1.0 Uvod
Neravni rub je neravni leteći rub na metalnom kraju hladno rezanog, vruće pile ili plamenog rezanja, kao i istisnuti višak metala na zavaru tijekom zavarivanja. Neravnine nastaju tijekom rezanja, savijanja, rezanja, probijanja i komprimiranja materijala. Uobičajene su na krajevima hladno rezanih proizvoda, a njihova debljina određena je udaljenošću između oštrica noža.
Uklanjanje neravnina je tehnika obrade koja poboljšava konačnu kvalitetu proizvoda uklanjanjem podignutih rubova i neželjenih dijelova materijala koji su ostali od ranijih procesa obrade. Neravnine se uklanjaju mehaničkim, elektrokemijskim i termičkim procesima. Uklanjanje neravnina je najvažniji korak u pripremi za obradu i postizanju iznimne kvalitete površine u CNC glodalici u Kini.
1.1 Važnost uklanjanja neravnina
Bez obzira na poteškoće i troškove, uklanjanje neravnina važan je dio proizvodnog procesa jer:
- Neravnine ometaju pravilno prianjanje i sastavljanje dijelova.
- Korozija se brzo stvara u pukotinama i neravnim površinama.
- Neravnine ometaju specifičniju obradu.
U slučajevima kada se neravnine ne uklone prije mehaničke obrade ili postupka površinske oksidacije, tijekom procesa će se na uskom rubu nakupljati mnogo preostalog materijala, uzrokujući nedostatke ako se premazuju ili zavaruju.
- Neravnine utječu na dugovječnost, oblik, funkciju i kvalitetu dijela.
- Neravnine su prijetnja i radnicima i kupcima.
Neravnine, kao oštri rubovi, vjerojatnije će uzrokovati ozljede osoblja tijekom transporta i sastavljanja dijelova, kao i tijekom korištenja i održavanja proizvoda, povećavajući rizik od ozljeda tijekom rada.
2.0 Vrste neravnina
Žljebovi se klasificiraju na temelju njihove strukture i načina formiranja.
2.1 Klasifikacija na temelju oblika
Neravnine s letećim rubovima, neravnine s oštrim rubovima i prskanje najčešći su oblici neravnina u obradi metala.
I. Leteći rub
Obično se formiraju u položajima otvaranja i zatvaranja kalupa, kao što su razdjelna površina dinamičkih i statičkih kalupa i klizni dio klizača. Leteći rub uglavnom je uzrokovan kvarom stezne sile kalupa ili stroja.
II. Oštri neravnine
Oštri neravnine imaju oštre rubove i nalikuju razbijenom staklu. Donja strana rezne površine je hrapava kao dio visokočvrstog nastavka.
III. Splash
Prskanje se često događa tijekom prijelaza rastaljenog metala u rastaljeni bazen.
2.2 Klasifikacija na temelju načina formiranja
Neravnine su ovdje karakterizirane prema mehanizmu njihovog razvoja. Nazivaju se Poissonov, tumbling, kidanje, rezanje i vrući neravnine.
I. Poissonov burr:
Kada se na materijal primjenjuju tlačna naprezanja, rubovi područja u kontaktu plastično se deformiraju i izdužuju, što rezultira neravninama. Kako se vrh alata za rezanje susreće s obratkom, rubovi reza se iskrivljuju zbog tlačnih i smičnih sila. Ove deformacije poznate su i kao ulazne neravnine, koje se javljaju na ulaznoj točki alata za rezanje.
II. Okretni čičci
Kada alat za rezanje završi s rezanjem, dio preostalog materijala putuje s njim i savija se prema ulaznoj točki ili oštrici. Osim toga, kako strugotine ili valjci postaju deblji s dubinom, dubina rezanja može igrati ulogu u stvaranju neravnih rubova. Učinkovito sprječavanje neravnih rubova zahtijeva upotrebu materijala s dovoljnom duktilnošću kako bi se spriječilo lako odvajanje strugotina od komponente.
III. Nastaju neravnine
Kada se strugotine kidaju umjesto da se odsijecaju s obratka, nastaju neravnine od kidanja. Iako se neravnine mogu pojaviti u bilo kojem procesu rezanja, postupci bočnog glodanja su najjednostavniji za izradu. Zubi glodalice pomiču strugotinu prema gore i naprijed. Kao rezultat toga, stranice strugotine se ljušte s obratka. Otkinuti dio obratka koji ostane naziva se neravnina od kidanja. Neravnina od kidanja nastaje u operacijama probijanja i preše. Neravnina od reza izvorno se u ranim studijama nazivala neravnina od kidanja.
IV. Rezani čičak
Preostali materijal stvara neravninu kada se izrezani dio odvoji ili otpadne od glavnog dijela. Ova neravnina može biti korisna ili štetna. Neravnine se najčešće nalaze u rezovima pila i komponentama automatiziranih strojeva za izradu vijaka. Neravnine se mogu spriječiti pravilnim podupiranjem obje strane reza dok se ne završi.
V. Vruće burre.
Troska nastaje kada se rastaljeni metal stvrdne tehnikama kao što su zavarivanje, plazma rezanje ili lasersko rezanje. Troska ima drugačija mehanička svojstva od osnovnog metala zbog zaostalih naprezanja uzrokovanih zagrijavanjem i nekontroliranim hlađenjem. Troska se obično uklanja ručnom četkom za čišćenje, no u nekim slučajevima može biti potrebno brušenje.
III.0 Vrste uklanjanja neravnina Procesi
Ovisno o materijalu, obliku komponente, veličini i položaju neravnina, volumenu proizvoda i cijeni, uklanjanje neravnina može se obaviti različitim metodama. Uklanjanje neravnina se vrši ručno ili mehanički. Netradicionalne tehnologije za specijalizirane primjene uklanjanja neravnina uključuju elektrokemijsku, toplinsku energiju i kriogenu tehnologiju. Prednosti i upotreba različitih postupaka uklanjanja neravnina navedene su u nastavku.
III.1 Ručno skidanje ivica
Ručnim uklanjanjem neravnina, oštrih rubova i neobrađenih rubova uklanjaju se s površine predmeta. Ručno uklanjanje neravnina je fleksibilan, ali dugotrajan postupak. Štoviše, za ručno uklanjanje neravnina koristi se nekoliko alata.
III.2 Masovna dorada
Ogroman broj komada utovaruje se u opremu za uklanjanje neravnina i uklanja se neravnina odjednom. Koriste se strojevi različitih tipova, a oprema obično može funkcionirati kao šaržni proces ili kao kontinuirani proces. Iako stvarni broj strojeva za masovnu završnu obradu u radu nije poznat, vjerojatno je u rasponu od 50 000. Jedna od najopsežnijih skupina postupaka završne obrade rubova je masovna završna obrada. Ove tehnike nude prednost pokrivanja većeg dijela izloženih površina i rubova. Budući da rade na nekoliko elemenata odjednom, često su najisplativije tehnike za razne komponente i materijale. Osim toga, postupci se smatraju ekološki korisnima jer koriste medije, spojeve i obično bezopasne sastojke.
III.3 četkanje
Četke s električnim pogonom koriste se u praktički svakom većem metalnom sektoru. Četkanje je brzo, jeftino i izuzetno svestrano. To je postupak koji ne zagađuje okoliš i obično je "ekološki prihvatljiv". Lako se prilagođava ručnoj ili automatiziranoj opremi te zahtijeva malo obuke operatera ili prostora na podu. Četkanje se često kombinira s uklanjanjem neravnina i poliranjem abrazivnim materijalom kako bi se postigla konačna završna obrada i rubovi proizvoda. Strojevi za četkanje dostupni su od raznih proizvođača. Rotacijsko kretanje četkanja značajna je prednost jer omogućuje korištenje širokog raspona pogonskih motora i pričvršćivača. Industrijska korisnost četkanja dodatno je povećana mogućnošću promjene čimbenika poput materijala čekinja, promjera i duljine. Četkanje je također jednostavna i sigurna metoda.
III.4 Robotsko uklanjanje neravnina
To zahtijeva montažu alata za skošavanje, brušenje ili uklanjanje neravnina na robotsku ruku. Nepravilnost, sporo okretanje i intenzivnost rada ključni su nedostaci ručnog uklanjanja neravnina, stoga robotsko uklanjanje neravnina eliminira te probleme uklanjanjem ljudskog aspekta. Roboti mogu pouzdano i brzo izvoditi ponavljajuće pokrete. Operateri mogu dizajnirati određene pokrete kao i čimbenike poput sile i brzine alata pomoću CNC programiranja. Unatoč višim početnim troškovima, robotsko uklanjanje neravnina dugoročno je isplativije zbog nižih operativnih troškova. Osim toga, robotske tehnologije su daleko sigurnije od ručnih procesa.
III.5 Mehaničko uklanjanje ivica
Strojevi se koriste za uklanjanje neravnina s obratka. U usporedbi s ručnim uklanjanjem neravnina, operater ima manju kontrolu nad agresivnošću i lokalizacijom postupka uklanjanja neravnina. Slijede neki primjeri mehaničkih strojeva za uklanjanje neravnina:
i. Prevrtanje bačve
Što se tiče operativnih troškova, bubnjevi za bačve jedna su od najisplativijih oprema za uklanjanje neravnina. Postoje dvije vrste bubnjeva za mokro i suho bubnjeve. Ovaj stroj ne samo da uklanja neravnine već i polira površine dijelova. Stroj radi tako da dio ili više komada, kao i abrazivni materijal, stavlja u komoru ili "bačvu". Ovisno o materijalu i završnoj obradi površine, u bubnju za bubnjeve koriste se i posebni spojevi.
ii. Vibracijsko uklanjanje neravnina
Slično kao kod bubnjeva za uklanjanje neravnina, dijelovi se stavljaju u komoru koja sadrži abrazivni medij i različite dodatne spojeve. Bitna razlika je kretanje komore. Ova vrsta stroja vibrira kako bi stvorila kretanje, dok se bubnjevi okreću kako bi stvorili pomicanje unutar komore. Komora se kreće neovisno o podlozi zbog opruga ili amortizera. Sadržaj komore trese se pomoću utega koji se rotira izvan centra i koji je s njom povezan. Kade, kružne zdjele i strojevi s koritima su među mnogim dostupnim konfiguracijama. Geometrija dijela i njegova primjena utječu na izbor konfiguracije.
iii. Uklanjanje neravnina vodenim mlazom
Neravnine i ostaci uklanjaju se s obratka udarnom silom vodenih mlazova velike brzine. Vodeni mlazovi, poput robotskih sustava s alatima, upravljaju se CNC-om. Kako bi se izbjeglo oštećenje komponente, uklanjanje neravnina vodenim mlazom koristi niže tlakove od rezanja vodenim mlazom.
Kao rezultat toga, uklanjaju se samo tanki i slabo povezani neravnine. Veće neravnine teško je ukloniti bez oštećenja rubova. Vodeni mlazovi imaju prednost što mogu dosegnuti značajke koje su nedostupne konvencionalnim tehnologijama uklanjanja neravnina. Prednost je što gotov proizvod ne sadrži ulja i prljavštinu.
III.6 Elektrokemijsko uklanjanje ivica
U ovoj tehnici uklanjanja neravnina koristi se elektroliza. Na mjestima s kratkim međuelektrodnim razmacima, elektroliza se ubrzava. Međutim, zabranjena je na mjestima gdje su elektrode odvojene izolacijom. Katodni alat ima isti oblik kao i obradak. Ovo se koristi za koncentriranje elektrolize na područja sklona neravninama. Kao anoda, obradak je spojen na strujni krug. Dodaje se elektrolit za dovršetak strujnog kruga, prenoseći naboj s alata na obradak. Kako bi se spriječilo otapanje drugih površina, dijelovi alata su zaštićeni. Ova tehnika je idealna za uklanjanje neravnina s geometrija koje je teško obraditi i vodljivih materijala koje je teško obraditi. Štoviše, ne dolazi do trošenja alata.
III.7 Toplinsko uklanjanje ivica
Tijekom postupka, obradak je kratko vrijeme izložen značajnim korozivnim parama. Stvara se toplinski udarni val koji brzo isparava neravninu. Neravnine i podignuti rubovi, na primjer, sublimiraju jer ne mogu distribuirati ogromnu toplinu na okolna područja. Toplinsko uklanjanje neravnina učinkovito je na oksidirajućim materijalima s ograničenom toplinskom vodljivošću.
III.8 Abrazivno i mikroabrazivno pjeskarenje
Površinske nesavršenosti uklanjaju se udaranjem abrazivnog medija po površini. Abrazivno pjeskarenje obično se koristi za uklanjanje većih neravnina i stvaranje željene teksture i hrapavosti površine za opremu za rezanje fluidom. Mikroabrazivno pjeskarenje stvara glatkije površine s većom preciznošću bez ugrožavanja dimenzijske ispravnosti dijela. Za stvaranje reguliranog abrazivnog mlaza koji može ciljati i uklanjati mikrone materijala, ovaj postupak koristi izuzetno fine abrazivne medije poput aluminijevog oksida, staklenih kuglica i plastičnih medija, kao i malu mlaznicu. Za visokovrijedne precizne predmete koristi se mikroabrazivno pjeskarenje.
4.0 Zaključak
Iako se uklanjanje neravnina može činiti kao manji zadatak, ono je bitan korak u procesu obrade metala i smole u tvrtki CNC Milling China. Kada se značaj uklanjanja neravnina smanji, javljaju se ozbiljni problemi s kvalitetom i sigurnošću. Stoga uklanjanje neravnina mora biti precizno i prioritetno.
Poboljšanje procesa uklanjanja neravnina pomaže proizvodnom pogonu u rješavanju raznih problema. Uklanjanje neravnina, na primjer, automatizirano je kako bi se uštedjelo vrijeme i novac, a istovremeno se repliciralo stručno znanje. Uklanjanje neravnina se u početku razmatra tijekom dizajna procesa i uključeno je u program obuke CNC Milling China.
