Pri CNC obrábaní nehrdzavejúcej ocele (SS) budete na rezanie materiálu používať stroj s počítačovým numerickým riadením (CNC). Tu CNC stroj vyreže SS podľa vášho návrhu.
Dnešný sprievodca skúma všetko, čo by ste mali vedieť o CNC obrábaní nehrdzavejúcej ocele. Či už sa chcete dozvedieť o najlepších triedach pre CNC obrábanie, o nákladoch na CNC obrábanie alebo o technikách – všetky informácie nájdete tu.
Poďme sa ponoriť priamo do:
Výber triedy nehrdzavejúcej ocele pre CNC obrábanie
Vďaka vlastnostiam, ako je odolnosť proti korózii, pevnosť a trvanlivosť, je nehrdzavejúca oceľ obľúbená pre CNC obrábanie.
V súčasnosti je k dispozícii veľa druhov nehrdzavejúcej ocele pre akýkoľvek proces obrábania. Pozrime sa na dôležité aspekty pri výbere nehrdzavejúcej ocele na obrábanie:
Čo treba zvážiť pred výberom nehrdzavejúcej ocele na obrábanie
Vo všeobecnosti existuje veľa faktorov, ktoré by ste mali zvážiť pred výberom nehrdzavejúcej ocele pre akýkoľvek proces obrábania. Zahŕňajú:
- Cena: Cena materiálu z nehrdzavejúcej ocele sa líši v závislosti od triedy.
- Dostupnosť stupňa: Niektoré druhy nehrdzavejúcej ocele sa vyrábajú na objednávku a nie sú k dispozícii na požiadanie. Zabezpečenie dostupnosti požadovanej triedy nehrdzavejúcej ocele je dôležité najmä tam, kde máte časové obavy.
- Tepelné spracovanie: Vplyv na tvrdosť vašej nerezovej ocele a tým aj celkové mechanické vlastnosti. však austenitickej ocele triedy nepodliehajú tepelnému spracovaniu.
- Magnetizmus: Niektoré aplikácie môžu vyžadovať magnetické vlastnosti, ktoré v triedach austenitických nehrdzavejúcich ocelí chýbajú.
- sila: pevnosť v ťahu sa líši v závislosti od jednotlivých prvkov v materiáli nehrdzavejúcej ocele.
Typy tried nehrdzavejúcej ocele
Vo všeobecnosti existuje päť klasifikácií nehrdzavejúcej ocele. Z týchto tried môžete nájsť vhodnú triedu nehrdzavejúcej ocele pre vašu aplikáciu.
1. Akosti austenitických ocelí
SS 304 a SS 316 sú niektoré z najpopulárnejších typov dostupných na trhu. Tieto triedy sú obľúbené pre svoje:
- Vynikajúca odolnosť proti korózii
- Ľahké obrábanie
- Vhodné pre väčšinu zváracích techník
Austenitické triedy nehrdzavejúcej ocele
2. Precipitačná kalená oceľ
Zahŕňa bežné stupne 17-4 PH a 15-5 PH a sú schopné tepelného spracovania. Zároveň vykazujú vynikajúcu pevnosť a odolnosť proti korózii.
Tieto triedy ocele sú CNC opracovateľné a nachádzajú využitie pri výrobe vysoko spoľahlivých a odolných dielov.
Pevnosť v ťahu Precipitácia Kalená nehrdzavejúca oceľ
3. Dvojité druhy nehrdzavejúcej ocele
Tieto druhy ocele sú hybridom austenitických a feritických štruktúr so zlepšenou pevnosťou a odolnosťou proti korózii. Vyznačujú sa zníženým nálezom niklu a molybdénu. Vďaka tomu nachádzajú využitie v mnohých ťažkých odvetviach.
Dvojité druhy nehrdzavejúcej ocele
4. Akosti feritických ocelí
Majú asi 12% obsah chrómu s magnetickou schopnosťou a pôsobivou odolnosťou voči korózii pod napätím. Zvyčajne je vyvolaná chloridmi.
Majú však nižšiu odolnosť voči teplu a korózii v porovnaní s druhmi austenitických ocelí.
Feritické triedy nehrdzavejúcej ocele
5. Akosti martenzitickej ocele
Druhy martenzitických ocelí sú schopné tepelného spracovania. Výsledkom je, že vytvrdzujú s 10% obsahom chrómu. Hoci je ľahko opracovateľný, jeho odolnosť proti korózii v porovnaní s austenitickými triedami bledne.
V dôsledku toho nachádzajú využitie v príboroch, autosúčiastkach a zdravotníckych pomôckach.
Druhy martenzitickej ocele
Výhody CNC obrábania nehrdzavejúcej ocele
Výber CNC na výrobu nehrdzavejúcej ocele ponúka veľa výhod pre výrobcov aj používateľov dielov. Samozrejme, to je dôvod, prečo je táto technológia dnes populárna.
Pozrime sa na jeho výhody:
I. Nerezovú oceľ je možné obrábať vo veľkých objemoch na CNC stroji, pretože proces je vysoko opakovateľný.
II. Nerezová oceľ je vysoko flexibilná a všestranná, čo umožňuje CNC obrábanie aj zložitých dielov, najmä austenitických tried.
III. Pevnosť, ktorú vykazujú druhy nehrdzavejúcej ocele, najmä martenzitické, môže tolerovať namáhanie pri obrábaní pri použití CNC strojov.
IV. Pri použití CNC stroja pri spracovaní nerezovej ocele dosiahnete väčšiu presnosť aj pri voľbe úzkych tolerancií.
V. Môžete obrábať druhy nehrdzavejúcej ocele s toleranciami do 1.00 mm, čím sa minimalizuje plytvanie materiálom a urýchľuje sa proces.
Koľko stojí CNC obrábanie nehrdzavejúcej ocele
Vedieť, koľko stojí CNC obrábané diely z nehrdzavejúcej ocele, je kľúčovou dôležitou súčasťou vášho rozpočtu. Avšak pre presné náklady na CNC obrábanie dielov z nehrdzavejúcej ocele spoľahlivý výrobca.
Medzi kľúčové faktory určujúce náklady na CNC obrábanie patria:
- Trieda nehrdzavejúcej ocele
- Zložitosť dizajnu
- Na veľkosti dielu sa pracuje
- Vyžaduje sa CNC obrábacie zariadenie
- Trvanie procesu
Pri realizácii projektu sa tieto faktory môžu brať do úvahy vzhľadom na konštrukčné parametre a takto odhadnuté náklady.
Typy služieb a operácií CNC obrábania z nehrdzavejúcej ocele
CNC obrábanie nehrdzavejúcej ocele zahŕňa mnoho operácií, ako je rezanie, frézovanie, vŕtanie atď.
Samozrejme určujú typy nerezových dielov.
1. CNC rezanie z nehrdzavejúcej ocele
CNC rezanie nehrdzavejúcej ocele zahŕňa extrakciu menších kusov nehrdzavejúcej ocele z väčšieho kusu, aby vyhovovali potrebám dizajnu. K dispozícii sú dva hlavné CNC rezacie stroje z nehrdzavejúcej ocele: CNC laserová rezačka a CNC router.
CNC rezanie nehrdzavejúcej ocele
· CNC laserová rezačka
zamestnáva laserový lúč s nesmiernou silou a koncentrovaným prúdom na vyrezanie materiálu z plechu z nehrdzavejúcej ocele. A CNC laserová rezačka je obzvlášť užitočný pri rezaní zložitých vzorov vďaka svojej vysokej presnosti.
Proces rezania pri použití CNC lasera využíva aplikáciu tepla a je bezkontaktný. CNC laserová rezačka obsahuje laserovú hlavu so šošovkou na zaostrenie lúča s vysokou intenzitou cez trysku.
CNC laserové rezanie
Potom lúč taví nehrdzavejúcu oceľ podľa inštrukcií zadaných počítačom. Stlačený plyn súčasne ochladzuje šošovku a zároveň odstraňuje vyrezanú kovovú paru.
Niektoré z výhod použitia CNC laserového rezania s plechmi z nehrdzavejúcej ocele zahŕňajú:
- Schopnosť vykonávať zložité návrhy s vysokou úrovňou presnosti.
- Keďže CNC laserové rezačky pracujú na bezkontaktnom prístupe, nerezový materiál zostáva nezmenený a nekontaminovaný.
- Výsledný rez je zvyčajne čistý bez potreby sekundárneho spracovania.
- Pri použití CNC laserových rezačiek je znížená potreba začleniť ďalšie rezacie zariadenie.
Existujú rôzne typy CNC laserových rezačiek klasifikovaných podľa laserového média a jeho aktívneho stavu. Najbežnejšie typy sú:
· CNC CO2 laser Cutter
Je najbežnejší, využíva oxid uhličitý (IV) a ponúka vysoký výkon a zároveň vykazuje zvýšenú účinnosť. Tieto frézy sú schopné vykonávať jemné a zložité rezy na tenkých aj hrubých plechoch z nehrdzavejúcej ocele.
· CNC Crystal Laser Rezačka
Využíva špeciálne vyvinuté dopované kryštály a generuje vyšší výstupný výkon, čo umožňuje použitie na veľmi hrubých nerezových plechových obrobkoch.
· CNC vláknová laserová rezačka
Využite diódy pri vytváraní lúčov s použitím optických káblov ako vedenia. Umožňuje jemnejšiu kvalitu rezu pri vysokých procesných rýchlostiach, najmä pri práci s veľmi tenkými plechmi z nehrdzavejúcej ocele.
CNC Router na rezanie nehrdzavejúcej ocele
CNC frézka vykonáva trojosový rezací prístup na obrobkoch z nehrdzavejúcej ocele. Dokáže sa pohybovať dopredu a dozadu (os x) hore a dole (os z) a do strán (os y). CNC routery sú rýchlejšie a presnejšie ako manuálne operácie a môžu podporovať procesy s veľkým objemom.
CNC Router
2. CNC sústruženie z nehrdzavejúcej ocele
CNC sústruženie je kovoobrábací proces, ktorý zahŕňa odstraňovanie materiálu otáčaním obrobku, keď na ňom nástroj pracuje. Procesy CNC sústruženia môžu zahŕňať operácie ako vŕtanie, drážkovanie, vyvrtávanie, lícovanie, upichovanie a ryhovanie.
CNC sústruh zvyčajne pracuje na valcových tyčiach z nehrdzavejúcej ocele otáčajúcich sa na vretene a obrábaných nástrojom.
Nástroj môžete umiestniť pozdĺž viacerých osí a posúvať tyč z nehrdzavejúcej ocele, aby ste dosiahli požadovaný tvar. CNC sústruženie je užitočné pri výrobe dielov z nehrdzavejúcej ocele na použitie v rôznych priemyselných odvetviach, ako je automobilový priemysel.
3. CNC frézovanie z nehrdzavejúcej ocele
CNC frézovanie nehrdzavejúcej ocele je subtraktívny výrobný proces, ktorý využíva nástroj namontovaný na vretene schopnom rotácie. Nástroj pracuje na obrobku z nehrdzavejúcej ocele, ktorý je nepohyblivý, kým sa nedosiahne požadovaný dizajn.
CNC fréza zvládne až 5 osí. V dôsledku toho môžete pracovať na dizajnoch, ktoré sú jedinečne zložité, bez potreby použitia viacerých strojov.
Pri vykonávaní CNC frézovania nehrdzavejúcej ocele najskôr vytvoríte dizajn pomocou CAD (Computer Aided Design). Ďalej prevediete návrh do CNC programu.
Potom načítate program, aby ste vykonali požadovanú operáciu.
4. CNC vŕtanie z nehrdzavejúcej ocele
Účelom CNC vŕtania do nehrdzavejúcej ocele je vytváranie otvorov zvyčajne na montážne účely, ako sú napríklad skrutky a skrutky. Stroj používa vysokorýchlostný rotačný vrták.
Využitie CNC vŕtania do nehrdzavejúcej ocele začína projektovaním pomocou CAD pred konverziou na strojové inštrukcie pomocou CAM. Načítanie týchto pokynov do CNC vŕtačky vedie operáciu vŕtania podľa návrhu.
CNC vŕtanie do nehrdzavejúcej ocele nachádza využitie v rôznych odvetviach, ako je výroba automobilových motorov a konštrukcia mostov.
Rôzne operácie v CNC obrábaní nehrdzavejúcej ocele
Rôzne operácie súvisiace s CNC obrábaním nehrdzavejúcej ocele využívajú obrábacie stroje a môžu alebo nemusia produkovať triesky.
Niektoré z najbežnejších operácií zahŕňajú:
CNC leštenie nehrdzavejúcej ocele
CNC leštenie je proces spracovania za studena, ktorý nezahŕňa žiadne odstraňovanie materiálu, aby sa dosiahol hladký a rovný povrch. Môžete použiť sústruhy a frézky na CNC leštenie nehrdzavejúcej ocele na zlepšenie tvrdosti povrchu a dosiahnutie rozmerovej presnosti.
Leštenie nachádza široké využitie v priemysle, od výroby krytov koncov motorov, vodidiel a tyčí ventilov a hriadeľov rotorov ventilátorov. CNC hladiaci stroj môžete klasifikovať v závislosti od geometrie nástroja takto:
Guľôčkové leštenie z nehrdzavejúcej ocele
Nástroje využívajú buď jednu alebo viac guľôčok držaných pružinou alebo tlakom kvapaliny a obrobku. Hydraulické čerpadlo je zodpovedné za tok tekutiny, ktorý umiestňuje guľu tak, aby pôsobila na obrobok.
Ovládanie tlaku kvapaliny vám umožňuje riadiť proces CNC hladenia. Alternatívne môžete použiť pružinu na udržanie gule na mieste počas procesu hladenia.
Leštenie valčekom z nehrdzavejúcej ocele
Nástroje vo valcovom hladiacom stroji využívajú buď jeden valec alebo niekoľko valcov podoprených stopkou schopnou rotácie. Stopku môžete pripojiť k sústruhu, fréze alebo vŕtačke a vykonať proces hladenia pri kontakte s obrobkom.
CNC závitovanie z nehrdzavejúcej ocele
CNC závitovanie zahŕňa vybavenie závitov na tyči z nehrdzavejúcej ocele na výrobu skrutiek na použitie pri montážnych a upevňovacích procesoch. CNC závitovanie sa väčšinou vykonáva ako subtraktívny proces využívajúci sústruhy.
Metódy závitovania
Existuje niekoľko metód závitovania, ktoré môžete použiť na svojich kusoch z nehrdzavejúcej ocele. Najbežnejšie metódy sú nasledovné:
I. Rezanie závitov: Užitočné pre malé výroby, pri manipulácii s nepresnými polotovarmi alebo keď proces vyžaduje plnú hĺbku závitu. Môže zahŕňať nasledujúce techniky:
- Jednobodové závitovanie: Využíva lineárne sa pohybujúce nástroje s jedným hrotom na vytváranie závitov na valcovom alebo kužeľovom obrobku z nehrdzavejúcej ocele.
- Frézovanie závitov: Používa frézu schopnú rotácie na vytváranie závitov iba tam, kde môžete usporiadať špirálovú dráhu nástroja.
II. Brúsenie závitov: Používa brúsku s kotúčmi vyrobenými v požadovanom tvare závitu.
Aplikácie CNC obrábaných dielov z nehrdzavejúcej ocele
Diely z nehrdzavejúcej ocele vyrábané pomocou CNC obrábania nachádzajú široké využitie v rôznych odvetviach. Niektoré z popredných aplikácií týchto častí zahŕňajú:
- CNC letecké diely: Podvozok, draky lietadiel a niektoré komponenty prúdových motorov využívajú komponenty z nehrdzavejúcej ocele vyrobené z CNC obrábania.
- Automobilový priemysel: CNC obrábané oceľové diely nachádzajú využitie pri výrobe rôznych automobilových dielov, ako sú komponenty motora, ako sú ojnice. Tieto môžu zahŕňať CNC elektronické súčiastky a komponenty.
- Chemický priemysel: Zariadenia používané v chemickom priemysle využívajú nehrdzavejúcu oceľ pre jej trvanlivosť prameniacu z odolnosti voči korózii.
- konštrukcia: Konštrukcie, ako sú mosty, využívajú nehrdzavejúcu oceľ vďaka jej pevnosti a odolnosti voči živlom, ktoré umožňujú dlhú životnosť.
- Energetický sektor: Elektrárne využívajú časti a komponenty z nehrdzavejúcej ocele, ktoré sú CNC opracované v reaktorových nádržiach a výmenníkoch tepla.
- Kuchynský riad: Niekoľko riadov, riadu ako panvice a hrnce a drez, sporáky a grily sú výsledkom CNC obrábania z nehrdzavejúcej ocele.
- Lekársky priemysel: Zariadenia v lekárskom priemysle, ako sú chirurgické nástroje, sú vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam vyvinuté CNC obrábaním. V skutočnosti je ich veľa CNC medicínske diely
- Doprava: Rôzne dopravné prostriedky, ako sú lode, vlaky a motorové vozidlá, používajú diely a komponenty vyrobené z nehrdzavejúcej ocele.
Špičky na CNC obrábanie z nehrdzavejúcej ocele
CNC obrábanie nehrdzavejúcej ocele je nevyhnutné pri výrobe dielov a komponentov používaných v rôznych odvetviach. Pri CNC obrábaní nehrdzavejúcej ocele je však dôležité mať na pamäti nasledujúce tipy:
Vnútorné polomery hrán
Vždy používajte polomery pre vnútorné hrany obrobkov z nehrdzavejúcej ocele, aby ste zabránili opotrebovaniu nástroja a deformácii v dôsledku namáhania pri obrábaní.
Vlastnosti dizajnu
Nezahŕňajte funkcie, ktoré nemôžete vytvoriť pomocou CNC stroja. V takýchto situáciách získate iné alternatívy výroby.
Vyhnite sa napríklad drobným prvkom, ktoré budú predstavovať veľké ťažkosti pri obrábaní kvôli absencii potrebných nástrojov.
Parameter dostatočnosť
Použite dostatočné parametre, ako je povrchová stopa za minútu (SFM), aby sa zabezpečila efektívnosť pri CNC obrábaní nehrdzavejúcej ocele.
Materiál nástroja
Zabezpečte vhodný výber materiálu nástroja, aby ste predišli trieskam a rýchlemu opotrebovaniu pri CNC obrábaní. Slinutý karbid, rýchlorezná oceľ a volfrám HSS ponúkajú dobrú pevnosť pri obrábaní nehrdzavejúcej ocele.
Bezpečné CNC stroje
Uistite sa, že CNC stroje sú pevné a dobre zaistené, aby sa zabránilo extrémnym pohybom spôsobeným vibráciami počas prevádzky.
Ochranné vybavenie
Pri CNC obrábaní nehrdzavejúcej ocele majte ochranné pomôcky, ako sú ochranné okuliare, kombinézy a rukavice. CNC stroje a triesky z nehrdzavejúcej ocele sú niektoré z potenciálnych zdrojov nebezpečenstva.
Použitie tolerancie
Obmedzte používanie tolerancií, aby ste predišli vysokým nákladom na obrábanie a spracovateľským časom, a používajte ich len v prípade potreby.
Chladiaca kvapalina
Použite vhodnú chladiacu kvapalinu, aby ste zabránili tepelne vyvolanej deformácii na obrobku z nehrdzavejúcej ocele a riadili tvorbu triesok. Chladiaca kvapalina môže mať vplyv na povrchovú úpravu a rýchlosť prevádzky popri schopnosti odolávať korózii.
Pomery hĺbky k šírke
Pri navrhovaní dutín zvážte ich pomer medzi hĺbkou a šírkou, pretože ich prílišná hĺbka môže spôsobiť nedostatky nástroja, ako je zlomenie a vychýlenie.
Povrchová úprava CNC obrábaných dielov z nehrdzavejúcej ocele
Zatiaľ čo nehrdzavejúca oceľ ponúka veľkú odolnosť voči korózii a teplu, stále môžete použiť povrchovú úpravu na dosiahnutie iných vlastností. Okrem toho môže proces CNC obrábania zmeniť povrch nehrdzavejúcej ocele, ktorý si vyžaduje ošetrenie na jeho obnovenie.
Povrchové úpravy používané na CNC obrábaných dieloch z nehrdzavejúcej ocele môžete klasifikovať podľa ich úlohy takto:
Odstránenie čiernej oxidovej vrstvy
Výrobné procesy, ktorými nehrdzavejúca oceľ prechádza, ako je valcovanie a zváranie, môžu viesť k tvorbe oxidovej vrstvy. Lesk nehrdzavejúcej ocele môžete obnoviť odstránením tejto vrstvy oxidu pomocou nasledujúcich úprav:
I. Pieskovanie: Využíva prúd tlakového adhezívneho média, ktoré odstraňuje vrstvu oxidu.
II. Morenie: Používa kyselinu dusičnú a chlorovodíkovú na odstránenie vrstvy oxidu na časti z nehrdzavejúcej ocele pri ponorení.
Výroba zrkadlového povrchu
Mnohé výrobky z nehrdzavejúcej ocele majú hladkú povrchovú úpravu so zrkadlovou charakteristikou. Tento vzhľad môžete dosiahnuť použitím rôznych metód leštenia častí z nehrdzavejúcej ocele nasledovne:
I. Mechanické leštenie: Používa mechanické obrusovanie na dosiahnutie jasného a pomerne rovného povrchu. Je to však časovo náročné, náročné na zložité časti, predstavuje hrozbu znečistenia a vedie k menšiemu lesku.
II. Chemické leštenie: Využíva chemické riešenia na dosiahnutie požadovaného lesku efektívne a pri nízkych nákladoch popri práci na zložitých častiach. Je však vhodný len pre malé objemy a vyžaduje veľký a dobre vetraný priestor.
III. Elektrochemické leštenie: Využíva redukčný proces prostredníctvom aplikácie jednosmerného prúdu, ktorý ionizuje kovový povrch a rozpúšťa ho, čo vedie k lesklému povrchu. Môže podporovať spracovanie zložitých dielov a veľkých objemov, vďaka čomu je z dlhodobého hľadiska cenovo dostupný.
Výroba farebnej povrchovej úpravy
Niektoré povrchové úpravy zafarbujú povrch nehrdzavejúcej ocele a zároveň zlepšujú jej vlastnosti, ako je odolnosť proti korózii a opotrebovaniu. Farebný povrch môžete dosiahnuť použitím:
I. Chemická oxidácia: Nanášanie farby prebieha oxidačným procesom s použitím chemických roztokov obsahujúcich kyseliny, zásady a zmiešané soli.
II. Elektrochemická oxidácia: Vykonáva depozíciu iónov z chemických rozpúšťadiel s nehrdzavejúcou oceľou ako katódou.
III. Vysokoteplotná oxidácia: Dosiahnutie požadovaného farebného povlaku je ponorením nerezovej časti do solí za špecifických podmienok.
Záver
CNC obrábanie nehrdzavejúcej ocele je nevyhnutné pri výrobe dielov a komponentov určitých kvalít, ktoré nachádzajú uplatnenie v rôznych aplikáciách. Prehľad uvedený v tejto príručke vám určite pomôže vo vašom ďalšom projekte z nehrdzavejúcej ocele, aby bol úspešný.
Ďalšie zdroje:
Čo je CNC obrábanie – Zdroj: ThomasNet
Nehrdzavejúca oceľ – Zdroj: Wikipedia
CNC frézovacie komponenty – Zdroj: HMAKING
CNC sústružnícke diely – Zdroj: HMAKING
CNC vŕtacie diely – Zdroj: HMAKING