A hagyományos fémmegmunkálási módszerek jelentős kihívásokkal néznek szembe, amelyeket a modern eszközök képesek megoldani. A legfontosabb korlátok közé tartoznak:
Az ilyen hatékonysági hiányok negatívan befolyásolják az iparosok termelékenységét, ami végül a nyereségükre is kihat. A CNC-rendszerek, valamint a lézeres és vízsugaras vágótechnológiák megszüntetik ezeket a régi korlátokat digitális pontosságuknak és az emberi beavatkozást igénylő munka csökkentésének köszönhetően. Kutatások szerint, amikor a műhelyek bevezetik ezeket az új eszközöket, körülbelül az újrafeldolgozások fele csökken, és a kisebb öntödések ténylegesen megduplázzák az előállított mennyiséget. Az a jó hír, hogy ezeknek a modern módszereknek a bevezetése nem jelenti az alkotóművészi oldal elvesztését. Ehelyett az iparosok megtarthatják szakértelmüket, miközben megszabadulhatnak azoktól a frusztráló folyamatbeli akadályoktól, amelyek eddig visszatartották őket.
A CAD és CAM szoftverek által támogatott CNC megmunkálás valóban megváltoztatta a pontos fémmegmunkáláshoz való hozzáállásunkat napjainkban. A régi iskolai rajzasztalokra és kézi eszközökre való támaszkodás helyett a modern műhelyek most már olyan számítógéppel vezérelt gépeket használnak, amelyek matematikai utasításokat követnek le egészen az inch töredékéig – néha akár plusz-mínusz 0,005 hüvelyk pontosságig. Mit jelent ez a gyakorlati műhelymunka szempontjából? Először is kevesebb selejt kerül a szemétlerakókba. És amikor a gyorsabb kiszállításról van szó, a gyártók azt jelentik, hogy termelési idejüket majdnem felére csökkentették a korábban elérhető hagyományos technikákhoz képest.
A parametrikus CAD-modellezés csökkenti a fárasztó kézi elrendezési folyamatokat, mivel kapcsolatokat hoz létre a terv különböző elemei között. Ha valakinek módosítania kell valamit – például mélyebb fogazatot szeretne az alkatrészeknél – az összes kapcsolódó elem automatikusan frissül. Ezután jön a CAM-szoftver, amely ezekből a digitális modellekből gyártási utasításokat készít, amelyeket a gépek követhetnek. A szoftver kiszámítja, hogy pontosan hol kell vágni az olyan anyagokból készült darabok esetében, mint a sárgaréz vagy bronz. A vállalatok körülbelül 30 százalékos csökkenést jeleztek a tervek újraalkotásának szükségességében az első változatok után, és kevesebb várakozási időt is tapasztaltak a kisebb sorozatok gyártásának megkezdése előtt. Nem rossz eredmény a gyártóüzemek számára, akik így időt és pénzt takaríthatnak meg mindenhol.
Sok kis műhely kezdett jobb eredményeket elérni korlátozott gyártási sorozataikban, miután különböző méretekben bevezették a CNC-technológiát. Vegyünk például egy bronzszobrászt, aki az asztali CNC marógépek használatába kezdve majdnem 90 százalékkal csökkentette a hibákat. A részletes, finom munka, amely kézi kivitelezés esetén körülbelül 15 órát vett igénybe? Most ugyanezekből 20 darabot tökéletesen egységes minőségben körülbelül három óra alatt készítenek el. A kézművesek számára ez annyit jelent, hogy kevesebb időt kell ismétlődő feladatokra fordítaniuk, és több idejük marad a kreatív munkára. Néhány művész már olyan új tervekkel is kísérletezik, amelyeket korábban kézi erővel lehetetlen lett volna megvalósítani, mielőtt ezek a gépek megjelentek.
A hagyományos fémmegmunkálás során az öntött acél, a sárgaréz és a bronzhoz hasonló régi típusú ötvözetek feldolgozása egyedi termikus és szerkezeti kihívások elé állítja a technológiát. A modern lézeres, vízsugaras és plazma rendszerek ezeket a korlátozásokat úgy küszöbölik ki, hogy pontosan szabályozzák az energia bevitelét – azonban az optimális technológia kiválasztásához meg kell érteni az anyagonként jelentkező kölcsönhatásokat.
Minden ötvözet speciális vágási módszert igényel:
| TECHNOLOGIA | Legjobban alkalmas | Az anyagi korlátozások | Élszegély minőségének figyelembevétele |
|---|---|---|---|
| Lézer | Vékony sárgaréz (<6 mm) | Tükröződik a tiszta rézen | Hőhatásra kialakuló zónák a bronzoknál |
| Vízcsapás | Bronz szobrok | Lassú keményített acélokon | Nincs hődeformáció |
| Plazma | Vastag, kovácsolt acél | Túlzott salak nem vasalapú fémeken | Gyorsabb, de durvább felület |
Kis sorozatban dolgozó műhelyek 30%-kal kevesebb selejtes darabról számolnak be, ha a technológiát az ötvözet tulajdonságaihoz igazítják – különösen fontos örökségvédelmi elemek másolásánál, ahol a méreti pontosság kötelező.
Az additív gyártás, röviden AM, megváltoztatja, hogyan készülnek a fémművek anélkül, hogy eltörölné az ősidők óta átörökölt hagyományos technikákat. A 3D nyomtatás segítségével a művészek olyan formákat hozhatnak létre, amelyek egyszerűen nem valósíthatók meg hagyományos módszerekkel, mint a kovácsolás vagy a gépi megmunkálás. Ma számos kézműves először digitálisan dolgozik, majd kézzel fejezi be a darabokat, így részletgazdag terveket hozva létre, amelyeket korábban hónapokig tartott elkészíteni. Ez a hibrid megközelítés 40 és 60 százalékkal csökkenti a gyártási időt, miközben megőrzi az eredeti művészi látomást. Ami ezt a technológiát igazán érdekessé teszi, az az, ahogyan új kreatív lehetőségeket nyit meg, ugyanakkor tiszteletben tartja a hagyományos fémmegmunkálási gyakorlatok mély tudásbázisát.
Ha régi divatú dolgokat, például díszes bronz fogantyúkat vagy összetett fogaskerekeket akarunk újraépíteni antik órákból, akkor ez a technika igazán kiváló. A folyamat során homokformákat hoznak létre kötőanyag-jettedéses technológiával, miután 3D-ben lebarátták az eredeti darabokat. Majd képzett munkások különféle fémalapú ötvözeteket olvasztanak meg, és ezeket öntik a formákba, ugyanazokat a hőmérsékleti beállításokat és fémkeveréseket alkalmazva, mint amelyeket régen használtak, amikor a mesterek kézzel készítettek minden egyes darabot. Az öntés után a valódi varázslat a befejező munkálatok során történik, ahol a mesteremberek részleteket faragnak a felületre, öregített színeket visznek fel, és minden darabot pontosan úgy szerelnek össze, ahogyan elődeik tették volna. Egy baltimore-i öntöde sikerrel készített el 19. századi hajófelszerelési rézalkatrészeket majdnem tökéletes méretpontossággal (kb. 98%), miközben a felhasznált anyagok hitelességét is megőrizte. A kötőanyag-jettedés legnagyobb előnye, hogy eltünteti az időigényes formafaragás egész hetekig tartó munkáját. És ahogy az öntöde vezetője fogalmazott: „Nemcsak a forma a fontos. A mi embereink pontosan tudják, hogyan viselkednek a különböző fémek, és milyen felületek hatnak hitelesen, ami miatt ezek a másolatok kiállják a szakértők vizsgálatát.” Emellett jelentősen kevesebb selejt fém marad vissza, mint a régebbi vágási módszerek esetében. Ez az ötvözet a hagyományos kézművesség és a modern technológia között segít megőrizni a hagyományos készségeket anélkül, hogy túlságosan lelassítaná a termelést.
EN
