În producția modernă, capacitatea unui strung CNC de a lucra cu o gamă largă de materiale dovedește cu certitudine eficiența sa. Indiferent dacă lucrați la piese auto, motoare pentru energie nouă sau componente complexe din diverse industrii, cunoașterea materialelor pe care un strung CNC le poate prelucra este esențială pentru planificarea producției și evitarea erorilor costisitoare. Gama de materiale posibile de prelucrat este mai largă decât își imaginează majoritatea oamenilor, acoperind atât metale obișnuite și aliaje speciale, cât și materiale nemetalice. Pentru a înțelege mai bine tipurile de materiale potrivite pentru strunguri CNC, să analizăm cele mai frecvente materiale și modul în care trebuie lucrate pentru obținerea unor rezultate optime.
Cele mai utilizate materiale pentru mașinile de strung CNC sunt metalele, datorită rezistenței și versatilității acestora. Metalele cele mai frecvent prelucrate sunt oțelul, aluminiul și cuprul, fiecare fiind potrivit pentru anumite tipuri de lucrări datorită caracteristicilor unice ale fiecăruia.
Oțelul este cunoscut pentru durabilitatea sa. Dintre diferitele tipuri de oțel, cum ar fi: oțel carbon și oțel aliat, oțelul carbon este cel mai utilizat. Este rezistent și ieftin, ceea ce îl face ideal pentru componente obișnuite precum: angrenaje, arbori și chiar tamburi de frână ai vehiculelor comerciale. Mașinile de strung CNC funcționează excelent pe oțel carbon, realizând spații goale în formele care trebuie realizate, cu toleranțe apropiate de 0,01 mm. Alte forme de oțel aliat, care conțin elemente precum: crom sau nichel, sunt mai puternice. Acestea sunt destinate componentelor precum: sistemelor hidraulice supuse la presiuni extreme și uzură. Mașinile de strung CNC nu taie oțelul aliat aleatoriu, ci aleg tipul de tăiere potrivit pentru fiecare tip de oțel, pentru a se asigura că materialul nu este deteriorat.
Mașinile strung CNC funcționează excelent și cu aluminiu, mai ales pentru aplicații în sectorul energiei noi. Proprietățile ușoare ale aluminiului îl fac potrivit pentru carcase de motoare și alte componente ale vehiculelor electrice. Deoarece este esențial pentru eficiența energetică, contribuind la creșterea autonomiei vehiculelor. Aluminiul tinde să fie mai moale decât majoritatea aliajelor neferoase, ceea ce permite viteze mai mari ale arborelui principal și, astfel, timpi de ciclu mai scurți. De exemplu, mașina strung CNC utilizată pentru realizarea carcaselor de motoare din aluminiu poate forma carcasa exterioară și poate freza găurile necesare în același timp, eliminând necesitatea operațiilor secundare. Din aceste motive, producătorii păstrează mașinile strung CNC pentru componente din aluminiu.
La fel ca în cazul prelucrării CNC, strungurile CNC funcționează bine cu cuprul și aliajele de cupru (alama și bronzul). Acest lucru este deosebit de util pentru conectoarele electrice și termice, precum și pentru schimbătoarele de căldură realizate din cupru. Părți decorative și anumite tipuri de supape pot fi realizate din alamă, care este un aliaj de cupru și zinc. Finisajul superficial bun reprezintă un avantaj suplimentar. Faptul că aceste componente sunt maleabile este un alt avantaj, deoarece pot rezista procesului de așchiere fără să se crăpeze. În plus, precizia strungului CNC este foarte importantă, deoarece componentele din cupru trebuie să aibă toleranțe strânse față de celelalte piese din cadrul sistemului electric.
Pe lângă metale, strungurile CNC pot prelucra diverse materiale non-metalice. Aceasta este o caracteristică valoroasă pentru industriile care se concentrează pe componente non-metalice, mai ușoare și mai rezistente la coroziune. Principalele materiale non-metalice sunt plasticele, lemnul și grafitul.
Printre multe materiale utile non-metalice, plasticul este utilizat pe scară largă deoarece este ușor, ieftin și disponibil în diverse tipuri. Unele dintre plasticele care pot fi prelucrate cu mașini de strung CNC sunt ABS, PP și nailon. ABS este utilizat pentru componente precum roți dințate din plastic și carcase mici pentru dispozitive, datorită rezistenței și durității sale la impact. PP este utilizat pentru conducte și recipiente flexibile, rezistente la substanțe chimice. Mașinile de strung CNC trebuie să fie mai atente la viteza de lucru când prelucrează plastice. Acest lucru se datorează faptului că căldura generată de tăierea rapidă poate topi sau deforma plasticul. Cu toate acestea, cu setările potrivite, mașinile de strung CNC pot crea piese din plastic precise și netede, care respectă specificațiile de proiectare dorite. De exemplu, mașinile de strung CNC sunt utilizate la fabricarea racordurilor din plastic pentru echipamente de energie nouă, pentru a asigura o etanșare perfectă.
S-ar putea să credeți că lemnul ar fi un material ciudat pentru un strung CNC, dar este ideal pentru realizarea pieselor personalizate sau ornamentale. Stejarul și arțarul sunt unele dintre cele mai bune tipuri de lemn tare, deoarece sunt stabile și netede. Strungurile CNC pot produce piese din lemn, cum ar fi mâneruri personalizate pentru scule, balustrade sau chiar picioare din lemn pentru mese. Strungurile CNC sunt foarte precise, astfel încât toate piesele sunt uniforme, ceea ce este esențial pentru producția de masă. În loc să prelucrați manual lemnul, un strung CNC poate produce piese identice mai rapid, deoarece nu se obosete.
Grafitul este prelucrat bine pe mașinile de strung CNC, mai ales în industria fotovoltaică (energie solară). Grafitul de calitate fotovoltaică este utilizat pentru fabricarea tuburilor de ghidare, ale căror pereți interiori trebuie să fie netezi pentru a controla topirea siliciului și a menține câmpul termic. Aceste tuburi au diametrul de 300-500 mm și lungimea de 400-600 mm — dimensiuni pe care mașinile de strung CNC le pot prelucra cu ușurință. Ele sunt concepute pentru a face tăieturi lente și constante, pentru a preveni ruperea grafitului fragil, rezultând un tub cu netezimea exactă necesară pentru echipamentele solare. Prin urmare, majoritatea producătorilor din sectorul fotovoltaic folosesc mașini de strung CNC pentru componente din grafit.
Pentru producția de înaltă precizie și industria aerospațială, unde standardul industrial este încă considerat convențional, materialele necesare sunt mai specializate. Acest lucru se datorează faptului că aceste industrii trebuie să utilizeze materiale de calitate care pot rezista unor condiții compromise. Deși este necesară o configurare mai atentă, pentru aceste materiale extrem de rezistente, mașinile strung CNC avansate sunt pe deplin capabile.
Aliajele de titan sunt extrem de puternice, ușoare și rezistente la coroziune. Acest lucru le face ideale pentru piese aeronautice, cum ar fi elementele de fixare ale aeronavelor și componentele motorului. Singurul dezavantaj al titanului este faptul că este foarte dur, iar tăierea acestuia poate reprezenta o provocare. Pentru piesele aeronautice din titan, strungurile CNC trebuie să fie echipate cu scule specifice din carbura metalică și să funcționeze la viteze mai reduse, astfel încât nici scula, nici titanul să nu se suprîncălzească. Chiar și cu aceste ajustări, strungul CNC poate realiza piese precise, conform cerințelor rigide din industria aerospațială. Un exemplu în acest sens este producția șuruburilor din titan pentru aeronave. Strungul CNC asigură o toleranță de 0,005 mm, necesară pentru aceste șuruburi.
Pe lângă cele menționate, mașinile de strung CNC sunt utilizate și pentru prelucrarea personalizată a aliajelor rezistente la temperaturi înalte, cum ar fi Inconel, Hastelloy sau alte aliaje speciale, care au toate proprietăți excelente de rezistență la temperaturi ridicate, depășind 1000°C. Aceste aliaje sunt utilizate în fabricarea componentelor pentru motoare cu reacție sau centrale electrice. Dificultatea principală în prelucrarea acestor aliaje constă în faptul că sunt foarte dure, generează o cantitate excesivă de căldură în timpul așchierii și uzurează rapid sculele de tăiere. Mașina de strung CNC este echipată cu schimbătoare de căldură și utilizează scule din materiale ultra-dure, cum ar fi nitridul de bor cubic (CBN). Unii operatori de mașini de strung CNC oferă sisteme personalizate de inginerie pentru prelucrarea acestor aliaje. O astfel de proiectare personalizată vizează toate componentele sistemelor pentru a asigura o prelucrare uniformă a aliajelor. Acest tip de proiectare personalizată permite producătorilor să prelucreze aliajele refractare fără a face compromisuri privind calitatea prelucrării.
Înțelegerea materialelor care pot fi prelucrate pe un strung CNC reprezintă jumătate din luptă. Trebuie, de asemenea, să setați parametrii corecți și să obțineți sculele adecvate pentru materialul selectat. Unele măsuri practice pot duce la rezultatele dorite.
Scula ta aleasă trebuie să corespundă materialului care urmează să fie tăiat. Pentru sculele din carbide metalice (care sunt rezistente și potrivite pentru tăierea majorității metalelor, inclusiv Oțel și Aluminiu, precum și alte aliaje), acestea funcționează eficient la prelucrarea metalelor. Pentru tăierea nemetalelor (inclusiv plastic și lemn), utilizați scule din oțel rapid (HSS), care sunt mai ascuțite și mai puțin susceptibile să deterioreze materialul tăiat. Pentru aliajele dure (inclusiv titan), alegeți scule cu CBN sau acoperite cu diamant, care pot tăia eficient și sunt rezistente la abraziune. Alegerea unei scule greșite va deteriora piesa și, treptat, va distruge mașina de strunjit CNC.
În cele din urmă, setările de viteză și avans ale CNC-ului trebuie, de asemenea, adaptate materialului care urmează să fie tăiat. Viteza de avans la strungul CNC se referă la viteza și forța cu care scula acționează asupra materialului în timpul tăierii, iar viteza indică și rata la care se rotește materialul. Vitezele mai scăzute de tăiere funcționează doar la metale mai moi, cum ar fi aluminiul, în timp ce vitezele mai mari sunt mai eficiente (finisaj neted) și productive (tăiere mai rapidă), fiind potrivite pentru metale mai dure, cum ar fi titanul. Pentru lucrări cu aluminiu, viteza strungului CNC este de 2000 RPM, iar pentru titan este de 500 RPM.
Următorul pas este pregătirea materialelor înainte de utilizare. Pentru metale precum oțelul și cuprul, acest lucru include curățarea de murdărie, rugină și alte impurități. Impuritățile pot deteriora sculele mașinii strung CNC și pot provoca neregularități la tăiere. Pentru materialele nemetalice, cum ar fi grafitul, mașina funcționează mai bine atunci când materialul este deja dimensionat. Acest lucru minimizează timpul de tăiere și crește eficiența. Poate fi necesară o tratament termic pentru anumite materiale, cum ar fi oțelul aliat, pentru a ușura procesul de așchiere. Aceste etape ajută la asigurarea faptului că mașina strung CNC funcționează eficient și produce componente de calitate.
EN
