李留生
广东长盈精密技术有限公司， 广东东莞
摘要：随着工业的快速发展，对产品的品质要求越来越高，因此对产品的几百上千的配件精密配合提出更高的要求。比如对加工的工件要求边缘毛刺零缺陷，但实际生产中毛刺不可避免，所以对毛刺的形成原因，生产过程控制，去除毛刺的方法进行深入分析了解，对生产成本控制有非常重要的意义。
关键词：毛刺，毛刺控制，辅助工艺
曾经某品牌Note7因电池爆炸事情，震惊全球，邀请了多家著名实验对这个事件进行了独立的调查。实验结果表明：多个样品发现内部短路现象，原因是因为超声波焊接工艺问题，导致过大的毛刺，刺破了绝缘胶带和隔离膜，造成电池阳极和阴极结合短路，引发电池爆炸。在消费电子结构件中，去毛刺是一个很繁杂工序，既需要用到各种专业设备，又要耗费大量人力工时。毛刺去除效果不好，直接影响到产品的品质状况。因此在本文中，对毛刺产生机理及去除方法进行阐述。
1 毛刺的分类和定义
在消费电子产品结构件中，毛刺按其属性主要分成两大类：金属毛刺和塑胶毛刺；
金属毛刺是指工件在切削力作用下产生晶粒剪切滑移、塑性变形，使材料被挤压、撕裂，导致配件表面和交接处出现多余的材料。塑胶毛刺定义在CNC加工过中，塑胶材料被挤压、撕裂在产品边缘处多余的材料。毛刺越多，其达到质量标准越低，所以各大企业在加工产品的时候都会想尽办法尽量减少毛刺出现。
2 毛刺产生的原因
（1）工具问题。例如加工刀具刃口变钝，锯片磨损严重或安装不到位；冲压头配件磨损或安装偏位。
（2）工艺及加工参数问题。例如工件材料选择，加工刀具的切削量及刀具间距设置，工件各种异型结构等有关；
（3）在各类CNC加工过程中，工件必然会产生毛刺，只是毛刺大小不一而已。
3 毛刺控制方法[1]
针对毛刺产品产生根源，可以建立毛刺分析模型，从而可以控制减少毛刺的产生，主要从以下几点考虑：
（1）刀具，根据产品加工的结构合理选择刀具型号、刀具参数、刀具涂层等，可以有效减少翻边毛刺产生，提升刀具寿命。
（2）冷却介质，CNC在加工过程，切削液浓度不足，冷却不充分等都会加快刀具磨损，进而挤压出硬毛刺。
（3）工艺参数，产品在加工，优先考虑加工流程排序，切削参数，转速与进给优化组合，可以减少毛刺的产生。
（4）工件几何设计更改，在金属结构件在CNC加工过程，毛刺是不可能避免产生的，但是在不影响产品结构性能前提下，可以通过增加倒角刀去除利边的各种金属和塑胶翻边披锋，可以有效减少毛刺的产生[5]；
4 各种辅助工艺去毛刺方法的优劣性
（1）手工去毛刺，常规使用钢锉、砂纸、修边刀、油石等的各种工具，因其灵活强，在工业生产中必不可少的工序，但是手工去毛刺普通效率低，人力成本高并且难以去除干净，所以需要借助辅助设备提高去毛刺的良率。
（2）干冰去毛刺，是利用专业干冰机，把干冰块切成0.2MM干冰颗粒，干冰颗粒在高压气流中加速，冲击待去除毛刺产品的表面。干冰去毛刺工艺主要应用于去除塑胶毛刺，主要原因是类似手机外观结构件，CNC加工后其塑胶毛刺因为波纤含量比较高，达到40%，用其他方法会大打折扣，难以去除干净，但利用干冰冷脆技术，使毛刺变脆，去除效果可以达成事半功倍的效果。
干冰去毛刺通常是人工操作设备，存在员工会被冻伤风险，一直以上普及比较慢，但随着工业自动化推广，利用机械手自动打干冰[2]，实现工业自动化生产，推动着产品的品质进一步提升。
（3）磁力研磨去毛刺[3-4]，由高速旋转的磁场引导容器内的磁针在清水和抛光介质中，通过高频撞击工件达到去除毛刺效果，常用于去除金属表面的接近脱落的细小毛刺。
（4）喷砂去毛刺，采用高压喷枪将软性砂材喷射到工件上去除毛刺，这种喷砂去毛刺效率高，砂材循环使用成本低，并且软性砂材不会对产品造成伤害。因喷砂去毛刺，自动化程度高，成本低，适用性强，不会影响产品结构防水性能等优点，所以广泛应用于手机外观结构件等电子消费产品，
5 毛刺对产品的影响
（1）毛刺对零件功能和整机性能的影响
零件表面上的毛刺越多，用于克服阻力所消耗的能量就越大。由于存在毛刺零件影响精密配合效果，若达到了配合位置越粗糙则单位面积压力就越大表面更易磨损。
对整机性能的影响主要体现在零件表面处理后毛刺在装配时被碰落，在脱落的表面会造成未经表面防护的裸露面，在高温、盐雾的的条件下，这些表面最易发生锈蚀，从而影响整机的抗腐蚀性，并且脱落的金属毛刺在整机内部可能会造成局部短路，给产品留下质量隐患。
（2）毛刺对后续工艺和其它工序产生的影响
若基准面存在着毛刺，则基准面难以定位基准面重合，导致加工的尺寸不合格。如在基准面上若毛刺过大则精加工时会导致加工余量不均匀，并且进行切削加工时材料去除量会突然增大或减小导致工件过切报废[5]。
（3）毛刺对后处理表面工艺产生的影响
金属工件在喷涂表面处理过程中，涂层会在毛刺凸起处聚集，形成凸起脱落后，造成外观不合格品。
6 结语
随着国家的工业快速发展，已经从以前的粗加工快速迈进精密加工，对产品的零件精磨配合要求越来越高，因此加工后的边缘毛刺问题引起高度重视，在许多情况下，像手机的精密结构件毛刺是零缺陷要求，因为在MIC孔和出音孔有细小毛刺的存在，直接影响到通话音频的质量，直接影响到整机的性能 。
在分析、控制、去毛刺的领域， 目前我们还处于起步阶段，在未来发展中，可着重新材料的研发，刀具耐磨性提高，去毛刺辅助设备的研发等各种方案来提高去毛刺的效果，从而进一步提升产品的品质。
参考文献
[1]何鹏. 浅谈毛刺的分析控制与去除[D]. 中国设备工程, 2019.
[2]李明. 电化学去毛刺机床控制系统的设计与实现[D]. 合肥工业大学, 2012.
[3]陈曦 刘军. 磨粒流技术在航天零件相贯孔去毛刺中的应用[D]. 金属加工(冷加工), 2014.
[4]李震涛. 汽车同步器齿毂去毛刺技术的研究[D]. 上海交通大学, 2012.
[5]王成坤. 浅析金属加工的毛刺问题[D]. 四川省巴中市职业中学, 2015.