1.0 Introduzione
Una bava è un bordo irregolare sull'estremità metallica di un taglio a freddo, con una sega a caldo o con un taglio a fiamma, nonché sul metallo extra estruso in corrispondenza del cordone di saldatura durante le operazioni di saldatura. Le bave si formano durante la cesoiatura, la piegatura, il taglio, la perforazione e la compressione dei materiali. Sono comuni sulle estremità dei salumi e il loro spessore è determinato dalla distanza tra le lame dei coltelli.
La sbavatura è una tecnica di lavorazione che migliora la qualità finale di un prodotto eliminando i bordi rialzati e i frammenti di materiale indesiderati rimasti dai processi di lavorazione precedenti. Le bave vengono rimosse utilizzando processi meccanici, elettrochimici e termici. La sbavatura è la fase più critica nella preparazione alla lavorazione e nell'ottenimento di una qualità superficiale eccezionale presso CNC Milling China.
1.1 Importanza della sbavatura
Nonostante le difficoltà e i costi, la sbavatura è una parte importante del processo produttivo perché:
- Le bave ostacolano il corretto adattamento e assemblaggio delle parti.
- La corrosione si forma rapidamente nelle crepe e nelle superfici bavate.
- Le bave ostacolano lavorazioni particolarmente specifiche.
Nei casi in cui le bave non vengono rimosse prima di una rilavorazione meccanica o di una procedura di ossidazione superficiale, molto materiale residuo si accumulerà sul bordo stretto durante tutto il processo, causando difetti se rivestiti o saldati.
- Le bave hanno un impatto sulla longevità, sulla forma, sulla funzione e sulla qualità della parte.
- Le bave rappresentano una minaccia sia per i lavoratori che per i clienti.
Le bave, in quanto spigoli vivi, hanno maggiori probabilità di causare danni al personale durante il trasporto e l'assemblaggio delle parti, nonché durante l'utilizzo e la manutenzione del prodotto, aumentando il rischio di lesioni durante il lavoro.
2.0 Tipi di bave
Le bave vengono classificate in base alla loro struttura e al metodo di formazione.
2.1 Classificazione basata sulla forma
Bave a bordo volante, bave a spigolo vivo e spruzzi sono le forme più comuni di bave nella lavorazione dei metalli.
I. Bordo volante
Questi sono solitamente formati nelle posizioni di apertura e chiusura dello stampo, come la superficie di divisione degli stampi dinamici e statici e la parte scorrevole del cursore. Il bordo volante è causato principalmente dal fallimento della forza di bloccaggio dello stampo o della macchina.
II. Sbavature taglienti
Le bave affilate hanno bordi taglienti e assomigliano al vetro rotto. Il lato inferiore della superficie di taglio è ruvido come parte dell'accessorio ad alta resistenza.
III. Splash
Gli spruzzi si verificano frequentemente durante la transizione del metallo fuso nella vasca fusa.
2.2 Classificazione in base al metodo di formazione
Le bave sono qui caratterizzate in base al loro meccanismo di sviluppo. Questi sono chiamati Poisson, rotolamento, strappo, taglio e bava calda.
I. Bava di Poisson:
Quando vengono applicate sollecitazioni compressive a un materiale, i margini della regione a contatto si deformano e si allungano plasticamente, dando origine a sbavature. Quando la punta dell'utensile da taglio incontra il pezzo in lavorazione, i bordi del taglio si deformano a causa delle forze di compressione e di taglio. Queste deformazioni sono note anche come sbavature di ingresso, che si verificano nel punto di ingresso dell'utensile da taglio.
II. Bave cadenti
Quando l'utensile da taglio termina il taglio, parte del materiale rimasto viaggia con esso e si piega verso il punto di ingresso o il tagliente. Inoltre, poiché i trucioli o i rotoli diventano più spessi con la profondità, la profondità di taglio può svolgere un ruolo nella creazione di bave ribaltanti. Un'efficace prevenzione delle bave richiede l'uso di materiali con sufficiente duttilità per evitare che i trucioli si stacchino facilmente dal componente.
III. Si formano bave di lacrimazione
Quando i trucioli vengono strappati anziché tagliati via dal pezzo in lavorazione, si formano delle bave di strappo. Anche se le bave possono formarsi in qualsiasi processo di taglio, le procedure di fresatura laterale sono le più semplici da realizzare. Il truciolo viene spinto verso l'alto e in avanti dai denti della fresa. I lati del truciolo vengono staccati dal pezzo in lavorazione come risultato di ciò. La parte strappata del pezzo in lavorazione che rimane è chiamata bava di strappo. Una bava di strappo viene creata nelle operazioni di punzonatura. La bava di tranciatura era originariamente chiamata bava di trazione nei primi studi.
IV. Tagliare la bava
Il materiale rimanente genera una bava di taglio quando il componente tagliato si separa o cade dalla sezione principale. Questa sbavatura potrebbe essere vantaggiosa o dannosa. Le bave di taglio si trovano più comunemente nei tagli delle seghe e nei componenti delle macchine a vite automatizzate. È possibile prevenire le sbavature sostenendo adeguatamente entrambi i lati dell'incisione fino al completamento.
V. Bave calde.
Le scorie si formano quando il metallo fuso viene indurito utilizzando tecniche come la saldatura, il taglio al plasma o il taglio laser. Le scorie hanno qualità meccaniche diverse rispetto al metallo base a causa delle tensioni residue indotte dal riscaldamento e dal raffreddamento non controllato. Le scorie vengono generalmente rimosse con una spazzola elettrica manuale, tuttavia in alcuni casi può essere necessaria la molatura.
III.0 Tipi di sbavatura i processi
A seconda del materiale, della forma del componente, della dimensione e della posizione della bava, del volume del prodotto e del costo, la sbavatura può essere eseguita con diversi metodi. La sbavatura viene eseguita manualmente o meccanicamente. Le tecnologie non tradizionali per applicazioni di sbavatura specializzate includono l'energia elettrochimica, termica e criogenica. I vantaggi e gli utilizzi delle varie procedure di sbavatura sono elencati di seguito.
III.1 Sbavatura manuale
Bave, spigoli vivi e bordi non rifiniti vengono rimossi dalla superficie di un oggetto durante la sbavatura manuale. La sbavatura manuale è una procedura flessibile ma dispendiosa in termini di tempo. Inoltre, diversi strumenti vengono utilizzati nella sbavatura manuale.
III.2 Finitura di massa
Un numero enorme di pezzi vengono caricati nell'attrezzatura di sbavatura e sbavati tutti in una volta. Vengono impiegate macchine di vario tipo e l'attrezzatura può normalmente funzionare come un processo batch o come un processo a flusso continuo. Sebbene il numero effettivo di macchine per la finitura di massa in funzione non sia noto, è probabile che si aggiri intorno alle 50,000. Uno dei gruppi più estesi di procedure di finitura dei bordi è la finitura di massa. Queste tecniche offrono il vantaggio di coprire la maggior parte delle superfici e dei bordi esposti. Poiché agiscono su più elementi contemporaneamente, sono spesso le tecniche più convenienti per una varietà di componenti e materiali. Inoltre, le procedure sono considerate ecologicamente vantaggiose perché utilizzano mezzi, composti e ingredienti tipicamente innocui.
III.3 Spazzolare
Le spazzole azionate elettricamente sono impiegate praticamente in tutti i principali settori metallurgici. La spazzolatura è rapida, economica ed estremamente versatile. Può essere una procedura non contaminante che è tipicamente "favorevole all'ambiente". È facilmente adattabile ad apparecchiature manuali o automatizzate e richiede poca formazione dell'operatore o spazio sul pavimento. La spazzolatura è spesso abbinata a sbavatura e lucidatura abrasiva legata per fornire finiture e bordi del prodotto finale. Le macchine per spazzolatura sono disponibili da una varietà di produttori. Il movimento rotatorio della spazzolatura è un vantaggio significativo poiché consente l'uso di un'ampia gamma di motori di azionamento e dispositivi di fissaggio. L'utilità industriale della spazzolatura è ulteriormente potenziata dalla capacità di variare fattori come materiale delle setole, diametro e lunghezza. La spazzolatura è anche un metodo semplice e sicuro.
III.4 Sbavatura robotizzata
Ciò richiede il montaggio di uno strumento di smussatura, molatura o sbavatura su un braccio robotico. Irregolarità, turnover lento e alta intensità di manodopera sono i principali svantaggi della sbavatura manuale, d'ora in poi la sbavatura robotica elimina questi problemi rimuovendo l'aspetto umano. I robot possono eseguire in modo affidabile e rapido movimenti ripetitivi. Gli operatori possono progettare movimenti specifici nonché fattori come la forza e la velocità dell'utensile utilizzando la programmazione CNC. Nonostante i costi iniziali più elevati, la sbavatura robotizzata è più conveniente nel lungo termine grazie alle minori spese operative. Inoltre, le tecnologie robotiche sono molto più sicure dei processi manuali.
III.5 Sbavatura meccanica
Le macchine vengono utilizzate per sbavare un pezzo. Rispetto alla sbavatura manuale, l'operatore ha meno controllo sull'aggressività e sulla localizzazione dell'azione di sbavatura. Di seguito sono riportati alcuni esempi di sbavatrici meccaniche:
i. Burattatura della botte
In termini di spese di gestione, i buratti a barile sono una delle attrezzature di sbavatura più convenienti. Esistono due tipi di buratti a barile: a umido e a secco. Questa macchina non solo elimina le sbavature, ma lucida anche le superfici del pezzo. La macchina funziona inserendo un pezzo o più pezzi, nonché materiale abrasivo, in una camera o "barile". A seconda del materiale e della finitura superficiale, nella buratti a barile vengono utilizzati anche composti speciali.
ii. Sbavatura vibrante
Similmente ai buratti a barile per sbavatura, i pezzi vengono inseriti in una camera contenente il mezzo abrasivo e diversi composti aggiuntivi. La distinzione essenziale è il movimento della camera. Questo tipo di macchina vibra per generare movimento, mentre i bicchieri ruotano per creare agitazione all'interno della camera. La camera si muove indipendentemente dalla fondazione grazie a molle o ammortizzatori. Il contenuto della camera viene scosso da un peso rotante decentrato ad essa collegato. Vasche, ciotole circolari e macchine a vasca sono solo alcune delle numerose configurazioni offerte. La geometria del pezzo e la sua applicazione influenzano la scelta della configurazione.
iii. Sbavatura a getto d'acqua
Bave e detriti vengono erosi dal pezzo utilizzando la forza d'impatto di getti d'acqua ad alta velocità. I getti d'acqua, come i sistemi robotici attrezzati, sono gestiti da CNC. Per evitare di danneggiare il componente, la sbavatura a getto d'acqua utilizza pressioni inferiori rispetto al taglio a getto d'acqua.
Di conseguenza, elimina solo le bave sottili e leggermente collegate. Le bave più grandi sono difficili da rimuovere senza causare danni ai bordi. I getti d'acqua hanno il vantaggio di poter raggiungere caratteristiche irraggiungibili con le tecnologie di sbavatura convenzionali. Il vantaggio è che il prodotto finito è privo di oli e sporco.
III.6 Sbavatura elettrochimica
In questa tecnica di sbavatura viene utilizzata l'elettrolisi. In luoghi con brevi spazi interelettrodici, l'elettrolisi accelera. È tuttavia vietato nei luoghi in cui gli elettrodi sono separati da isolamento. Lo strumento catodico ha la stessa forma del pezzo. Viene utilizzato per concentrare l'elettrolisi sulle aree soggette a sbavature. Come anodo, il pezzo è collegato al circuito. Viene aggiunto un elettrolita per completare il circuito, trasferendo la carica dall'utensile al pezzo. Per evitare la dissoluzione di altre superfici, parti degli strumenti sono schermate. Questa tecnica è ideale per la sbavatura di geometrie difficili da lavorare e materiali conduttivi difficili da lavorare. Inoltre non è presente alcuna usura dell'utensile.
III.7 Sbavatura termica
Durante la procedura, il pezzo in lavorazione viene sottoposto a vapori corrosivi significativi per un breve periodo di tempo. Viene creata un'onda d'urto termica, che vaporizza rapidamente la bava. Le bave e i bordi rialzati, ad esempio, sublimano perché non riescono a distribuire l'enorme calore alle aree circostanti. La sbavatura a caldo è efficace su materiali ossidabili con conduttività termica limitata
III.8 Sabbiatura abrasiva e microabrasiva
Le imperfezioni superficiali vengono rimosse colpendo la superficie con un mezzo abrasivo. La sabbiatura abrasiva è in genere utilizzata per rimuovere le sbavature più grandi e generare la consistenza e la ruvidità superficiale desiderate per le apparecchiature di taglio dei fluidi. La microsabbiatura abrasiva crea superfici più lisce con maggiore precisione senza compromettere la correttezza dimensionale della parte. Per creare un getto abrasivo regolato in grado di colpire e rimuovere micron di materiale, questa procedura impiega mezzi abrasivi estremamente fini come ossido di alluminio, microsfere di vetro e mezzi di plastica, nonché un piccolo ugello. Per articoli di precisione di alto valore, viene impiegata la microsabbiatura abrasiva.
Conclusione 4.0
Sebbene la sbavatura possa sembrare un compito minore, è un passaggio essenziale nel processo di lavorazione di metalli e resina presso CNC Milling China. Quando l’importanza della sbavatura diminuisce, sorgono seri problemi di qualità e sicurezza. La sbavatura deve quindi essere precisa e prioritaria.
Il miglioramento del processo di sbavatura aiuta un impianto di produzione a risolvere una serie di problemi. La sbavatura, ad esempio, è automatizzata per risparmiare tempo e denaro replicando al tempo stesso le conoscenze degli esperti. La sbavatura viene presa in considerazione inizialmente durante la progettazione del processo e inclusa nel programma di formazione di CNC Milling China.
