性材料。

毛刺类型

  • 泊松 毛刺——因加工过程中材料拉伸形成。
  • 卷边 毛刺——切削过程中材料沿边缘折叠形成。
  • 撕裂 毛刺——材料断裂而非平整切断时产生。
  • 切断 毛刺——切割末端残留的毛刺,常见于锯切或剪切件。

 

毛刺形成的常见原因

  • 钻孔 ——进出孔周围的毛刺。
  • 铣削与车削 ——刀具路径处形成锐利毛刺或卷边毛刺。
  • 冲压与剪切 ——切断毛刺及边缘不规则现象。
  • 激光切割——熔融金属凝固产生的微毛刺。
  • 增材制造(3D打印) ——残留材料或支撑结构残余物。

简而言之,毛刺几乎是所有材料去除或成形工艺中不可避免的副产物,因此 去毛刺始终是必需的。

为何去毛刺至关重要?

即使最微小的毛刺也可能产生重大影响。 若不处理,毛刺会引发影响功能性、安全性、性能及合规性的问题。

功能性问题

  • 组件间配合不良与干涉现象。

  • 流体或气体通道堵塞。

  • 液压、气动或燃油系统泄漏。

安全问题

  • 可能对操作人员或最终用户造成伤害风险的锋利边缘。

  • 毛刺可能脱落,导致关键系统(如医疗设备、航空航天设备)污染。

性能问题

  • 应力集中点导致抗疲劳性降低。
  • 可能成为裂纹、磨损或腐蚀的起始点。
  • 运动部件摩擦增大或磨损不均。

符合行业标准

航空航天、汽车和医疗技术等行业对表面处理有严格要求。满足这些标准通常意味着必须证明所有毛刺——无论可见或隐藏——均已被有效清除。

去毛刺作为关键经济考量

除技术与功能层面的去毛刺设计要求外,还需考量经济效益维度。

成本是制造环节的关键要素,而除毛刺往往被视为次要环节,这种做法实则弊大于利。在制定制造流程时同步确定表面处理与除毛刺要求,具有重要意义。

加工策略将直接影响毛刺的产生、尺寸及分布方向。这些参数构成选择合适去毛刺工艺及评估成本的基准条件。

最后,劳动力也是决定性因素。企业是否拥有熟练工种?能否快速灵活地扩大规模?

若此环节构成瓶颈、存在风险或成本影响成为障碍 ,则应摒弃人工操作,考虑采用机械与自动化技术优化流程。

传统去毛刺解决方案

工业领域最普遍的去毛刺方式是人工操作。尽管手工去毛刺具有灵活性、初期投资低且易于扩展,但其稳定性远不及理想。由于该工艺依赖操作者的技能和专注度,长期保持产出质量的统一性几乎不可能实现。

长时间工作、缺勤率及人员流动率始终是困扰该方法的难题。在任何大规模生产环境中,手工去毛刺往往成为生产瓶颈。此外,零件的难以触及区域常被视为潜在缺陷源。

优点:

  • 标准、经济的方法。
  • 低资本投入,仅需简单工具即可实现。

缺点:

  • 当存在难以触及的区域,且需要实现狭窄公差和复杂形状(如倒角或圆角)时,其局限性便显现出来。
  • 操作失误风险高,可能导致在生产周期中价值最高的零件报废。
  • 在某些地区,难以以合理成本找到熟练工人。
  • 健康:重复性动作可能引发潜在健康问题。

另一种常用技术是刷削。无论采用手动还是自动化方式,该方法仍不尽完善,且工具管理问题会迅速影响去毛刺质量的一致性。

毛刺尺寸的一致性、最大毛刺尺寸以及精确控制刷毛转速,是成功实施刷毛工艺的关键参数。

需谨记:单一刷头尺寸与单一转速无法适应所有工况。

优点

作为标准且经济的方法,适用于人工操作或低成本机器人作业。

缺点:

  • 仅适用于可触及区域,且无法满足高精度公差要求及复杂形状加工需求(如倒角或圆角处理)。
  • 操作失误风险高;若采用手动驱动,可能导致在生产周期中价值最高的零件报废。
  • 若采用人工操作,全球部分地区难以以合理成本招聘到熟练工人。
  • 若工艺涉及操作人员,重复性动作及接触研磨粉尘可能引发潜在健康问题。

尽管这些工艺比手工去毛刺更高效且可重复,但毛刺清除不彻底的风险依然很高。难以触及的区域仍存在隐患。

这些方法的不良副作用是交叉污染——即零件可能被先前工件残留的毛刺所污染。

优点:

作为最常见的批量抛光工艺之一,适用于无特殊边缘公差要求且易于加工的部件。

缺点:

  • 仅适用于可接触区域。若需处理几何结构更复杂或材质更脆弱的部件,则可能需要采用拖光等更先进的解决方案。
  • 这些工艺无法保证零件完全无毛刺。
  • 无法实现指定的边缘几何形状,尤其在狭窄公差范围内。

既然零件已在数控机床上加工,为何不执行额外的精细加工循环来去除毛刺?

这可能并非良策,因其耗时过长,且您的计时费率可能影响生产效率。最后但同样重要的是,即使精确的精细加工作为旋转刀具的切削过程,仍会产生微毛刺。刀具成本也可能迅速成为负担。

机器人单元表现更优吗?未必总是如此。但采用先进工具——包括特定几何形状的浮动刀具设计——能实现更高效的去毛刺操作。

优点:

可触及区域的精加工精度。

缺点:

  • 仅限于可触及区域且效率低下。
  • 模具成本可能成为障碍,尤其当边缘精加工精度要求较高时。
  • 要么在现有设备上耗费高昂时间成本,要么需为机器人单元投入资本。

主要涉及电解抛光工艺,通过酸性溶液或循环流体溶解毛刺。
这是一种反向电镀工艺。
该工艺本质上是电镀的逆向过程。

优点:

  • 对微毛刺效果显著。
  • 能深入零件内部,即使在复杂区域也能操作。
  • 通过精确均匀地去除薄层材料实现可控的表面增强,确保零件间性能一致。
  • 通过提升部件表面的铬含量实现防腐蚀效益——这是医疗部件表面处理的首选方法之一。

缺点:

  • 在进行化学精加工前,必须先处理大型毛刺。
  • 需精细控制工艺流程以避免损伤脆弱结构。
  • 电解液由硫酸和磷酸混合而成,可能引发环境问题。
  • 后处理需进行多级冲洗,最多可达10个工位。
  • 需评估化学品对多孔材料的渗透性。

水射流是另一种常用的去毛刺工艺,利用高压水流(内含防腐蚀剂)去除毛刺。该方法仅对处于水射流直射范围内的毛刺有效。工艺依赖于NC多轴头支撑多支喷枪,喷枪配备喷嘴将高压(10至70兆帕)细雾喷射至目标位置。另有一种设备设计方案中,工件通过数控轴或机械臂围绕喷嘴进行运动。

优点:

  • 可清除所有类型毛刺,包括部件内部毛刺(前提是位于喷射视线范围内)。
  • 切屑清除。
  • 清洁与去毛刺合二为一。
  • 适用于不耐高温或腐蚀性介质的部件。
  • 适用于不宜接触热源或腐蚀性化学品的零件。

缺点:

  • 对球墨铸铁等延性材料的去毛刺效果有限,因毛刺倾向于折叠而非被清除。
  • 无法保证零件完全无毛刺。
  • `无法实现规定的边缘几何形状。
  • 资本投入高且运行成本高。
方法优点缺点
手工去毛刺- 标准、经济的方法
- 资本投入低,工具简单
- 灵活可扩展
- 难以处理难以触及的区域和复杂几何形状(倒角、圆角)
- 高价值零件报废风险高
- 熟练工短缺,成本高昂
- 健康风险(重复性劳损)
刷削- 手动或简单自动化操作时经济高效
- 可与机器人集成
- 仅限于可接触区域
- 公差不稳定
- 存在工具磨损管理问题
- 粉尘/重复作业引发的健康隐患
喷砂、振动、滚筒抛光- 适用于简单零件的高效可重复加工
- 常见批量精加工解决方案
- 存在毛刺清除不彻底的风险
- 复杂几何形状适用性受限
- 无法实现精密边缘几何形状
- 存在交叉污染风险
机械机器人/数控精加工- 可达区域精度高
- 可集成至数控或机器人单元
- 耗时较长,降低数控生产效率
- 模具成本高昂
- 仍会产生微毛刺
- 需高额资本投入
化学去毛刺(电解抛光)- 对微毛刺和复杂区域效果显著
- 可实现可控表面光洁度并具备防腐蚀优势
- 医疗行业首选工艺
- 大型毛刺需预先清除
- 存在损伤脆弱结构的风险
- 存在环境问题(需使用酸性溶液)
- 需进行复杂的多阶段冲洗
高压水射流- 可清除视线范围内多数毛刺类型
- 清洁与去毛刺同步完成
- 无需加热或腐蚀性剂
- 对延性材料效果有限
- 无法保证零件完全无毛刺
- 无法实现精确边缘几何形状
- 投资与运营成本高昂

超越毛刺——采用Extrude Hone去毛刺解决方案

除毛刺是一回事,但您需要考虑的是:您是想全面去除毛刺,还是仅在特定区域处理,抑或 超越除毛刺范畴,同时实现倒角与抛光。

热能去毛刺(TEM)

 

我们最前沿的服务 是热能去毛刺(TEM)工艺,该工艺突破传统局限,为大批量生产提供经济高效的内外去毛刺解决方案。

在液压输出精密运作的领域中,清洁度至关重要。热能去毛刺技术 如同守护者,有效防范潜在故障,确保用户体验流畅无阻。

TEM技术可根据应用需求灵活采用不同去毛刺方案。

  • 适用于小零件批量加工,通过篮式处理实现小部件的批量去毛刺。
  • 批量处理小型部件的批量去毛刺,采用篮式工装处理。
  • 同时处理多个精密排列在工装中的零件,这是典型中型歧管应用场景
  • 针对易碎部件的高级TEM去毛刺工艺。高端TEM工艺采用专为特定应用设计的模具,在保持精密部件几何形状的同时优化喷砂与加热效果。

电化学加工(ECM)

 

高效制造高精度表面,同时最大限度减少工件去毛刺和精加工时间, 是航空 航天交通运输 和能源等领域制造工程师的核心目标 。

这类领域常需制造形状复杂且精加工公差极低的部件。对于在极端工况下运行的部件,制造过程产生的应力效应同样是关键考量因素。

电化学加工(ECM) 工艺能精准实现特定区域的去毛刺、倒角与抛光,在精度、一致性、时间和质量至关重要的情况下,为您提供所需的加工效果。

磨粒流加工(AFM)

作为一种抛光工艺, 磨粒流加工(AFM) 为复杂几何结构提供了强大的去毛刺解决方案。无论是内部还是外部设计,都能通过磨粒流研磨毛刺而受益。

AFM采用嵌有磨料颗粒的厚状膏状聚合物载体来去除毛刺。

该工艺能精准处理高要求复杂形状的特定区域,实现去毛刺、倒角及抛光,对液压元件尤为重要:

  • 适用于内部形状的简易操作。
  • 适用于任何金属材料。
  • 可为小型部件设计多工件夹具,显著提升生产效率。

MICROFLOW微孔去毛刺解决方案

微孔处理涉及清除小孔入口边缘的微毛刺,孔径通常在0.012毫米至3.0毫米(0.0005英寸至0.12英寸)之间。

MICROFLOW与AFM存在显著差异。该工艺采用可流动液体,在高压作用下输送含悬浮磨料颗粒的流体,这些颗粒可进入微小通道。

由于其低粘度特性,MICROFLOW在加工后易于清理,特别适用于自动化应用场景。

MICROFLOW工艺为微型去毛刺提供解决方案,包括传统方法无法触及的复杂几何结构孔洞交汇处或受阻区域。

解决方案优点缺点
热能去毛刺(TEM)- 圆周式去毛刺可清除内外毛刺
- 高效(30-60秒循环周期)
- 100%可靠性
- 可处理难以触及的区域
- 大批量生产中单件成本低
- 高前期资本投入
- 零件必须无毛刺且无油污
- 若后续不进行热处理,需经后处理去除氧化层
电化学加工(ECM)- 精确加工特定区域
- 一步完成去毛刺、倒角与抛光
- 快速循环时间(30秒内)
- 多工件夹具提升生产效率
- 动态ECM实现隐蔽区域加工
- 保护性阳极防止杂散电流损伤
- 需为每个部件定制专用夹具(不适用于低产量/低价值零件)
- 毛刺尺寸必须小于0.2毫米
- 零件必须清洁(无切屑和油污)
- 需进行电解液后处理冲洗
磨粒流加工(AFM)- 适用于复杂几何结构(内外表面)
- 适用于任何金属材料
- 可同步实现去毛刺、倒角与抛光
可配置多工位夹具提升产能
- 尤其适用于液压元件
- 外部表面加工需精密夹具
- 仅适用于小于0.2毫米的毛刺
- 磨料清除需吹扫与冲洗
Microflow(微孔去毛刺)- 适用于微小孔洞(0.012–3.0毫米)
- 可同时处理单孔或多孔
- 具备进料口倒角及预老化优势
- 适用于阻塞/交叉的微通道
- 清洁便捷,适配自动化系统
- 高额资本投入
- 最适合大规模生产

涵盖我们技术和产品的3D动画。

要访问此高级内容,请注册我们的 虚拟展位或点击下方图片。
登录后,请在虚拟展台平台顶部菜单中选择”虚拟展台”。进入展台后,前往您所选行业的应用专区。
登录后,请从虚拟展台平台顶部菜单中选择”虚拟展台”。进入展台后,请导航至您所选行业的应用专区。

此外,展区现场设有实体设备展示。您可通过每台设备旁的立式触摸屏,观看提供设备信息的3D动画演示。

顺便提一句,您无需投资——”让我们为您代劳“,即可享受我们的代加工服务。

Extrude Hone
Privacy Overview

This website uses cookies so that we can provide you with the best user experience possible. Cookie information is stored in your browser and performs functions such as recognising you when you return to our website and helping our team to understand which sections of the website you find most interesting and useful.