U suvremenoj proizvodnji, sposobnost CNC tokarilice da obrađuje različite materijale svakako dokazuje svoju vrijednost. Bez obzira da li radite s automobilskim dijelovima, motorima iz nove energije ili složenim komponentama u različitim industrijama, poznavanje materijala koje CNC tokarilica može obraditi pomoći će vam u planiranju proizvodnje i izbjegavanju skupih pogrešaka. Raznolikost materijala koji se mogu obradjivati šira je nego što većina ljudi misli, a obuhvaća uobičajene metale i posebne legure, kao i nemetale. Kako bismo bolje razumjeli vrste materijala prikladnih za CNC tokarilice, pogledajmo neke od najčešćih materijala i kako s njima raditi kako bismo postigli optimalne rezultate.
Najčešći materijali za CNC tokarske strojeve su metali zbog njihove čvrstoće i univerzalnosti. Najčešći metali za obradu su čelik, aluminij i bakar, a svaki je pogodan za određene poslove zbog svojih jedinstvenih karakteristika.
Čelik je poznat po svojoj izdržljivosti. Među različitim vrstama čelika poput: ugljičnog čelika i legiranog čelika, najčešće se koristi upravo ugljični čelik. Tvrd je i jeftin, što ga čini idealnim za uobičajene komponente poput: zupčanika, vratila i čak kočionih doboša kod komercijalnih vozila. CNC tokarski strojevi izvrsno rade s ugljičnim čelikom, postižući dimenzije oblika koje su točne na toleranciju od 0,01 mm. Druge vrste legiranog čelika, koji sadrže elemente poput: kroma ili nikla, jače su. Namijenjene su komponentama poput: hidrauličnih sustava koji su izloženi ekstremnom tlaku i habanju. CNC tokarski strojevi ne obrađuju legirani čelik nasumično, već biru odgovarajuću vrstu rezanja u skladu s vrstom čelika kako bi se osiguralo da materijal ne bude oštećen.
CNC tokarilice odlično rade i s aluminijem, posebno za primjenu u sektoru obnovljive energije. Lagane osobine aluminija čine ga savršenim za kućišta motora i druge komponente vozila na obnovljivu energiju. Budući da je ključan za energetsku učinkovitost, pomaže u povećanju dosega vozila. Aluminij je također mekši od većine neželjeznih legura, što omogućuje više brzine vretena i time kraće ciklusno vrijeme. Na primjer, CNC tokarica koja se koristi za izradu kućišta aluminijastih motora može istovremeno oblikovati vanjski omotač i izbušiti potrebne rupe, eliminirajući potrebu za sekundarnim operacijama. Zbog tih razloga proizvođači zadržavaju CNC tokarice za izradu aluminijastih komponenti.
Kao i kod CNC obrade, CNC tokarski strojevi dobro rade s bakrom i slitinama bakra (kositrom i brončanom). To je posebno korisno za električne i termalne spojnice te izmjenjivače topline izrađene od bakra. Dekorativni dijelovi i određene vrste ventila mogu se izraditi od kositra, koji je slitina bakra i cinka. Njegova dobra obrada površine dodatna je prednost. Činjenica da su ovi dijelovi kovani dodatna je prednost jer mogu izdržati postupak rezanja bez pucanja. Osim toga, točnost CNC tokarskog stroja izuzetno je važna jer bakreni dijelovi moraju imati vrlo male dopuštenje u odnosu na druge dijelove unutar električnog sustava.
Osim metala, CNC tokarski strojevi mogu procesuirati različite nemetalne materijale. To je važno za industrije koje se fokusiraju na nemetalne komponente koje su lakše i otpornije na koroziju. Glavni nemetalni materijali su plastike, drvo i grafit.
Među mnogim korisnim nemetalnim materijalima, plastike se široko koriste jer su lagane, jeftine i dostupne u različitim vrstama. Neke od plastika koje se mogu obradjivati na CNC tokarilicama su ABS, PP i nilon. ABS se koristi za komponente poput plastičnih zupčanika i kućišta malih uređaja zbog svoje čvrstoće i otpornosti na udarce. PP se koristi za fleksibilne cijevi i spremnike otporne na kemikalije. CNC tokarilice zahtijevaju pažljivije postavljanje brzine pri radu s plastikama. Razlog tome je toplina koja nastaje brzim rezanjem i može otopiti ili izobličiti plastiku. Međutim, uz odgovarajuće postavke, CNC tokarilice mogu izraditi precizne i glatke plastične dijelove koji zadovoljavaju željene konstrukcijske specifikacije. Na primjer, CNC tokarilice se koriste za izradu plastičnih spojnica za opremu za obnovljivu energiju kako bi se osiguralo čvrsto brtvljenje.
Možda biste pomislili da je drvo neobičan materijal za CNC tokarski stroj, ali idealan je za izradu prilagođenih ili ukrasnih predmeta. Hrast i javor su među najboljim vrstama tvrdog drva jer su stabilni i glatki. CNC tokarije mogu proizvoditi drvene dijelove poput ručki alata po narudžbi, ograde za stepenice ili čak drvene noge za stolove. CNC tokarije izuzetno su precizne, pa su svi dijelovi jednoliki, što je ključno za masovnu proizvodnju. Umjesto ručnog tokarenja, CNC tokarija može brže proizvesti identične drvene dijelove jer se ne umara.
Grafit se dobro obrađuje na CNC tokarskim strojevima, posebno u fotonaponskoj (solarnoj) industriji. Grafit fotonaponske klase koristi se za izradu vodilica čiji unutarnji zidovi moraju biti glatki kako bi se kontrolirala silicijeva otopina i održalo toplinsko polje. Ove cijevi imaju promjer od 300-500 mm i duljinu od 400-600 mm — dimenzije koje CNC tokarski strojevi mogu lako obraditi. Oni su dizajnirani za spore i postupne rezove kako bi se spriječilo pucanje krhkog grafita, što rezultira cijevi s potrebnom razinom glatkoće za solarnu opremu. Stoga većina proizvođača u fotonaponskom sektoru koristi CNC tokarske strojeve za izradu grafitnih komponenti.
Za visoko razvijenu proizvodnju i zrakoplovnu industriju, gdje se standard industrije još uvijek smatra konvencionalnim, potrebni su specijalizirani materijali. Razlog tome je što ove industrije moraju koristiti materijale visoke kvalitete koji mogu izdržati zahtjevne uvjete. Iako je potrebna pažljivija priprema, napredne CNC tokarske strojevi više nego sposobni su obraditi ove izrazito čvrste materijale.
Titanijevi slitini su izuzetno čvrsti, lagani i otporni na koroziju. To je idealno za dijelove u zrakoplovnoj industriji poput vijaka za zrakoplove i dijelova motora. Jedini problem s titanom je što je vrlo tvrd, pa mu obrada rezanjem može biti izazovna. Za titanove dijelove u zrakoplovnoj industriji, CNC tokarilice moraju imati posebna tvrda metalna alata i raditi na nižim brzinama kako se niti alat niti titan ne bi pregrijali. Čak i uz ove prilagodbe, CNC tokarilica može izrađivati točne dijelove koji zadovoljavaju stroge zahtjeve zrakoplovne industrije. Primjer ovoga je proizvodnja titanijevih vijaka za zrakoplove. CNC tokarilica postiže toleranciju od 0,005 mm, koja je potrebna za te vijke.
Osim navedenih, CNC tokarilice se također koriste za posebnu obradu legura otpornih na visoke temperature poput Inconela, Hastelloya ili drugih specijalnih legura koje imaju izvrsna svojstva čvrstoće na visokim temperaturama preko 1000°C. Ove legure koriste se u proizvodnji komponenti za mlazne motore ili elektrane. Glavni problem pri obradi takvih legura je taj što su vrlo tvrde, stvaraju prekomjernu toplinu tijekom rezanja i brzo tupile alate za rezanje. CNC tokarilica opremljena je izmjenjivačima topline i koristi alate od ekstremno tvrdih materijala poput kubnog borona nitrida (CBN). Neki operateri CNC tokarilica nude prilagođene inženjerske sustave CNC tokarilica za obradu ovih legura. Takvo prilagođeno inženjerstvo usmjereno je na sve komponente sustava kako bi se osigurala glatka obrada legura. Ovakvo prilagođeno inženjerstvo omogućuje proizvođačima da obrađuju visokotemperaturne legure bez kompromisa na kvaliteti obrade.
Razumijevanje materijala koji se mogu obradjivati na CNC tokarskom stroju je pola posla. Također morate postaviti odgovarajuće parametre i nabaviti prikladna reznih alata za odabrani materijal. Neke konkretne korake mogu donijeti željene rezultate.
Odabrani reznih alat mora odgovarati materijalu koji se obrađuje. Za tvrde reznih alate (koji su izdržljivi i pogodni za rezanje većine metala, uključujući čelik i aluminij te druge legure), efikasno rade na metalima. Za rezanje nemetala (uključujući plastiku i drvo), koristite brzorezne čelične (HSS) reznih alate, koji su oštriji i manje vjerojatno da oštete materijal koji se obrađuje. Za tvrde legure (uključujući titanij), odaberite CBN ili alate s dijamantnim prevlakom, koji mogu rezati i otporni su na abraziju. Korištenje pogrešnog alata oštit će radni komad i postupno uništiti CNC tokarski stroj.
Konačno, brzina i postavke posmaka CNC-a također moraju biti prilagođene materijalu koji se obrađuje. Brzina posmaka na CNC tokarilici odnosi se na brzinu i silu kojom alat djeluje na materijal tijekom rezanja, dok brzina označava učestalost okretanja materijala. Niže brzine rezanja prikladne su samo za mekše metale poput aluminija, dok veće brzine daju učinkovitiji (glatki završni izgled) i produktivniji (brži rez) rezultat; više brzine koriste se za tvrđe metale poput titanijuma. Za rad s aluminijem, brzina CNC tokarilice je 2000 RPM, a za rad s titanijumom 500 RPM.
Sljedeći korak je priprema materijala prije uporabe. Za metale poput čelika i bakra, to uključuje čišćenje prašine, hrđe i drugih nečistoća. Nečistoće mogu oštetiti alatne strojeve CNC tokarice i uzrokovati nepravilnosti rezanja. Za nemetale poput grafita, stroj bolje radi kada je materijal već odrezan na odgovarajuću veličinu. To minimizira vrijeme rezanja i povećava učinkovitost. Za određene materijale, poput legiranog čelika, može biti potrebna toplinska obrada kako bi se olakšalo rezanje. Ovi koraci pomažu u osiguravanju da CNC tokarica učinkovito radi i proizvodi kvalitetne komponente.
EN
