I. Sự khác biệt cốt lõi giữa đánh bóng và mài mịn
Đánh bóng bề mặt và mài mịn Bóng đồng màu đỏ là cả hai quá trình để cải thiện chất lượng bề mặt của chúng, nhưng có sự khác biệt đáng kể trong các đường dẫn kỹ thuật, mục tiêu và kịch bản áp dụng:
Xử lý các nguyên tắc và mục tiêu
Đánh bóng: Loại bỏ các phương pháp vi mô bề mặt thông qua hành động cơ học hoặc hóa học, chủ yếu dựa vào ma sát và hòa tan các bánh xe đánh bóng mềm hoặc chất lỏng đánh bóng (như chất lỏng đánh bóng hóa học đồng), mục tiêu là làm giảm độ nhám bề mặt thành RA≤0.1, tạo ra hiệu ứng phản chiếu.
Nghiền mịn: Sử dụng chất mài mòn cứng (như kim cương hoặc cacbua silic) để cắt bề mặt theo cách định hướng, và thông qua việc mài từng bước của các chất mài mòn đa cấp (như G100-G1000, mục tiêu là kiểm soát độ nhám bề mặt trong độ chính xác.
Cơ chế loại bỏ vật liệu
Đánh bóng chủ yếu dựa trên "dòng nhựa vi mô", làm mềm kim loại bề mặt và lấp đầy khu vực lõm để tạo thành một bề mặt liên tục và mịn; Việc mài chủ yếu dựa trên "cắt vi mô" và vật liệu được loại bỏ đồng đều thông qua việc cạo cơ học của các hạt mài mòn.
Ảnh hưởng hiệu suất bề mặt
Phim oxit bề mặt của quả bóng đồng được đánh bóng dày đặc hơn và khả năng chống ăn mòn được cải thiện (chẳng hạn như 72 giờ mà không bị rỉ sét trong môi trường phun muối trung tính), nhưng độ cứng có thể giảm do làm mềm quá mức (HV 80 → 70).
Bề mặt sau khi mài giữ lại một kết cấu vi mô nhất định, có thể tăng cường khả năng thích ứng ma sát với vật liệu niêm phong, nhưng nó cần phải được kết hợp với xử lý thụ động (như chất lỏng thụ động đồng T401) để ngăn chặn quá trình oxy hóa.
2. Yêu cầu đặc biệt đối với việc xử lý bề mặt các quả bóng đồng đối với các van áp suất cao
Các van áp suất cao (như van bóng đường ống dầu và khí) cần phải hoạt động ổn định trong một thời gian dài trong điều kiện làm việc (áp suất> 10MPa, môi trường chứa lưu huỳnh hoặc tạp chất có tính axit) và các yêu cầu cốt lõi sau đây được đưa ra cho hiệu suất bề mặt của các quả bóng đồng:
Niêm phong: Độ nhám bề mặt phải là ≤0,2μm để giảm nguy cơ rò rỉ trung bình.
Điện trở hao mòn: Nó cần phải chịu được ma sát tần số cao giữa ghế van và bóng, và độ cứng bề mặt được khuyến nghị là ≥ HV 90.
Khả năng chống ăn mòn: Trong môi trường dầu khí có chứa H₂s hoặc CO₂, màng thụ động bề mặt phải có khả năng chống lại sự xâm nhập hóa học.
Độ ổn định kích thước: Tính dung sai chính xác ở mức G1000 phải được kiểm soát trong vòng ± 0,001mm để tránh biến dạng dưới nhiệt độ cao và áp suất cao.
Iii. Đề xuất tối ưu hóa quá trình
Điểm kiểm soát mài:
Sử dụng chất mài mòn với các kích thước hạt khác nhau (như G200 → G1000) để tránh nhúng mài mòn do độ dẻo cao của đồng đỏ (chất bôi trơn như nước xà phòng hoặc dán đánh bóng).
Thực hiện điều trị thụ động ngay sau khi mài để ngăn chặn sự dày lên của lớp oxit ảnh hưởng đến độ chính xác kích thước.
Nâng cấp quá trình đánh bóng:
Đối với đồng màu đỏ tinh khiết cao (CU≥99,9%), công nghệ đánh bóng cơ học hóa học (CMP) được sử dụng kết hợp với chất lỏng đánh bóng cerium dioxide để đạt được kết thúc cấp độ nano của RA≤0,05μM trong khi tránh biến dạng mạng tinh thể do ứng suất cơ học.333
