У савременој производњи, способност CNC токарског стана да ради са разноврсним материјалима недвосмислено показује његову вредност. Било да радите на деловима за аутомобилску индустрију, моторима за нове изворе енергије или сложеним компонентама у различитим индустријама, познавање материјала које CNC токарски стани могу да обраде помаже у планирању производње и спречавању скупих грешака. Асортиман материјала који се могу обрадити шири је него што већина људи замисли, простирући се од уобичајених метала и специјалних легура до неметалних материјала. Да бисмо боље разумели типове материјала погодних за CNC токарске станице, погледајмо неке од најчешћих материјала и како са њима радити ради постизања оптималних резултата.
Најчешће коришћени материјали за CNC фрезе су метали због њихове чврстоће и вишеструке употребе. Најчешћи метали који се обрађују су челик, алуминијум и бакар, а сваки је погодан за одређене послове због својствених карактеристика.
Челик је познат по својој издржљивости. Међу различитим типовима челика, као што су: угљенични челик и легирани челиk, највише се користи угљенични челик. Чврст је и јеftин, што га чини идеалним за уобичајене делове попут: зупчаника, вратила и чак кочионих дискова комерцијалних возила. CNC фрезе одлично раде на угљеничном челику, постижући празнине у формама које су близу толеранцији од 0,01 мм. Друге форме легираног челика, које садрже елементе као што су: хром или никл, су јаче. Намењене су деловима као што су: хидраулични системи који су изложени екстремном притиску и хабању. CNC фрезе не секу легирани челик насумично, већ бирају одговарајућу врсту резања у зависности од типа челика како би се осигурало да материјал није оштећен.
CNC токарски машини одлично функционишу и са алуминијумом, посебно за примену у сектору нових извора енергије. Лака својства алуминијума чине га савршеним за кућишта мотора и друге компоненте возила на нове енергије. Због његове важности за енергетску ефикасност, помаже у повећању домета возила. Алуминијум је такође обично међи од већине нелегираних легура, што омогућава веће брзине вретена и самим тим краће време циклуса. На пример, CNC токарска машина која се користи за израду кућишта алуминијумских мотора може истовремено формирати спољашње кућиште и бушити потребне отворе, чиме се елиминише потреба за секундарним операцијама. Због тога произвођачи задржавају CNC токарске машине за алуминијумске компоненте.
Kao i kod CNC obrade, CNC strugovi dobro rade sa bakrom i legurama bakra (mesing i bronza). Ovo je posebno korisno za električne i termalne konektore i izmene toplote napravljene od bakra. Dekorativni delovi i određene vrste ventila mogu se izrađivati od mesinga, koji je legura bakra i cinka. Dodatna prednost je njegova dobra površinska obrada. Činjenica da su ovi materijali kovani dodatna je prednost, jer mogu podneti proces sečenja bez pucanja. Štaviše, tačnost CNC struga od velikog je značaja, budući da bakarni delovi moraju imati vrlo male tolerancije u odnosu na druge komponente unutar električnog sistema.
Pored metala, CNC strugovi mogu procesuirati različite nemetalne materijale. Ovo je važno za industrije koje se fokusiraju na nemetalne komponente koje su lakše i otpornije na koroziju. Glavni nemetalni materijali su plastika, drvo i grafit.
Међу многим корисним неметалним материјалима, пластике се широко користе јер су лаке, јефтиније и доступне у различитим типовима. Неке од пластика које се могу обрадити на CNC стругу су ABS, PP и нилон. ABS се користи за компоненте као што су пластични зупчаници и кућишта малих уређаја због своје издржљивости и отпорности на ударце. PP се користи за флексибилне цеви и судове отпорне на хемикалије. Потребно је већа пажња приликом рада са пластикама на CNC стругу, посебно у погледу брзине. Разлог томе је топлота која настаје при брзом резању и која може расапити или извитоперити пластике. Међутим, са одговарајућим подешавањима, CNC стругови могу производити прецизне и глатке пластичне делове који испуњавају жељене конструкционе захтеве. На пример, CNC стругови се користе за израду пластичних фитинга за опрему нових енергија како би се осигурала чврста заптивања.
Можда бисте помислили да је дрво чудан материјал за CNC струг, али идеалан је за израду прилагођених или украсних делова. Храст и јавор су нека од најбољих врста тврдог дрвета јер су стабилни и глатки. CNC стругови могу производити дрвене делове као што су ручке алатки по наруџбини, уздужне ограде или чак дрвене ножиће за столе. CNC стругови су веома прецизни, тако да су сви делови једнаки, што је критично за масовну производњу. Уместо обраде дрвета на стругу, CNC струг може брже производити идентичне дрвене делове јер се не умори.
Grafit se dobro obrađuje na CNC strugovima, posebno u fotonaponskoj (solarnoj) industriji. Grafit visokog kvaliteta koristi se za izradu vodilica čiji unutrašnji zidovi moraju biti glatki kako bi se kontrolisao silicijumski rastop i održalo termalno polje. Ove cevi imaju prečnik 300-500 mm i dužinu 400-600 mm — dimenzije koje CNC strugovi mogu lako obraditi. Oni su projektovani da vrše spore i postepene rezove kako bi se sprečilo pucanje krhkog grafita, što rezultuje cevima sa potrebnom stepenom glatkoće za solarne uređaje. Stoga većina proizvođača u fotonaponskoj industriji koristi CNC strugove za izradu grafitnih komponenti.
За високотехнолошку производњу и аеропростор где се стандард индустрије и даље сматра конвенционалним, потребни су специјализованији материјали. Разлог томе је што ове индустрије морају користити материјале који могу издржати неповољне услове. Иако је потребна пажљивија припрема, напредне машине за фрезовање су више него способне за рад са овим изузетно чврстим материјалима.
Титанијумске легуре су изузетно чврсте, лаке и отпорне на корозију. То их чини идеалним за делове у аерокосмичкој индустрији, као што су вијци за авиона и делови мотора. Једини проблем са титанијумом је што је веома тежак за обраду, а резање може бити изазов. За титанијумске аерокосмичке делове, CNC стругови морају имати одређене карбидне алате за резање и радити на нижим брзинама како се ни алат ни титанијум не би прегрејали. Чак и са тим прилагодбама, CNC струг може производити прецизне делове који испуњавају строге захтеве аерокосмичке индустрије. Пример овога је производња титанијумских вијака за авионе. CNC струг постиже толеранцију од 0,005 мм, која је потребна за те вијке.
Поред поменутих, CNC стругови се такође користе за уситњавање легура на високим температурама као што су инконел, хастелој или других специјалних легура које имају изузетна својства чврстоће на високим температурама преко 1000°C. Ове легуре се користе у производњи делова за млазне моторе или електране. Главни проблем при обради ових легура је у томе што су веома тврде, стварају превише топлоте током резања и брзо затупљују режне алата. CNC струг опремљен је измењивачима топлоте и користи алата од ултра тврдих материјала као што је кубични бор нитрид (CBN). Неки оператори CNC стругова обезбеђују по меру направљене системе CNC стругова за обраду ових легура. Такво пројектовање по меру усмерено је на све компоненте система ради омогућавања глатке обраде легура. Ова врста пројектовања по меру омогућава произвођачима да магнезишу легуре на високим температурама и да не компромитују квалитет обраде.
Разумевање материјала који се могу обрадити на CNC токарском стругу је половина битке. Такође морате подесити одговарајуће параметре и набавити прикладна режна средства за изабрани материјал. Неки конкретни кораци могу довести до жељених резултата.
Изабрано режно средство мора да одговара материјалу који се обрађује. За карбидна режна средства (која су чврста и погодна за обраду већине метала, укључујући челик и алуминијум, као и друге легуре), ефикасно функционишу на металима. За обраду неметала (укључујући пластике и дрво), користите алате од брзочеличног челика (HSS), који су оштрији и мање вероватно да оштете материјал који се обрађује. За чврсте легуре (укључујући титанијум), изаберите CBN или алата прекривена дијамантом, која могу резати и отпорна су на абразију. Кoriшћење погрешног алата ће оштетити радни комад и полако уништити CNC токарски струг.
Na kraju, brzina i podešenja posluga kod CNC mašine moraju biti prilagođeni materijalu koji se obrađuje. Brzina posluga na CNC tokarici odnosi se na brzinu i silu kojom alat deluje na materijal tokom rezanja, dok brzina takođe označava učestanost obrtanja materijala. Niže brzine rezanja efikasne su samo kod mekših metala poput aluminijuma, dok veće brzine daju bolje rezultate (glatka površina) i povećavaju produktivnost (brži rez), a koriste se za tvrđe metale poput titanijuma. Za rad sa aluminijumom, brzina CNC tokarice je 2000 RPM, dok je za titanijum 500 RPM.
Следећи корак је припрема материјала пре употребе. За метале као што су челик и бакар, то подразумева чишћење прљавштине, рђе и других нечистоћа. Неистине могу оштетити алате за CNC струг и довести до неправилног резања. За неметале као што је графит, машина ради боље када је материјал већ исечен на одговарајућу величину. Ово минимизира време резања и повећава ефикасност. Термичка обрада може бити потребна за одређене материјале, као што је легирани челик, како би се олакшало резање. Ови кораци помажу да се осигура ефикасно рад струга са управљањем по бројевима и производња квалитетних делова.
EN
