Abrazív szerszámok finiseléshez a szerszámgépben

- Hirdetés -

Az új abrazív technológiai fejlesztéseknek köszönhetően a gépkezelők a megmunkálási folyamatokkal párhuzamosan végezhetik a finiselő műveleteket. Ez rövidebb ciklusidőhöz, jobb minőséghez és idő-, illetve költségmegtakarításhoz vezet. Ezért a bérgyártásra dolgozó műhelyek egyre több olyan abrazív finiselő szerszámot használnak, amelyek könnyen beépíthetők a CNC szerszámgépek szerszámtárjába vagy szerszámtartó rendszereibe – írja a Metalworking World Magazine.

Gyakori aggodalmat okoz az az elterjedt vélemény, hogy az abrazív anyagok – mint például a csiszolópapír – nagy mennyiségű piszkot és törmeléket hagynak maguk után, ami eltömítheti a hűtőfolyadék-csöveket, esetleg kárt okozhat a szánokban vagy a csAapágyakban. “Ezek a gépek nagyon drágák és rendkívül pontosak” – mondja Garaczi János, a Delta Machine Company LLC elnöke. Cégük titánból, nikkelötvözetből, rozsdamentes acélból, alumíniumból, műanyagból és egyéb egzotikus ötvözetből álló összetett, szigorú tűrésekkel ellátott alkatrészek megmunkálására specializálódott.

“Nem tennék semmit, ami veszélyeztetné a berendezések pontosságát vagy élettartamát.”

- Hirdetés -

Ha közelebbről vizsgáljuk az abrazív szerszámokat, szerencsére bebizonyosodik, hogy ezek az aggodalmak nagyrészt megalapozatlanok. Bár az „abrazívok” gyakran mind egy kategóriába tartoznak, különbséget kell tenni az agresszív anyageltávolításhoz használt abrazívok és az abrazív finiselő szerszámok között. A finiselő szerszámokról használat közben alig vagy egyáltalán nem távoznak szemcsék. A keletkező mennyiség megegyezik a fémforgács, a köszörűpor és a szerszám kopásával létrejött szemcsék mennyiségével, amelyek a megmunkálási folyamat során jönnek létre.

Még ha keletkezik is minimális szilárd anyag az alkatrészek gyártása során, az abrazív szerszámok szűrést illető követelményei alig különböznek egyéb megmunkáló folyamatokétól.  Minden szemcse könnyen eltávolítható egy olcsó zsák- vagy egy patronszűrő rendszer segítségével – állítja Jeff Brooks, az ipari (többek között a hűtőfolyadékokhoz készített) szűrőrendszereket gyártó Filtra Systems munkatársa.  “Az eldobható közegű vákuum- vagy nyomásszűrő a leginkább költséghatékony opció a felhasználók számára, amelyekkel elérhető a szükséges tisztasági szint” – magyarázza Brooks. “Finom hónoló folyamathoz egy 20 mikronos zsák- vagy patronszűrőt ajánlanék.

Ezek magukban tartanak mindenféle finom szemcsét, megfelelően védik az olajteknő-szivattyút, és meggátolják a hűtőrendszer eltömődését” – mondja el Chris Erato, egy másik szűrőberendezés-gyártó, az Oberlin Filter értékesítési igazgatója. A teljesen automatizált nyomásszűrő-rendszerek iránt érdeklődő CNC gépkezelők számára olyan egységek is elérhetők, amelyek segítségével szükségtelenné válik a zsákok eltávolítása vagy a mágneses szeparátorok tisztítása, így csökken a gyártási üzemidő is.

Esettanulmányok a műhelyből

Tim Urano, a Wolfram Manufacturing minőségügyi igazgatója szerint az abrazív szerszámokhoz használt szűrőrendszerek többletköltsége annyira elhanyagolható, hogy “nem is igazán szempont, mert a szűrőrendszereknek már a megmunkálás során el kell távolítaniuk a keletkező részecskéket a hűtőfolyadékból.”

Ebben az üzemben ez magában foglalja a lemunkált darabokat, szemcséket és a rozsdát, amely a nyers előgyártmányok megmunkálása során jön létre. A Wolfram Manufacturing több, Inconelből készült 3D alkatrészt is megmunkál, amelyekről finom fémpor válik le, és kerül a nem teljesen elkevert hűtő-kenő emulzióba. Ami az abrazív anyagokat illeti, Urano azt mondja: a Wolfram Manufacturing “soha nem tapasztalt semmilyen problémát, amelyet a hűtőfolyadékba került abrazív szemcse okozott volna.”

Az elmúlt nyolc évben a műhely minden CNC szerszámgépébe telepítette a Los Angeles-i székhelyű Brush Research Manufacturing által gyártott Flex-Hone szerszámot, amely a furatok keresztirányú sorjázásához és finiseléséhez szükséges. A rugalmas szálakra rögzített, kicsi, abrazív gömböcskékből álló termék egy flexibilis, alacsony költségű szerszám, amely kiválóan alkalmas a kifinomult felületkezeléshez, sorjázáshoz és éllekerekítéshez.

A keresztirányú furatok és más, nehezen hozzáférhető területek, például alámetszések, hornyok vagy belső furatok esetében a sorja és az élek eltávolítása kulcsfontosságú művelet. A sorja eltávolításának elmulasztása elzáródást, a folyadékok, kenőanyagok és gázok áramlása közben pedig akár turbulenciát is okozhat. “Egy adott alkatrészen használhatunk két vagy három különböző méretű Flex-Hones szerszámot, az áthatások számától és a különböző furatméretektől függően” – magyarázza Urano. A Flex-Hone szerszámok a szerszámtárba kerülnek, és napi szinten használják őket, általában több órán keresztül, a műhely legnagyobb tételszámban gyártott alkatrészeihez. “A Flex Hone-ból leváló abrazív szemcsék mennyisége jelentéktelen a hűtőfolyadékba már alapból bekerülő részecskékhez képest” – részletezi Urano.

A Delta Machine-nél (Gardena, Kalifornia) egy automatizált keresztfurat-sorjázó is be van építve a CNC gépekbe. “Amikor sorjázásra használjuk a Flex-Hone-t, annyit kell tennünk, hogy a folyamat végén eltávolítjuk a sorját. Így nem keletkezik olyan sok por” – mondja Garaczi. “Tehát számomra a szemcsék vagy szennyeződések semmi aggodalomra nem adnak okot. Ez nem olyan, mintha a gép belsejében úgy köszörülnénk, hogy mindenhova száll a por – egyáltalán nem ugyanaz.”

Abrazív nejlonszálak

Eric Sun, az Orange Vise Company (Orange, Kalifornia) alapítója szerint még a forgácsolószerszámok, mint például a keményfémfúrók és -marók is hagyhatnak maguk után törmeléket, amit ki kell szűrni a hűtőfolyadékból. “Néhány műhelyben talán azt állítják, hogy nem használnak semmilyen abrazív szemcsét a folyamataikban, ezért a gépeik teljesen mentesek minden szálló portól, de a valóságban nem ez a helyzet. Még a forgácsolószerszámok is elhasználódnak, a karbid lepattoghat, és bekerülhet a hűtőfolyadékba” – árulja el Sun. Bár az Orange Vise egy bérgyártó cég, elsősorban alumíniumból, acélból és öntöttvasból készült satukat és gyorscserélő befogókészülék-alkatrészeket gyártanak.

A vállalat négy Mori Seiki NH nagy sebességű horizontális és két vertikális megmunkáló-központot használ. Sun elmondása szerint a satuk nagy része öntöttvasból készül, külön edzett felületekkel. Az edzett felületek megmunkálása érdekében az Orange Vise a Brush Research NamPower abrazív tárcsakeféit használja. A szénszállal erősített, termoplasztikus talphoz rögzített, rugalmas abrazív nejlonszálakból álló NamPower tárcsakefék a kerámia és a szilícium-karbid egyedülálló kombinációjából állnak.

Az abrazív szálak rugalmas reszelőkként működnek, idomulnak az alkatrészkontúrokhoz, és egyszerre söprik és reszelik az alkatrészek éleit és felületeit, a maximális sorjaleválasztás és az ideális felületmegmunkálás biztosítása érdekében. Egyéb gyakori felhasználási mód még a leélezés, az alkatrészek tisztítása és a rozsdaeltávolítás is. A befejező megmunkálás a finiselés, ezért a CNC gépek szerszámtáraiba abrazív nejlonkefék vannak telepítve. Bár abrazív szemcsék itt is képződnek, Sun szerint a NamPower kefe egy „másfajta abrazív anyag”, hiszen lényegében „önélező”.

Lineáris felépítése miatt az éles szemcsék folyamatosan érintkeznek a munkafelülettel, így mindig kopnak; a kopás pedig új, érintetlen forgácsolószemcséket fed fel. “Az elmúlt hat évben napi szinten használtuk a NamPower abrazív nejlonkeféket. Ez idő alatt nem volt olyan probléma, hogy bármilyen részecske bejutott volna kritikus területekre” – meséli Sun. “Tapasztalataink szerint semmilyen kisméretű szemcse nem okoz problémát.”

A cikk eredetileg angol nyelven a Metalworking World Magazin hasábjain jelent meg és itthon, a NEW technology magazin dolgozta fel. 

- Hirdetés -