Formiranje strugotine je osnovni aspekt strojne obrade na strugu, a njegovo razumijevanje je ključno za optimizaciju procesa, posebno kada se radi o materijalima kao što je najlon. Kao vodeći dobavljač najlonskih proizvoda za strugove strojne obrade, iz prve ruke svjedočio sam važnosti formiranja strugotine u postizanju visokokvalitetnih rezultata. U ovom blogu ćemo se pozabaviti detaljima formiranja strugotina kod strugove obrade najlona, istražujući faktore koji na to utiču i njihove implikacije na proces obrade.
Osnove formiranja strugotine u strugovima
Strojna obrada na strugu je suptraktivan proizvodni proces u kojem rezni alat uklanja materijal s rotirajućeg obratka. Prilikom obrade najlona na strugu, rezni alat prodire u materijal, uzrokujući njegovo deformiranje i odvajanje od obratka u obliku strugotine. Način na koji se te strugotine formiraju može značajno uticati na proces obrade, uključujući završnu obradu obradaka, trošenje alata i ukupnu produktivnost.
Postoje tri primarne vrste strugotine koje se mogu formirati tokom obrade na strugu: kontinuirano strugotine, segmentirane strugotine i diskontinuirane strugotine.
Continuous Chips
Kontinuirani čipovi su dugačke, neprekinute trake materijala. Obično se formiraju prilikom obrade duktilnih materijala poput najlona pod određenim uvjetima. Za najlon, kontinuirane strugotine se često proizvode kada je brzina rezanja velika, brzina pomaka je mala, a dubina rezanja relativno mala. Duktilnost najlona omogućava materijalu da se plastično deformira dok rezni alat prolazi kroz njega, što rezultira kontinuiranim protokom materijala koji formira strugotinu.
Prednost kontinuiranih strugotina je u tome što općenito rezultiraju dobrom završnom obradom površine na radnom komadu. Pošto je strugotina kontinuirana, manje je vibracija i klepetanja tokom procesa rezanja, što pomaže da se održi glatko sečenje. Međutim, kontinuirane strugotine također mogu predstavljati problem jer se mogu zaplesti oko reznog alata ili radnog komada, potencijalno uzrokovati oštećenje alata ili dijela.
Segmentirani čips
Segmentirani čips karakterizira niz segmenata koji su povezani tankim vratovima. Nastaju kada su uslovi rezanja takvi da materijal doživljava naizmjenične periode plastične deformacije i loma. U slučaju najlona može se formirati segmentirana strugotina kada je brzina rezanja umjerena, brzina pomaka je povećana ili je dubina reza veća.
Formiranje segmentiranih strugotina je rezultat nemogućnosti materijala da se kontinuirano deformira pod silama rezanja. Kako alat za rezanje napreduje, materijal se prvo plastično deformiše, ali onda dolazi do tačke u kojoj se lomi, stvarajući segment. Tanki vratovi između segmenata rezultat su preostalog materijala koji se još nije slomio. Segmentirani strugoti mogu uzrokovati više vibracija i klepetanja u odnosu na kontinuirane strugotine, što može dovesti do malo grublje završne obrade na radnom komadu.
Discontinuous Chips
Diskontinuirane strugotine su mali, odvojeni komadi materijala koji su odlomljeni od radnog komada. Obično se formiraju prilikom obrade krhkih materijala, ali se mogu pojaviti i kod najlona pod određenim uvjetima. Diskontinuirane strugotine se mogu formirati kada je brzina rezanja niska, brzina pomaka je velika ili kada materijal ima nehomogenosti ili defekte.
Formiranje diskontinuiranih strugotina nastaje zbog brzog loma materijala pod silama rezanja. Budući da su strugotine diskontinuirane, postoji mnogo udaraca i vibracija tokom procesa rezanja, što može dovesti do loše obrade površine i povećanog trošenja alata. Međutim, diskontinuiranim čipovima je lakše rukovati u usporedbi s kontinuiranim čipovima jer nemaju tendenciju da se zapetljaju.
Faktori koji utječu na formiranje strugotine u strojnoj obradi najlona
Nekoliko faktora utječe na vrstu strugotine koja se formira tokom tokarske obrade najlona. Ovi faktori se mogu široko klasifikovati u svojstva materijala, uslove rezanja i geometriju alata.
Svojstva materijala
Svojstva najlona igraju značajnu ulogu u formiranju čipova. Najlon je termoplastični polimer dobre duktilnosti, što znači da se može plastično deformirati pod naprezanjem. Međutim, tačno ponašanje najlona tokom mašinske obrade može varirati u zavisnosti od njegovog kvaliteta, molekularne težine i svih prisutnih aditiva ili punila.
Na primjer, najlon s većom molekularnom težinom općenito je duktilniji i vjerojatnije je da će formirati kontinuirane strugotine. S druge strane, najlon sa aditivima ili punilima može imati smanjenu duktilnost i biti skloniji formiranju segmentiranih ili diskontinuiranih strugotina. Sadržaj vlage u najlonu također može utjecati na njegovo ponašanje pri obradi. Najlon je higroskopan, što znači da može apsorbirati vlagu iz okoline. Veći sadržaj vlage može učiniti materijal mekšim i duktilnijim, što može dovesti do stvaranja kontinuiranih strugotina.
Uslovi rezanja
Uslovi rezanja kao što su brzina rezanja, brzina pomaka i dubina rezanja imaju direktan uticaj na formiranje strugotine. Kao što je ranije spomenuto, velike brzine rezanja i niske brzine posmaka imaju tendenciju da promovišu stvaranje kontinuiranih strugotina u najlonu. To je zato što pri velikim brzinama materijal ima manje vremena za lomljenje, a sile rezanja su ravnomjernije raspoređene, što omogućava kontinuiraniji protok materijala.
Povećanje brzine pomaka može dovesti do ozbiljnije deformacije materijala, što dovodi do stvaranja segmentiranih strugotina. Veća dubina reza također povećava silu rezanja, što može rezultirati lakšim lomljenjem materijala i formiranjem diskontinuiranih strugotina. Važno je pronaći pravu ravnotežu uslova rezanja kako biste postigli željeni tip strugotine i rezultate obrade.
Geometrija alata
Geometrija reznog alata također igra ključnu ulogu u formiranju strugotine. Pregibni ugao, zazorni ugao i radijus rezne ivice su neki od ključnih parametara geometrije alata koji utiču na to kako rezni alat stupa u interakciju sa najlonskim materijalom.
Pozitivan nagibni ugao smanjuje silu rezanja i podstiče stvaranje kontinuiranih strugotina. To je zato što pozitivan nagibni ugao omogućava reznom alatu da lakše prodre u materijal, što rezultira kontinuiranijim protokom materijala. Negativan nagibni ugao, s druge strane, povećava silu rezanja i može dovesti do formiranja segmentiranih ili diskontinuiranih strugotina.
Zazorni ugao je važan za sprječavanje trljanja alata o radni predmet, što može uzrokovati prekomjerno stvaranje topline i trošenje alata. Odgovarajući ugao zazora osigurava da rezni alat može glatko rezati materijal, utičući na proces formiranja strugotine.
Implikacije formiranja strugotine u strojnoj obradi najlona
Vrsta strugotine koja se formira tokom tokaričke obrade najlona ima nekoliko implikacija na proces obrade i kvalitet finalnog proizvoda.
Završna obrada
Kao što je ranije spomenuto, kontinuirani čipovi općenito rezultiraju boljom završnom obradom površine u poređenju sa segmentiranim ili diskontinuiranim čipovima. To je zato što se kontinuirani strugoti formiraju kroz više kontrolirani proces plastične deformacije, koji smanjuje količinu vibracija i klepetanja tokom rezanja. Glatka završna obrada često je poželjna u dijelovima od najlona, posebno onima koji se koriste u aplikacijama gdje je važna estetika ili nisko trenje.
Tool Wear
Formiranje strugotine takođe može uticati na trošenje alata. Kontinuirane strugotine imaju manji utjecaj na habanje alata jer se formiraju kroz relativno glatki proces plastične deformacije. Segmentirani i diskontinuirani strugoti, s druge strane, mogu uzrokovati brže trošenje alata zbog većih sila udara i vibracija povezanih s njihovim formiranjem. Prekomjerno trošenje alata može dovesti do smanjenja performansi rezanja, povećanja troškova obrade i smanjenja kvalitete obrađenih dijelova.
Produktivnost obrade
Vrsta formiranih strugotina također može utjecati na produktivnost strojne obrade. Kontinuirane strugotine je općenito lakše ukloniti iz zone rezanja u poređenju sa segmentiranim ili diskontinuiranim strugotinama. To znači da proces obrade može teći glatko i sa manje prekida, što dovodi do veće produktivnosti. Međutim, kao što je ranije spomenuto, kontinuirani čipovi se mogu zapetljati, što također može uzrokovati probleme i smanjiti produktivnost ako se njima ne upravlja pravilno.
Ostali plastični materijali u CNC obradi
Osim najlona, postoje i drugi plastični materijali koji se obično koriste u CNC obradi, kao što su ABS, PMMA i PEEK. Svaki od ovih materijala ima svoja jedinstvena svojstva i karakteristike formiranja strugotina.
CNC obrada ABSnudi dobra mehanička svojstva, otpornost na udarce i lakoću obrade. Formiranje strugotine kod CNC obrade ABS-a je slično onom najlona u nekim aspektima, ali zbog njegovog različitog hemijskog sastava i fizičkih svojstava, uslovi rezanja i geometrija alata će se možda morati prilagoditi u skladu s tim.
CNC obrada PMMA, također poznat kao akril, je prozirna termoplastika s odličnim optičkim svojstvima. PMMA je krhkiji od najlona i vjerovatnije je da će formiranje strugotine tokom strojne obrade biti diskontinuirano. Posebnu pažnju treba posvetiti da bi se postigla dobra završna obrada površine i izbjeglo pucanje.
CNC obrada PEEKje termoplast visokih performansi sa odličnim mehaničkim, hemijskim i termičkim svojstvima. PEEK je teže obrađivati u poređenju sa najlonom, a formiranje strugotine u velikoj meri zavisi od uslova rezanja i izbora alata.
Zaključak
U zaključku, formiranje strugotine je kritičan aspekt obrade najlona na strugovima. Razumijevanje različitih vrsta strugotina koje se mogu formirati, faktora koji utiču na formiranje strugotine i implikacija formiranja strugotine na proces obrade i kvalitet proizvoda je od suštinskog značaja za optimizaciju obrade najlonskih dijelova. Kao dobavljač najlonskih proizvoda za strugove strojne obrade, posvećeni smo pružanju visokokvalitetnih proizvoda pažljivo kontrolirajući proces formiranja strugotine.
Ako ste zainteresovani za naše usluge obrade najlona na strugovima ili imate bilo kakva pitanja o formiranju strugotine u mašinskoj obradi najlona, slobodno nas kontaktirajte radi nabavke i daljih razgovora. Radujemo se što ćemo raditi s vama kako bismo ispunili vaše specifične zahtjeve.
Reference
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Rezanje metala. Butterworth - Heinemann.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Proizvodni inženjering i tehnologija. Pearson.
- Stephenson, DA, & Agapiou, JS (2006). Teorija i praksa rezanja metala. CRC Press.
