Hero 精密喷射 – 精确到边缘
Sonplas将HERO工艺扩展至外表面和边缘加工
Sonplas 获得专利的水力磨蚀加工工艺（HERO）适用于对内部孔道交叉处进行高效、稳定的去毛刺和可控倒圆。通过 HERO Precision Jet，Sonplas 将这一加工原理进一步扩展至外表面和外部边缘。该技术能够实现高重复精度加工，改善表面质量，并为后续涂层工艺创造理想条件，从而显著延长零部件的使用寿命。
“工业制造零部件对边缘质量的要求正在持续提高。无论是在工具制造、医疗技术，还是航空航天领域，都是如此。”Sonplas 开发工程师 Andreas Kraus 表示，“尤其对于钻头、铣刀等工具而言，不仅需要实现微米级、可重复的边缘倒圆，还需要获得更优的表面质量，为后续涂层工艺提供良好基础，同时还必须满足批量生产对经济性的要求。”
Sonplas 开发的 HERO Precision Jet 将水力磨蚀加工有针对性地应用于外表面和边缘加工。系统将根据具体应用需求调配的悬浮液射流精准喷射至工件表面。该悬浮液由水或液压油与磨料颗粒组成。边缘倒圆程度可通过压力和加工时间进行调节，通常加工压力在 50 至 150 bar 之间。
“为了保持射流高度集中，喷嘴与工件之间的距离保持得很小，一般为 8 至 20 毫米。”Kraus 介绍道。根据所需的倒圆程度，用户可以针对不同工件单独设定作用时间。同时，通过调整喷嘴角度，还可以对切削刃和后侧边缘进行不同程度的针对性加工。
与对整个零部件进行全面处理不同，HERO Precision Jet 只加工与功能相关的关键边缘。即使对于直径较大的工具，也仅对切削刃进行处理，而不会影响刀具沟槽。Kraus 表示：“除了旋转类零部件外，只要需要加工的边缘能够被射流触及，该工艺同样适用于平面工件以及具有复杂几何形状的工件。”
在通常情况下，工件由工业机器人进行运动控制，机器人将其精准引导经过多个喷射喷嘴。另一种方案是将喷嘴直接安装在机器人上，例如对平面结构或复杂几何形状进行有针对性的轨迹加工。由此，即使是具有复杂转角或较难接近的外部轮廓，也能够实现高重复精度的加工。
微米级可靠圆角处理
“我们的 HERO Precision Jet 可实现 10 至 30 微米的边缘倒圆半径。根据不同的零部件和应用场景，也可以实现更大或更小的倒圆半径。具体取决于材料、几何形状以及工艺参数。”Kraus 介绍道。通过该工艺，用户可以获得均匀且明确可控的边缘结构。这一点对于工具和功能性零部件而言尤为重要。
该工艺的一项核心优势在于其高度稳定的加工过程：针对每一种零部件，用户都可以建立并保存一套包含最佳加工参数的测试方案。更换产品时，系统会自动加载相应数据，从而在无需人员干预的情况下，持续确保加工结果具有较高的重复精度。
在使用精密喷射之前 在使用精密喷射之后
自动化：核心优势
“我们在机器方案设计之初，就始终以工业化批量生产为目标。”Andreas Kraus 解释道。在一套已经交付客户使用的设备中，M2 至 M24 规格的钻头、螺纹铣刀等旋转类工具均可实现全自动加工。机器人负责抓取、定位并移动工件。
“这套设备每年最多可以加工 40 万个零部件。”Kraus 表示，“具体产能取决于零部件种类、作用时间、生产班次，以及采用人工还是自动上下料。”与此同时，HERO Precision Jet 也适用于灵活配置的实验室测试台。
根据工件尺寸和所需的倒圆半径，单件加工节拍约为 10 至 120 秒。与许多通常需要数分钟才能完成加工的替代工艺相比，该工艺明显更加高效。设备换型同样十分便捷：操作人员仅需一到两分钟即可更换机器人夹具，而喷射喷嘴的位置调整则根据预先定义的工艺参数自动完成。因此，即使面对不同类型的零部件，用户也能够保持很高的生产灵活性。
“为了确保工艺过程稳定，HERO Precision Jet 会进行持续监控。”Kraus 介绍道，“监测内容包括加工介质的压力和温度，并通过转速监控判断介质状态；此外还包括喷射喷嘴的磨损情况，以及喷嘴与工件之间的距离和角度。”
设备会持续记录这些工艺参数，从而实现全过程、无间断的工艺监控。此外，后续设置的冲洗工位能够将残留在敏感零部件上的磨料介质彻底清除。这对于医疗技术或航空等领域的应用而言尤为重要。
更好的涂层性可以延长使用寿命
该工艺能够有针对性地去除毛刺、改善表面质量，并形成均匀一致的边缘结构，从而优化涂层的附着效果。Kraus 表示：“在实际应用中，涂层因此更不容易发生剥落，从而能够显著延长工具的使用寿命。首批客户反馈也证实了这一积极效果。”
目前，HERO Precision Jet 主要用于硬质合金和钢材的加工。但基于 Sonplas 在传统 HERO 工艺——即内部孔道交叉处加工——方面积累的经验，该技术实际上可以覆盖更广泛的材料范围，包括铝、塑料、陶瓷、钛以及 Inconel 镍基合金等。因此，该工艺可应用于多种领域，例如精密工具制造、液压元件、医疗技术、化工行业以及航空航天领域。
目前，Kraus 及其团队正在搭建一套示范设备，用于 Sonplas 内部的研发工作。同时，Sonplas 也希望借助这套设备，以委托加工的形式处理客户的个性化需求。Kraus 解释道：“这样一来，客户可以先针对自己的特定零部件对该工艺进行评估，而无需立即投资建设自己的设备。”这一方式尤其适用于小批量生产。
HERO Precision Jet 的开发也体现出一个整体趋势：来自汽车工业的成熟技术正越来越多地被拓展至新的行业领域。Kraus 表示：“通过将 HERO 工艺扩展至外部边缘加工，我们进入了一个对高精度、可自动化和可扩展解决方案需求不断增长的市场，而传统工艺在这些应用中往往已经接近其能力极限。”
