Нерђајући челик је популаран материјал за широк спектар индустријских и производних примена. Све је то због његових својстава као што су висока чврстоћа, издржљивост, жилавост, површинска тврдоћа и отпорност на корозију. Широко се користи у производњи медицинских уређаја, аутомобилских делова, свемирских летелица и разноврсних индустријских примена. Постоји неколико начина за производњу производа од нерђајућег челика, укључујући CNC обраду и ливење.
Али ево се поставља питање, која је техника производње идеална за производњу нерђајућег челика? У индустријским применама обе методе имају своје предности и мане. CNC обрада има неке кључне предности у односу на ливење, као што су висока прецизност, мала толеранција, производња у великим количинама и лакоћа сложеног пројектовања, што је чини супериорним избором у одређеним ситуацијама. У овом чланку ћемо размотрити све аргументе који одговарају на ово питање. Али, пре него што се упустимо у то, важно је разумети како обе технике функционишу.
Ливење од нерђајућег челика: Како функционише?
Ливење нерђајућег челика је процес у којем се нерђајући челик топи и лије у одређени облик. Поступак подразумева сипање растопљеног метала у калуп и његово хлађење и стврдњавање у жељени облик. Калуп је обично направљен од материјала који може да издржи високе температуре и отпоран је на корозију, као што су керамика или графит. Након што се метал охлади и стврдне, калуп се ломи или сече како би се открио готов део.
Одливак се затим чисти и полира како би се уклонио вишак материјала или несавршености. На крају, одливак се проверава на квалитет и врши се сва потребна машинска обрада како би се постигле жељене толеранције и завршна обрада. Главе мотора, акцелератори аутобуса, лопатице турбина и точкови возова су само неки примери често ливених компоненти. Већина индустрије, укључујући произвођаче аутомобила, ваздухопловну индустрију и сектор медицинских уређаја, користи ливене делове.
CNC обрада: Како функционише?
CNC (рачунарско нумеричко управљање) машинска обрада је производни процес у коме се рачунарски софтвер користи за контролу кретања и рада алатних машина, као што су стругови и глодалице. Процес почиње развојем 3D модела жељеног производа коришћењем специфичних инжењерских софтвера као што су CAD-CAM, SolidWorks и PTC Creo. Овај 3D модел се затим конвертује у G-код рачунарски језик, који је разумљив управљачкој јединици CNC машине. Када се кодирани програм сачува, алат за сечење прати кодирану команду. Машина може да направи више пролаза преко радног предмета, уклањајући материјал у слојевима док се не постигне коначни облик.
Обрађени део се затим прегледа како би се осигурало да испуњава потребне толеранције и спецификације. Сва потребна дорада или завршна обрада се врше, а део се чисти и спреман је за испоруку. Процес обраде је обично аутоматизован, а ЦНЦ опремом управља ЦАМ софтвер. Међутим, и даље је потребан вешт оператер за подешавање опреме и решавање свих проблема који могу настати током процеса обраде. ЦНЦ обрада се користи за израду металних кућишта за лаптопове, у аутомобилској индустрији, као додатна опрема за мобилне телефоне и делове за ваздухопловство, за држаче и за ливење.
Фактори који чине CNC обраду нерђајућег челика супериорнијом у односу на ливење нерђајућег челика:
Генерално, CNC обрада може понудити неколико предности у односу на ливење нерђајућег челика, посебно за примене које захтевају висок ниво прецизности, брзине или свестраности. Неколико фактора може учинити CNC обраду супериорнијом у односу на ливење нерђајућег челика за одређене примене, укључујући:
Већа флексибилност дизајна:
Геометрију дела треба узети у обзир пре избора најбоље методе производње. CNC обрада омогућава велику флексибилност дизајна током производног процеса, јер се рачунарски програм може брзо изменити. CNC машине могу да производе сложене облике и геометрије, посебно подрезе и жлебове.
Међутим, ливење отежава постизање неких карактеристика. Захтевнији елементи попут подреза или детаља ентеријера захтевају сложене калупе са уметцима и језгрима. Ливени делови захтевају угао нагиба за сваку карактеристику, а оштре ивице или углови такође нису погодни за ливење. Пошто је ове геометрије тешко попунити и правилно слегнути током процеса ливења, велике или необично обликоване компоненте са дебелим зидовима су такође погодније за CNC обраду.
Поновљивост обраде:
У производњи, поновљивост је кључна, процес ливења ствара поновљиве комаде. Сваки део се производи идентично након што се калуп и процес оптимизују. За прецизно ливење, уобичајени опсег је 002" по 1 и од 0.01" до 1".
ЦНЦ обрада метала има много већу толеранцију од ливења и представља веома поновљиву и прецизну операцију. Практична процена је 0.025 мм (0.001 инча) за обичну обраду метала. Делови се могу произвести прецизном обрадом са толеранцијама и до 0.0002 инча. Што ЦНЦ обраду чини супериорном.
Тачност и прецизност:
ЦНЦ обрада омогућава висок ниво прецизности и тачности у готовом производу. Алат за сечење се управља помоћу Г-кода и прати образац са малом толеранцијом и прецизношћу. ЦНЦ обрада може произвести делове са много глађом површинском обрадом у поређењу са ливењем. ЦНЦ обрада омогућава прецизну контролу над процесом обраде, док ливење често резултира грубом површинском обрадом и димензионалне грешке су у њему значајне.
Управљање температуром:
Због високе температуре топљења, нерђајући челик се теже топи. Температуре топљења нерђајућег челика могу се кретати од 1375°C за челик класе 316 до 1510°C за челик класе 430. Ливење на овој повишеној температури је тешко изводити и веома скупо.
Међутим, обрада делова на CNC машини је мало једноставнија јер се температура резања може контролисати алатима за резање и расхладном течношћу. Сечење нерђајућег челика помоћу карбида и HSS-а је лако и изводљиво на собној температури.
Сложене геометрије и површинска обрада:
ЦНЦ обрада може се користити за производњу делова са сложеном геометријом и замршеним детаљима које је тешко или немогуће постићи ливењем.
Ливење за сложене и комплексне делове може довести до димензионалних грешака и грубе завршне обраде површине. Међутим, помоћу CNC обраде можемо постићи константно померање, одговарајући алат, малу толеранцију и прецизност.
CNC обрада омогућава прецизну контролу над завршном обрадом површине, јер процес обраде може произвести широк спектар завршних обрада, од грубих до веома глатких, у зависности од коришћених алата и процеса. Ливени делови могу захтевати додатне кораке завршне обраде како би се постигла жељена завршна обрада површине.
За израду прототипа:
Ако сте у фази прототипа у процесу израде дела, ливење није добра опција. Мораћете да мењате димензије калупа сваки пут када се промени ваш дизајн, што повећава време процеса и трошкове. На тај начин, много новца ће бити потрошено на прототип ливења под притиском.
Са већом флексибилношћу измене CNC процеса обраде метала, CNC обрада је пожељнија опција за израду прототипова. Уместо израде новог калупа или покушаја измене постојећег калупа док је концепт још увек у развоју, само треба да ажурирате модел и почнете испочетка користећи CAM апликацију.
Опције материјала и свестраност:
Ливење је обично ограничено на метале и легуре које се могу лити, док се CNC обрада може користити са широким спектром материјала, укључујући нерђајући челик, метале, пластику, алуминијум, месинг и композите. CNC обрада може произвести делове са висококвалитетном површинском завршном обрадом, јер алати за сечење могу произвести глатке и прецизне површине без потребе за накнадном обрадом.
Брзи производни циклус:
У неким случајевима, CNC обрада је генерално скупља у поређењу са ливењем, због високе цене опреме за обраду и квалификоване радне снаге потребне за њено руковање. Међутим, за сложене делове или производне серије малог обима, већа прецизност и тачност делова обрађених CNC машином може оправдати већу цену у неким применама.
Време потребно за процес ливења је обично неколико дана. Када се калуп припреми, сам поступак ливења се одвија прилично брзо, што га чини погодним за израду великих количина компоненти. Међутим, потребно је неко време за развој и машинску обраду калупа. Упркос чињеници да одређене технике ливења користе калупе за једнократну употребу, калуп и даље мора да прође тестове квалитета и одржавања. Ливење под притиском, с друге стране, користи дуготрајни калуп, тако да како се количина делова повећава, трошкови дела се смањују, а самим тим и време.
С друге стране, уз већу брзину производње коју нуди CNC обрада, мале серије делова могу се брже завршити. Да бисте започели израду компоненти, потребна је CNC машина, CAD модел и CAM апликација, нема потребе чекати да се калуп направи.
Ливење или машинска обрада - кога изабрати?
Генерално, CNC обрада је супериорнији избор за производњу делова од нерђајућег челика у одређеним ситуацијама због своје прецизности, флексибилности и могућности производње малих серија и висококвалитетне завршне обраде површина. Међутим, избор технике производње увек зависи од вашег дизајна, квалитета производње и времена испоруке, потребне завршне обраде површина и трошкова пројекта. Дакле, треба узети у обзир све кључне параметре пре доношења одлуке, јер вас тачна одлука води ка глаткој и ефикасној производњи. Стручни савет је увек потребан. Ако имате пројекат у глави и збуњени сте како да своју идеју претворите у стварност, можете се консултовати са нашим искусним особљем за стручни савет.
ЦНЦ обрада је обично бољи избор за производњу сложених и прецизних делова или за компаније којима је потребна флексибилност за производњу малих серија или прототипова. Међутим, постоје неки случајеви када ливење од нерђајућег челика може бити бољи избор, као што је производња веома великих делова или када је количина потребних делова веома велика. У тим случајевима, уштеде трошкова ливења могу надмашити предности ЦНЦ обраде.
