Obróbka powierzchni metali
Obróbka powierzchniowa jest niezbędnym elementem łańcucha produkcyjnego wielu elementów. Uzyskanie odpowiedniego stanu powierzchni to jeden z najważniejszych końcowych etapów produkcji różnorodnych elementów i detali metalowych, narzędzi a także części do maszyn lub pojazdów.
Odpowiedni stan powierzchni jest też wymagany przed przeprowadzeniem operacji pokrywania elementów powłokami lakierniczymi i galwanicznymi a także montażem z wykorzystaniem np. klejenia.
Cele obróbki powierzchniowej
Ogólnie rzecz biorąc obróbkę powierzchni wykonuje się w celu:
- oczyszczenia powierzchni z zanieczyszczeń
- uzyskania właściwej chropowatości powierzchni, jej wygładzenia bądź przeciwnie, uzyskania odpowiedniej przyczepności
- usuwania śladów wcześniejszych procesów technologicznych takich jak obróbka skrawaniem (frezowanie, toczenie, wiercenie, itp.) oraz wycinanie (laserem, gazem, plazmą), wykrawanie blach, odlewanie, kucie itp.
- usuwania lub stępienia zadziorów i ostrych krawędzi, które mogą zranić pracowników i użytkowników albo uszkodzić maszynę wykorzystującą dany element,
- nadawaniu powierzchniom połysku i zmiana ich właściwości fizycznych
- poprawa estetyki i wyglądu elementów
Obróbka powierzchni ma zabezpieczyć detal tak, by nie stanowił on zagrożenia zarówno dla człowieka jak i maszyn. Proces ten poprawia dodatkowo parametry detalu i zwiększa jego odporność na działanie korozji. Niektóre metody umożliwiają także wykonanie wzorów na na powierzchni detalu.
Obróbka powierzchniowa metali - zastosowania
Dobór metody obróbki powierzchniowej zależy od rodzaju obrabianych elementów: materiału, z jakiego je wykonano, metod ich wytworzenia, rozmiarów i kształtu. Należy także wziąć pod uwagę wymogi dotyczące jakości powierzchni elementu, wynikających z jego późniejszego zastosowania. Zmiana właściwości powierzchni metali może być wymagana także dla celów takich jak osiągnięcie wymaganego współczynnika odbicia.
Obróbka powierzchni metalowych wykorzystywana jest przy produkcji elementów które stosuje branża motoryzacyjna, lotnicza, AGD, budowlana i meblarska i inne rodzaje przemysłu. Powierzchniowa obróbka metali obejmuje każdy metal stosowany w przemyśle: stal różnych gatunków, żeliwo, aluminium, miedź, tytan i inne. Istotne znaczenie ma obróbka elementów wykonanych ze stali nierdzewnej i kwasoodpornej gdyż w ich wypadku często nie stosuje się dodatkowej warstwy zabezpieczającej.
Obróbka powierzchni metali obejmuje elementy które wytwarza obróbka skrawaniem (frezowanie, toczenie, inne).
Obróbce powierzchni poddaje się także elementy metalowe które przetwarza obróbka plastyczna (tłoczenie, walcowanie, gięcie itp.) więc: blachy, płaskowniki, rury, profile i inne.
Powierzchniowa obróbka metali stosowana jest również do elementów które najpierw objęła obróbka cieplna: hartowanie, wyżarzanie, stabilizowanie, ulepszanie cieplne itp. oraz te przetworzone obróbką cieplno-chemiczną nawet te o dużej twardości.
Tworzywa sztuczne rzadziej poddawane są obróbce powierzchni. Głównie ze względu na właściwości fizyczne powierzchni tworzywa sztucznego i specyfikę produkcji (wtrysk, termoformowanie, wytłaczanie) która zapewnia gładką powierzchnię. Wymagane jest jednak usuwanie nadlewów i naddatków powstających w produkcji.
Metody powierzchniowej obróbki metali
Kategoria nie obejmuje obróbki takiej jak szlifowanie ściernicami, gdzie oprócz stanu powierzchni ważne jest uzyskanie dokładnych tolerancji wymiarów poprzecznych i wzdłużnych elementu. W jej skład wchodzi obróbka strumieniowo-ścierna (piaskowanie, szkiełkowanie, śrutowanie, sodowanie) obróbka wibrościerna, szlifowanie taśmami, szczotkowanie, obróbka w polerkach i inne metody obróbki powierzchni metali.
Śrutowanie
Śrutowanie to obróbka metali polegająca na oczyszczaniu elementów za pomocą materiałów posiadających wysokie właściwości ścierne. Stosowane są: śrut staliwny (łamany, okrągły, druciany), rozdrobnione szkło, śrut z innych metali, lód czy zmielone skorupy orzechów i roślin. Strumień ścierniwa wytwarzany jest przy pomocy sprężonego powietrza lub tworzy go siła ośrodkowa wywołana przez ruch obrotowy turbiny, zwanej czasami kołem rzutowym.
Proces śrutowania ma wiele zastosowań, najważniejszym jest oczyszczanie powierzchni i pozbycie się rdzy, farb lub lakierów oraz przygotowywanie ich do pokrycia nową powłoką ochronną. Z uwagi na bezpieczeństwo oraz możliwość łatwego odzyskiwania materiału ściernego, proces śrutowania często odbywa się w specjalistycznych pomieszczeniach - kabinach śrutowniczych, lub mniejszych zamkniętych komorach śrutowniczych.
Piaskowanie
Piaskowanie również należy do kategorii obróbki strumieniowo-ściernej, od śrutowania różni się wykorzystaniem drobniejszych elementów ściernych: piasku, garnetu, korundu, szlaki pomiedziowej, elektrokorundu, mączki kukurydzianej.
Ze względu na wysokie zapylenie proces piaskowania może być wspomagany użyciem wody, możemy prowadzić ścieranie w osłonie wodnej ograniczającej pylenie. Możemy także wykorzystać efekt mycia doprowadzając większą ilość wody.
Celem obróbki również jest usunięcie powłok malarskich, rdzy i zanieczyszczeń oraz nadanie odpowiedniej chropowatości powierzchni w celu przygotowania jej pod malowanie, metalizację natryskową, laminowanie itp.
Szkiełkowanie
Szkiełkowanie (satynowanie, kuleczkowanie) to obróbka strumieniowa powierzchni podobna do procesu śrutowania. Różni się ono używanym ścierniwem, w tym przypadku wykorzystuje się szkło (kuleczki szklane). Ponadto obrabiana powierzchnia metali po szkiełkowaniu jest gładka, w przeciwieństwie do powierzchni obrabianej metodą piaskowania, która daje efekt chropowatości. Szkiełkowanie ma za zadanie wygładzić oraz utwardzić uderzeniowo obrabiane powierzchnie.
Szkiełkowanie stosowane jest do obróbki elementów silników: głowic, pokryw, cylindrów, bębnów aluminiowych. Także stosując obróbkę metodą szkiełkowania do obudów i konstrukcji wykonywanych ze stali kwasoodpornej, nierdzewnej i aluminium otrzymamy czysty, błyszczący efekt powierzchni.
Sodowanie
Sodowanie to metoda czyszczenia powierzchni bez jej uszkadzania. Polega na wyrzucaniu z dużą prędkością przez strumień powietrza czyściwa, jakim jest soda oczyszczona. Rozpędzone cząsteczki sody zderzają się z powierzchnią i wybuchają, uwalniając energię i w ten usuwając zanieczyszczenia.
Sodowanie nie uszkadza powierzchni, nie pyli - można je stosować poza kabinami: do elewacji budynków, konstrukcji metalowych, betonowych, a także blach, części maszyn i innych elementów.
Obróbka wibrościerna
Technologia obróbki wibrościernej metali polega na ścieraniu swobodnie przemieszczających się drobnych detali, wymieszanych z elementami ściernymi. Są nimi zwykle: kształtki ceramiczne, kształtki polerskie, kształtki plastikowe lub kształtki nierdzewne. Czasem do obróbki wykorzystuje się dodatkowo wodę oraz płyny wspomagających obróbkę. Proces można też prowadzić na sucho. Stosowane jest również obrabianie detali w ośrodkach stałych: pastach i ziarnach ściernych.
Elementy wraz z kształtkami umieszczane są w czaszy roboczej urządzenia wibracyjnego. Maszyna napędzana jest poprzez silnik który wprawia wsad w ruch poprzez wibrację, rotację lub siłę odśrodkową. Powoduję to wzajemne tarcie kształtek o obrabiane detale, w wyniku którego usuwane są zadziory, zaokrąglane krawędzie, skutkuje też wygładzeniem a nawet wypolerowaniem elementów.
Polerowanie
Polerowanie to obróbka wykańczająca, która ma na celu nadanie gładkości i połysku powierzchni przedmiotu polerowanego. Polerowanie dokonywane jest zwykle za pomocą miękkich filcowych tarcz i materiałów ściernych (np. past polerskich, proszków, papierów, szczotek i innych elementów ściernych) lub metodami elektrochemicznymi.
To szeroka kategoria obejmuje obróbki ręczne, obróbki wykonywane elektronarzędziami, obróbkę w maszynach polerskich, elektropolerowanie.
Szlifowanie taśmowe
Metoda obróbki skrawaniem, w której powierzchnie są obrabiane pasami ściernymi bezkońcowymi za pomocą odpowiednich szlifierek. Prowadzone za pomocą małych pasów w maszynach ręcznych (pilnik taśmowy, ręczna szlifierka taśmowa, szlifierka taśmowa do rur) lub na stacjonarnych szlifierkach taśmowych o większych pasach (np. szlifierka stojakowa, szlifierka szerokotaśmowa). Obejmuje szeroki zakres zastosowań od szlifowania kalibracyjnego aż po szlifowanie dokładne elementów.
Szczotkowanie
Szczotkowanie jest procesem opartym o ścieranie wykończeniowe, które ma na celu wydobycie struktury stali. Stosuje się w nim łagodniejsze ścierniwa, które w niewielkim stopniu ścierają stal. Narzędziami są szczotki trójwymiarowe wykonane z nylonu lub innych materiałów zawierających dodatkowo impregnowane cząsteczki ścierające. Szczotkowanie pozwala uzyskać ciekawy efekt satynowego matu.
Nagniatanie
Oprócz metod ściernych stosowana jest też obróbka plastyczna powierzchni czyli nagniatanie inaczej nazywane dogniataniem. Polega na naciskaniu na powierzchnie obrabianego przedmiotu gładkim narzędziem niemającym ostrza: krążkami, wałkami, kulkami. Nagniatanie zmniejsza chropowatość oraz umacnia i utwardza warstwę powierzchniową przedmiotu.
Mazerowanie
To proces nadawania ozdobnych wzorów, zwykle blachom nierdzewnym oraz kwasoodpornym. Pozwala ukryć ślady wcześniejszej obróbki i rysy powstałe w czasie eksploatacji. Stosowane są powtarzalne desenie w postaci kółek, szachownic lub pasów. Wykorzystywane głównie przy produkcji zbiorników, cystern, komór czy drzwi chłodniczych oraz wozów specjalistycznych.
Teksturowanie - ablacja laserowa
Ma na celu spowodowanie przemian fazowych wierzchniej warstwy metalu i zmianę jej właściwości fizycznych przez oddziaływanie na nią promieniem lasera. Występuje w wielu odmianach.
Najpopularniejsza polega na nagrzaniu wierzchniej warstewki materiału do odpowiedniej temperatury promieniem lasera oraz ultraszybkie samo-ochłodzenie, powodujące hartowanie wybranych fragmentów warstw powierzchniowych i ich utwardzenie.
Stosowanie jest też utwardzanie uderzeniowe falą generowaną ultrakrótkim impulsem laserowym (udarowe umacnianie laserowe) i metody połączone z odparowaniem lub przetopieniem warstewki powierzchni metali.
Usługi powierzchniowej obróbki metali / obróbki powierzchniowej
W Systemowym Parku Technologicznym MetalTop.pl znajdą Państwo oferty firm wykonujących usługi obróbki powierzchni. Oferty można filtrować wg parametrów technicznych opisujących obróbkę, a także dogodnej lokalizacji i terminu usługi, tak by znaleźć najlepiej dopasowaną do potrzeb ofertę firmy. Zapraszamy!
