Zaokrąglanie, gratowanie czy kalibrowanie?

Zaokrąglanie, gratowanie czy kalibrowanie? Sonplas

W obróbce hydrościernej wykorzystywaną ciecz zmieszaną z cząstkami ścierniwa pompuje się pod wysokim ciśnieniem przez wewnętrzną geometrię przedmiotu obrabianego. Za pomocą tego typu procesu można gratować, zaokrąglać obrabiane elementy, a także kalibrować przepływ w otworze.

Elementy o skomplikowanych kształtach często muszą być po obróbce szlifowane, zaokrąglane lub gratowane od wewnątrz. – W branży motoryzacyjnej mogą to być np. dysze wtryskowe lub wtryskiwacze do silników spalinowych, implanty do technologii medycznej, drobne elementy dla przemysłu zegarmistrzowskiego czy nawet kanały chłodzące w specjalnych śrubach – mówi Werner Riederer, inżynier sprzedaży w Sonplas. Obróbka hydroerozyjna jest odpowiednia dla wspomnianych zastosowań specjalnych.

Dzięki temu procesowi można skutecznie usuwać zadziory lub zaokrąglać wewnętrzne nierówności np. w punkcie przecięcia otworów. Z jednej strony poprawia to odporność tych elementów na wysokie ciśnienie (nawet przy wysokim ciśnieniu nie zużywają się lub zużywają się znacznie wolniej). Z drugiej strony jest to równoznaczne ze sztucznym postarzaniem komponentu. Gratowanie może być także konieczne, na przykład ze względu na funkcję elementu, ale także dla poprawy ergonomii lub ze względów estetycznych.

W tym procesie ciecz z cząstkami ściernymi przepływa przez element wzdłuż wewnętrznych przecięć otworów lub geometrii otworu, działając analogicznie jak płynny papier ścierny. Werner Riederer podaje przykład: – Załóżmy, że otwór ma średnicę 2 mm i łączy się z otworem o średnicy 1 mm. Na krawędzi otworu gromadzą się cząstki ścierne z powodu wysokiego ciśnienia, co prowadzi do ścierania. Finalny efekt tego procesu zależy od tego, jak silne jest ciśnienie płynu i jakich cząstek ściernych użyto.

Przykład obróbki hydrościernej detalu aluminiowego (przed i po)
Przykład obróbki hydrościernej detalu aluminiowego (przed i po)

Przy użyciu tej technologii można obrabiać bardzo różne przedmioty. Mogą być wykonane ze stali lub stali nierdzewnej, ale także z aluminium, magnezu i metali szlachetnych, takich jak złoto, srebro czy platyna. Do tego dochodzą metale twarde, na przykład do cięcia płyt, szkła, ceramiki, tworzyw sztucznych i kompozytów włóknistych.

Optymalnie dobrane materiały ścierne

Właściwości ścierniwa są specjalnie dostosowane do wymagań obrabianego przedmiotu. Aby uzyskać pożądane prędkości przepływu, geometrie i stopnie zaokrąglenia, określa się optymalną specyfikację reologiczną. Zależnie od zastosowania substancje przygotowuje się na bazie oleju mineralnego lub wody i dostosowuje do lepkości od 0,5 do kilkudziesięciu tysięcy milipaskalosekund. 

Rodzaj, stężenie i rozkład wielkości cząstek materiałów ściernych decydują o możliwej do uzyskania wydajności usuwania materiału i wykończenia powierzchni obrabianych przedmiotów. Jako ziarno ścierne można stosować wysoko ścierne materiały ceramiczne, takie jak węglik boru, tlenek glinu, a nawet sztuczny diament.

Płyny ścierne służą również jako skuteczna ochrona antykorozyjna obrabianych elementów dzięki odpowiednio dobranym dodatkom. Dzięki dobrym właściwościom zwilżającym oraz kompatybilności z płynami do płukania i testowania, cząstki, których nie można usunąć w inny sposób, można również bez wysiłku wypłukać. Inteligentna inżynieria procesu oznacza, że wymagane klasy czystości zgodnie z VDA19/ISO16232 mogą być spełnione zgodnie z wymaganiami. Użytkownik korzysta więc z całościowego procesu, który pozwala zaoszczędzić kolejne kosztowne etapy przetwarzania.

Oprócz zaokrąglania i gratowania obróbka hydrościerna może być również stosowana do kalibracji przepływu w otworach. W tym celu użytkownik wybiera płyn o niskiej lepkości. Werner Riederer podaje typowy przykład: – Dysza wtryskowa w technice silnikowej ma po erozji otworu przepływ 900 ml/min. Umieszczamy komponent w naszym systemie, zaokrąglamy krawędzie czołowe otworów wtryskowych i zwiększamy natężenie przepływu o 10–15%.

Po obróbce dysza w tym przykładzie ma natężenie przepływu 1000 ml/min. Do tego dochodzi jeszcze jedna zaleta: po obróbce elektroerozyjnej dokładność wykonania otworu wynosi ±3%, a po obróbce hydrościernej – ±1%. Dzięki obróbce hydroerozyjnej użytkownik może bardzo precyzyjnie skalibrować przepływ na obrabianych przedmiotach. Operator może monitorować rosnące natężenie przepływu w trybie on-line podczas całego procesu, precyzyjnie regulować wymaganą wartość i w ten sposób ustawić tolerancję natężenia przepływu w sposób bezpieczny dla procesu.

Niezależnie od tego, czy chodzi o gratowanie, zaokrąglanie czy kalibrowanie, użytkownik ma 3 różne możliwości zastosowania obróbki hydroerozyjnej. Dostosowując odpowiednie parametry, można niezawodnie i powtarzalnie realizować różne wymagania dotyczące obróbki.

O Autorze

Victoria Sonnenberg jest redaktorem w wydawnictwie Vogel Communications Group

Tagi artykułu

Zobacz również

MM Magazyn Przemysłowy 5-6/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę