Typer af bearbejdningsprocesser

Indledning

Bearbejdningsprocesser er vigtige ved fremstilling af komponenter med fin tolerance, da de involverer materialefjernelse fra et emne. De spiller en væsentlig rolle i at definere, fremstille og færdiggøre de komponenter, der produceres i industrierne.

Startende med nogle af de ældste teknikker, såsom fræsning og drejning, og bevæger sig op til moderne metoder, såsom EDM og endda additiv fremstilling, er hver metode nyttig på en bestemt måde. Kendskab til disse processer er afgørende for at vælge den mest passende teknik afhængigt af materialet, problemets sværhedsgrad og krav til nøjagtighed. I denne artikel vil vi diskutere de mest udbredte kategorier af bearbejdningsprocesser og deres anvendelser i moderne produktion.

Hvad er bearbejdning?

Bearbejdning er en fremstillingsproces, der involverer skæring af materiale fra et emne for at opnå en ønsket profil. Dette udføres ved at anvende udstyr såsom drejebænke, møller, bor, sådanne instrumenter, der skærer, sliber eller former materialet nøjagtigt. Det gør det muligt at skabe elementer med tynde vægge og på den anden side tykke, robuste, meget ofte anvendt i bilindustrien, luftfarten og endda medicinindustrien.

Bearbejdning udføres på metaller, plastik og andre materialer, og det er meget vigtigt i produktionen af ​​dele, der ikke kan fremstilles med andre metoder. Det ender ofte med at bruge værktøjer som skæring, slibning eller drejning for at fjerne materiale for at skabe komponenten til den specifikke størrelse, form og overfladefinish.

Drejning, fræsning og boring er de almindelige bearbejdningsprocesser, der vælges ud fra de målrettede geometrier for en bestemt del. Disse processer gør det muligt for producenterne at skabe alt fra grundlæggende geometriske former til designs med øget geometrisk kompleksitet med stor nøjagtighed.

12 Bearbejdningsprocesser forklaret

Bearbejdning er en af ​​de vigtigste aktiviteter inden for fremstilling, da det involverer formning af komponenter fra råmaterialer. Forskellige former for bearbejdning er påkrævet til forskellige applikationer baseret på materialetype, delform og produktionsvolumen. Lad os diskutere information om tolv grundlæggende bearbejdningsoperationer, deres varianter, fordele og anvendelser.

Drejning

Drejning er en proces, hvorigennem emnet roterer, mens skæreværktøjet kører langs omkredsen for at skære materiale af. Oftere bruges dette til at danne cylindriske emner. Afhængigt af værktøjets vinkel og hvor det holdes, kan forskellige former opnås i programmet.

Almindelige typer:

CNC-drejning: Drejning for at bruge computerstyret numerisk styret drejning for nøjagtighed.

Live Tooling: Dette er velegnet til drejning og fræsning på samme tid.

Turret drejebænke: Disse kan bruges til at producere en stor mængde af komplekse formede dele og komponenter.

Vigtigste fordele:

Dette er velegnet til runde cylindriske job og designs, der kræver et betydeligt præcisionsniveau.

Høj nøjagtighed især for lange lige dele.

Økonomisk til både lav- og højvolumenproduktion.

Almindelige anvendelser:

Aksler, bøsninger, bolte og remskiver.

Fræsning

Bearbejdning involverer skæring af materiale fra et emne med skarpe værktøjer. Fræsning er en proces, hvor en roterende fræser bruges til at skære materialet fra emnet. Kutteren translaterer og roterer i flere retninger for at lave flade, buede eller tilpassede former.Fræsemaskinerer meget fleksible, og der kan laves dele med komplicerede konturer.

Almindelige typer:

Lodret fræsning: Skæreværktøjet er ved sin bevægelse i et lodret plan.

Horisontal fræsning: Fræseren bevæger sig vandret og er mest velegnet til større dele af materialet.

CNC fræsning: Automatiserede operationer og computerstyrede fræsemaskiner.

Vigtigste fordele:

Høj egnethed til fremstilling af flere former.

Tvinger mulig bearbejdning af flade, kantede og buede overflader.

Velegnet til små og store komponenter.

Almindelige anvendelser:

Støber, udstanser bilkomponenter og inventar.

Boring

Boringer en af ​​processerne til at lave huller i et emne ved brug af en boremaskine, som er et roterende værktøj. Det er en af ​​de hyppigst anvendte operationer i praksis med materialebearbejdning, og den kan kombineres med andre operationer såsom drejning eller fræsning.

Almindelige typer:

CNC-boring: Et højere niveau af nøjagtighed ved boring ved hjælp af automatiske enheder.

Dyb hulboring: Bruges til at lave dybe og slanke adgangshuller.

Pistolboring: Designet specielt til at lave dybe, lige, kraftige huller i tunge sektioner.

Vigtigste fordele:

Relativt hurtigere og billigere til at lave huller.

Velegnet til brug med de fleste typer lager.

Fremragende stabilitet ved justering af hullet og også i forhold til dybden.

Almindelige anvendelser:

Kan blandt andet bruges til fremstilling af motorblokke, fly og strukturer.

Slibning

Slibning er brugen af ​​en slibeskive til at anvende skivens hurtigt bevægende slibekorn til gradvist at fjerne små mængder materiale – enten for at skabe en glattere finish på et produkt eller for at give det nøjagtige geometriske dimensioner. Det anvendes ofte til efterbehandling og generering af små frigange.

Almindelige typer:

Overfladeslibning: Sådan udjævnes flade overflader efter at have fladt dem ved at bringe dem til et jævnt niveau.

Cylindrisk slibning: Fremont fremstiller og distribuerer præcisionsslibemaskiner til OD (ydre diameter) cylindriske emner.

Centerløs slibning: Slibning uden behov for fastspænding af emnet.

Vigtigste fordele:

Perfekt til projekter, der kræver glatte finish og tæt frigang med hårdt og skørt materiale.

Velegnet til brug på højstyrke materialer eller ved bearbejdning af vanskelige materialer.

Processen er ideel til at skabe en meget glat hud på en del uden at ændre delens dimensioner.

Almindelige anvendelser:

Lejer, tandhjul, skæreværktøj og disse fine dele.

Electric Discharge Machining (EDM)

EDM er en ukonventionel bearbejdningsproces, der gør brug af elektrisk udladning til at fjerne materiale fra emnet. Det er meget velegnet til hårde metaller og komplicerede former og foretrækkes frem for mange andre processer, der ikke kan levere det nødvendige output.

Almindelige typer:

Wire EDM: Blanke- eller skærevæsker af tynde trådformer bruges til indviklede former.

Sinker EDM: En formet elektrode anvendes til at skære dybe eller fine detaljer.

Small Hole EDM: Omkostningseffektiv løsning til nøjagtig hulfremstilling til hårde materialer.

Vigtigste fordele:

Velegnet til vanskelige materialer samt komplekst formede sektioner.

Har høj fleksibilitet med evnen til at skabe geometrier af betydelig kompleksitet og tæthed.

Der påføres ingen mekanisk kraft, hvilket reducerer delforvrængning.

Almindelige anvendelser:

Støbeforme, rumfartsdele og værktøjer.

Laserskæring

Laserskæring anvender en laserstråle til at blødgøre eller fordampe materiale fra et stykke arbejde. Processen styres gennem Computer Numerical Control for bedre skæring for at sikre, at den er egnet til dele med høj nøjagtighed.

Almindelige typer:

CO2-laserskæring: Det involverer skæring af plast, metal og træ.

Fiberlaserskæring: Passer til at skære metal ved højere hastighed, effektivt skære på stål og andre jernholdige metaller.

Fiberlasergravering: Kan også bruges til gravering og skæring på metaller ved hjælp af en laser.

Vigtigste fordele:

Den høje grad af nøjagtighed, der passer sammen med lave skrotmængder.

Kan skære mange typer materialer såvel som metaller og plastik.

Skarpe kanter og reducerer ned på varme uerfarne områder.

Almindelige anvendelser:

Tynd metalskæring, skiltning, prototyping og præcisionsmetaldele.

Vandstråleskæring

Vandstråleskæring er i bund og grund en skæreteknik, der bruger vand ved et højt tryk, og nogle gange med tilsætningsstoffer. Støbning er godt for materialer, der kan reagere med varme, da det ikke producerer varmeforvrængning.

Almindelige typer:

Slibende vandstråleskæring: De er ansat til at arbejde på tykkere materialer såsom metaller og sten.

Ren vandstråleskæring: Til skæring af induktive materialer som gummi eller gode afgrøder som f.eks. kartofler.

Vigtigste fordele:

Den varmepåvirkede zone minimeres, så forvrængning af materialet undgås.

Kan adskille forskellige typer materialer.

Nøjagtig og kan arbejde på meget tykke stykker læder.

Almindelige anvendelser:

Luftfartskomponenter, stenskæring og kompositter.

Overfladeslibning

Specifikt for bindingsprocessen er, at overfladeslibning er en slags slibeproces, der koncentrerer sig om at gøre overfladen flad. Den bruger slibeskiven til at skære igennem materiale og. forme eller færdiggøre det til et bestemt niveau.

Almindelige typer:

Vandret overfladeslibning: Bruges til slibning af store materialer, der skal behandles.

Lodret overfladeslibning: Interesseret i at afslutte produktets glatte og flade overflader.

Dykslibning: Den bruges til dyb skæring af smalle områder.

Vigtigste fordele:

Super til afsluttende finish og hvor der kræves tætte pasformer.

Kan arbejde på både jernholdige og ikke-jernholdige materialer.

Velegnet til brug, når nivellering og overfladefinish er ønskelig.

Almindelige anvendelser:

Nøjagtighedsdele, værktøjsfremstilling og niveaukomponenter.

Tråd EDM

Wire EDM er den raffinerede form for EDM, hvor en tynd tråd bruges til at skære gennem materialet. Den er meget nøjagtig og fortrinsvis egnet til at generere indviklede og fine komponenter, især i stive materialer.

Almindelige typer:

Fine Wire EDM: Designet til fint detaljeret udskæring og til at lave relativt små indsnit.

Heavy Duty Wire EDM: Sej til brug på tykke materialer.

Vigtigste fordele:

Hvor der kræves specielle dimensioner og arbejdsdetaljer i mindre skala, er høj præcision mulig.

Et fremragende valg til de geometrier, der kræver snævre tolerancer.

Undgå enhver form for mekanisk kræfter på delen.

Almindelige anvendelser:

Forme, præcist metalarbejde og andre små artikler.

Casting

Støbning er en proces, hvorved et flydende materiale anbringes eller hældes i en form til den ønskede form. Efter afkøling er dannelsen af ​​et materiale i den nødvendige form afsluttet. Det er meget brugt til de forme, der producerer store og komplicerede former.

Almindelige typer:

Sandstøbning: Sandstøbning bruges til fremstilling af metaldele.

Trykstøbning: En form er fyldt med flydende metal, der er under højt tryk.

Investeringsstøbning: Også kaldet lost-wax støbning, som bruges, når behovet er for meget præcise og yderst færdige dele.

Vigtigste fordele:

Mest velegnet til indviklede og store produkter.

Økonomisk, når den bruges til masseproduktion af de forskellige dele, der kræves i en produktionslinje.

Har evnen til at skabe meget detaljerede funktioner.

Almindelige anvendelser:

Autodele og maskindele til monteringsapplikationer

Stempling

Stempling er en koldbearbejdningsproces, der udføres ved at bruge en matrice til at præge, skære eller bøje metalplader. Det er hurtigt og effektivt og er godt anvendeligt i tilfælde af masseproduktion.

Almindelige typer:

Progressiv stempling: Former dele ved brug af en sekvens af matricer, der har en progressiv karakter.

Deep Drawing: Anvendt til fremstilling af stykkerne med komplekse underskæringer.

Stansning: En slags stempling, der laver huller i pladen.

Vigtigste fordele:

Høj produktionshastighed, der er velegnet til masseproduktion.

Specielt nyttig til at skabe flade og jævne dele af samme tykkelse.

Minimalt materialespild.

Almindelige anvendelser:

Bilkarosserikomponenter, elbokse og komfurdele.

3D print

Selektiv lasersintring eller direkte metallasersintring, for eksempel, smelter selektivt materialepartikler sammen for at skabe en del ud fra en digital model. Denne teknik er meget fleksibel og kan lave geometrier, der er svære at opnå med konventionelle teknikker.

Almindelige typer:

Fused Deposition Modeling (FDM): Konstruerer genstande af termoplastiske materialer i form af filamenter.

Selektiv Lasersintring (SLS): Bærbar og bruger en laser til at sammensmelte pulveriseret materiale.

Stereolitografi (SLA): Den bruger også UV-lys til at størkne hvert lag af den flydende harpiks successivt.

Vigtigste fordele:

Især brugt i indviklede og unikke designs.

Mindre materialespild og kort cyklustid.

Den meget lille opsætning, der er involveret, er god til de korte løbeture.

Almindelige anvendelser:

Prototype, specialkomponenter, ortopædiske og dentale apparater samt forme og kerner.

Sammenligning af bearbejdningsproces: En detaljeret analyse

Her er en kortfattet beskrivelse af hver bearbejdningsproces:

Konklusion

Som konklusion præsenteres på baggrund af de evaluerede 12 bearbejdningsprocesser mulige løsninger til at skabe de nødvendige nøjagtige komponenter af høj kvalitet. Det illustrerer, at drejning og fræsning, additiv fremstilling og alle andre processer er velegnede og effektive til forskellige materialer, geometrier og produktionsforhold. Forståelse af disse processer gør det muligt for producenten at vælge en passende metode, der passer til dem med hensyn til effektivitet og effektivitet.