Vo svete výroby je vytvorenie hotového produktu zo suroviny cestou transformácie. Dva základné a často vzájomne prepojené kroky na tejto ceste sú odlievanie a obrábanie . Zatiaľ čo obsadenie dáva komponentu jeho počiatočnú formu, obrábanie ho vylepšuje na svoje presné špecifikácie. Spoločne tvoria silné a efektívne partnerstvo, ktoré je nevyhnutné pre obrovské množstvo odvetví, od automobilového priemyslu a letectva po lekárske a spotrebné výrobky.
Základná sila obsadenia
Casting je výrobný proces, v ktorom sa roztavený materiál, zvyčajne kov, nalieva do formy, ktorá obsahuje dutú dutinu požadovaného tvaru. Materiál sa potom ochladí a stuhne, pričom má tvar dutiny formy. Tento proces je základným kameňom priemyselnej výroby z dôvodu niekoľkých kľúčových výhod:
-
Komplexné tvary: Casting umožňuje vytváranie zložitých a komplexných geometrií, ktoré by bolo ťažké alebo nemožné dosiahnuť s inými metódami. Je to užitočné najmä pre diely s vnútornými pasážami alebo funkciami.
-
Nákladová efektívnosť pre hromadnú výrobu: Pre veľké objemy je obsadenie vysoko ekonomické. Po vytvorení formy sa môžu rýchlo a pri nízkych nákladoch na jednotku vyrábať tisíce alebo dokonca milióny dielov.
-
Flexibilita materiálu: Môže sa odlievať široká škála kovov a zliatin, z ktorých každá ponúka rôzne vlastnosti, ako je sila, tvrdosť a odolnosť proti korózii. Bežné materiály zahŕňajú oceľ, hliník, železo a rôzne neželezné zliatiny.
-
Rozmanitosť techník: Existuje mnoho metód odlievania, z ktorých každá je vhodná pre rôzne aplikácie.
-
Casting: Jedna z najstarších a najuniverzálnejších metód, používa ako tvarovací materiál piesok. Je ideálny pre veľké, zložité diely a objemy nízkej výroby.
-
Die Casting: Zahŕňa nútenie roztaveného kovu pod vysokým tlakom do oceľovej formy. Tento proces je známy tým, že produkuje diely s vynikajúcou povrchovou povrchovou úpravou a rozmerovou presnosťou, vďaka čomu je ideálny pre výrobu s veľkoobjemovým objemom.
-
Investičné obsadenie: Táto metóda sa tiež nazýva „Lost-Wax Casting“, používa sa na vytváranie vysoko zložitých častí s výnimočnou presnosťou a hladkým povrchovým povrchom. Často sa používa na letecký a lekársky komponent.
-
Presnosť a dokonalosť obrábania
Zatiaľ čo odlievanie poskytuje všeobecný tvar, zriedka dosahuje presné tolerancie, povrchové úpravy alebo kritické rozmery potrebné pre konečný produkt. Toto je kde obrábanie Prichádza. Ovrobenie je subtraktívny výrobný proces, ktorý používa rezanie nástroja na odstránenie materiálu z obrobku na dosiahnutie požadovaného tvaru, veľkosti a povrchovej úpravy.
Obrábanie je rozhodujúce pre:
-
Dosiahnutie prísnych tolerancií: Mnoho komponentov, najmä tie, ktoré sa musia dokonale zmestiť, vyžaduje extrémne tesnú rozmerovú presnosť. Ovrobenie môže dosiahnuť tolerancie tisícin palca alebo dokonca mikrometrov.
-
Vytváranie hladkých povrchov: Obsadené časti majú často drsnú povrchovú úpravu. Operácie obrábania, ako je frézovanie, otáčanie a mletie, môžu vytvárať mimoriadne hladké povrchy, čo je rozhodujúce pre komponenty, ktoré vyžadujú presné riadenie trenia alebo tesnenie tekutín.
-
Pridanie jemných funkcií: Orobenie sa používa na pridávanie funkcií, ako sú vlákna, diery, drážky a otvory, ktoré sa nedajú presne vytvoriť počas procesu odlievania.
-
Odstránenie materiálu: Dokonca aj pre časti, ktoré nevyžadujú vysokú presnosť, môže byť potrebné obrábanie na odstránenie prebytočného materiálu, ako sú vtoky, stúpačky a blikanie, ktoré sú vedľajšími produktmi procesu odlievania.
Bežné procesy obrábania zahŕňajú:
-
Mletie: Na odstránenie materiálu používa rotujúci viacbodový rezací nástroj, ktorý vytvára ploché povrchy, sloty a komplexné tvary.
-
Otáčanie: Zahŕňa otáčanie obrobku, zatiaľ čo stacionárny rezací nástroj na jedno bodové odstraňuje materiál, ktorý sa zvyčajne používa na vytváranie valcovitých častí.
-
Vŕtanie: Vytvára okrúhle diery v obrobku.
-
Brúsenie: Používa abrazívne koleso na dosiahnutie veľmi jemných povrchových úprav a extrémne tesných tolerancií.
Synergický vzťah
Skutočná sila obsadenia a obrábania spočíva v ich symbiotickom vzťahu. Bežným výrobným pracovným tokom je najprv Vrhnite časť v tvare testu . To znamená, že odlievanie sa vytvára čo najbližšie k konečnému tvaru, ale s nejakým ďalším materiálom - „príkazom na obrábanie“ - ľavým povrchom, ktoré si budú vyžadovať ďalšie vylepšenie.
Tento prístup ponúka to najlepšie z oboch svetov:
-
Náklady a časová efektívnosť: Odlievanie všeobecného tvaru je omnoho rýchlejšie a nákladovo efektívnejšie ako pokus o strojovú časť z tuhého bloku suroviny (známeho ako „brúska“).
-
Zachovanie materiálu: Odlievaním v tvare testu je minimalizované množstvo materiálu, ktorý je potrebné odstrániť prostredníctvom obrábania, čím sa znižuje odpad aj čas potrebný na proces obrábania.
-
Optimalizované vlastnosti: Proces odlievania môže byť navrhnutý tak, aby vytvoril špecifické štruktúry zŕn a vlastnosti materiálu, zatiaľ čo obrábanie potom môže vylepšiť časť pre svoje špecifické funkčné požiadavky.
Casting v podstate poskytuje veľkú a celkovú formu, zatiaľ čo obrábanie dodáva presnosť a funkčnosť. Napríklad blok liateho motora je zložitý kus kovu s viacerými dutinami a pasážami. Potom je opracovaný, aby sa zabezpečilo, že valcové otvory sú dokonale okrúhle, povrchy hlavy a blokov sú dokonale ploché a všetky upevňovacie otvory sú v presnej polohe.
Kombinácia odlievania a obrábania je dôkazom sofistikovanosti modernej výroby. Je to proces, v ktorom sú hrubé začiatky vylepšené na dokonalé zakončenie a vytvárajú vysoko kvalitné a vysoko výkonné komponenty, ktoré poháňajú náš svet.
