Obróbka skrawaniem - wiórowa

Obróbka skrawaniem, jak sama nazwa wskazuje, polega na usuwaniu powierzchniowej warstwy metalu. Dzieje się to za pomocą niezwykle wytrzymałych noży o różnych kształtach geometrycznych. Narzędzie skrawające może zawierać jeden lub więcej noży.

Obróbka skrawaniem

Toczenie, frezowanie, wiercenie, struganie, dłutowanie, a także cięcie metali – to wszystko są procesy należące do grupy procesów obróbki skrawaniem. Skuteczność i ekonomiczna wydajność zależy od wytrzymałości ostrzy. Ta z kolei spada w związku z ujemnymi skutkami wywoływanymi przez rozgrzewanie się ostrza.

Skrawaniu towarzyszy ogromne tarcie. Powstała w ten sposób temperatura jest w największej mierze pochłaniana przez wióry. Około kilkunastu procent tej energii pochłania ostrze noży, a kilka procent materiał podlegający obróbce. Niektóre bardzo wytrzymałe metale, takie jak tytan, są nie tylko odporne na gięcie, ściskanie i rozciąganie, ale także w mniejszym stopniu przewodzą ciepło. Podczas obróbki stopów tytanu jeszcze więcej energii pochłaniają noże, co prowadzi do ich szybszego zużywania się.

Podstawową trudnością w obróbce skrawaniem jest więc rozgrzewanie się narzędzi tnących, co skutkuje ich tępieniem, a nieraz pękaniem. Aby temu przeciwdziałać, narzędzia skrawającego chłodzi się za pomocą cieczy i gazów obróbczych.

Do chłodzenia noży stosuje się oleje obróbcze, emulsje do obróbki metali, mikro emulsje, ciecze syntetyczne, pasty obróbcze oraz gazy. Stosuje się także sole i różnego rodzaju związki organiczne. Rozwija się także technologie chłodzenia kriogenicznego oraz chłodzenia pod wysokim ciśnieniem.

Doskonali się też technologie wytwarzania narzędzi. Najlepsze ostrza wykorzystywane do obróbki skrawaniem tworzone są z kilku warstw metali. Warstwy wewnętrzne zapobiegają pochłanianiu energii cieplnej, natomiast warstwy zewnętrzne nadają wytrzymałość. Aby zwiększyć wytrzymałość warstw powierzchniowych, stosuje się implantację warstwą jonów.

Podsumowując, obróbka skrawaniem jako technologia boryka się z jednym, podstawowym problemem – temperaturą odpowiadającą za niszczenie się narzędzi. Przeciwdziała się temu poprzez doskonalenie technologii chłodzenia narzędzi oraz poprzez tworzenie narzędzi z kilku warstw materiałów o różnych właściwościach. Innym rodzajem obróbki powierzchniowej metali jest obróbka ścierna, czyli szlifowanie, gładzenie, polerowanie. Tu wykorzystuje się tarcze ścierne i diamentowe, szczotki stalowe, tarcze szlifierskie, z którymi wiążą się specyficzne dla nich problemy. O tym może już jednak opowiemy innym razem.