1. Fémmegmunkálás - Mit kell róla tudni?

A több mint 50 éve feltalált CNC azaz számítógépes numerikus vezérlés által, nagy pontossággal és automatizálással számtalan termék készül. Ez a kifinomult technológia minden iparágban - hadiiparban, autóiparban, repülőgépiparban, orvosi és gyártóiparban - a globális ipari DNS részévé vált.

1.1. Miben különbözik a CNC fémmegmunkálás a hagyományostól?

Hagyományos fémmegmunkálás során egy szakképzett személy a fém darabolására vagy alakítására fémesztergáló gépet/szerszámot használ. Ezt a tervezők és mérnökök által készített leírásokkal, műszaki rajzokkal és tervekkel összhangban teszi. Speciális körzőkkel, vonalzókkal, szorítókkal, szögmérőkkel és hasonló eszközökkel a tervrajzról átviszi az információkat az anyagba, majd különféle vágószerszámokkal elkészíti a terméket. Minden méret pontosságát ez az időigényes munkafolyamat során a mester mérőműszerekkel folyamatosan ellenőriz. A CNC megmunkálás ehhez hasonló módon történik – darabolás, fúrás, esztergálás, marás, köszörülés és hasonlók, de a kézi munkaerő helyett a gépek és szerszámok számítógépes numerikus vezérlését alkalmazzák. A vezérlés automatizált, kódolt és szakemberek által fejlesztett. Ezért az első termék pontosan ugyanolyan, mint az ötszázadik vagy a milliomodik, ami a hagyományos kézi megmunkálás esetén nem mondható el. A digitális gyártásban is gyakran használják és néha kisebb sorozatgyártásokban is, így különféle anyagokhoz és eljárásokhoz is alkalmazható. Ez a fémmegmunkálási módszer sokkal pontosabb, és mára az ipari termelésben nem teljesen, de nagymértékben felváltotta a hagyományos módszert. Matematikai koordinátákat és a számítógépek előnyeit használja, hogy a lehető legnagyobb pontossággal elérje ugyanazt a célt. A számítógépes numerikus vezérlés főleg a derékszögű koordinátarendszert használja, amely több dimenziós térbeli koordinátákból és tengelyekből áll. Az automatizált marószerszámok által végzett vágást, fúrást, esztergálást és egyéb folyamatokat számítógépes numerikus vezérlés által irányítják. Ezeket a koordinátákat a mérnökök számítógépes szoftverek által tervezik meg.

1.2. CNC fémmegmunkálás előnye és hátránya

1.2.1. Előnyök – Gyors és megbízható folyamat, pontos és robusztus termék

A CNC csiszolás és esztergálás nagy pontosságú, egymásután ismétlődő munkafolyamat, de a műszaki leírásokkal összhangban előfordulhatnak minimális eltérések. A gépek szükség esetén a nap 24 órájában, a hét minden napján megbízható működésre programozhatók, így az alkatrészek sorozatgyártása sokkal könnyebb. A szabványos szerszámoknak köszönhetően, a CNC megmunkálásnak külön jelentősége van az egyedi darabok gyártásában is, erre általában a régi, elhasználódott alkatrészek cseréjekor és a rendelésre készülő kiegészítő elemek gyártásakor van szükség. A CNC technológia másik nagy előnye a megfelelő mechanikai tulajdonságok elérése. Fröccsöntés vagy más nyersanyagolvasztás helyett az anyagot vágásával készítik el és így a kiválasztott fém vagy műanyag minden mechanikai tulajdonsága megmarad. A CNC csiszolás és esztergálás több mint 50 ipari fémfajta, ötvözet és műanyag megmunkálására alkalmas. Ide tartozik az alumínium, messing, bronz, titán, rozsdamentes acél és a cink. A megfelelő rögzítés és kidolgozás érdekében a megmunkálásra kerülő anyaggal szembeni egyetlen feltétel a megfelelő anyagkeménység.

1.2.2. Előny: Költséghatékony sorozatgyártás

Ahhoz, hogy a CNC megmunkálás költséghatékony legyen célszerű nagyobb mennyiségű sorozatgyártást tervezni, amivel az előkészítés költségei, azaz a gép beállításának költségei egyszeriek. Az egységár a CNC gép típusától vagy konfigurációjától is függ. A legolcsóbb a háromtengelyes CNC marógépen történő gyártás, amely egyszerűbb és lehetővé teszi a nagy pontosságot igénylő termékek gyártását is. A bonyolultabb alkatrészek gyártása egy öttengelyes CNC marógépen kétszer többe kerülhet.

1.2.3. Hátrány: Kisebb darabszám esetén magasabb ár

A nagy teljesítményű CNC megmunkálás hátránya, hogy a geometriailag bonyolult daraboknak ára van. A CNC gépeken való csiszolás és esztergálás valójában a kisebb és egyszerű termékek, alkatrészek gyártásakor a legkifizetődőbb. A szerszámokhoz való hozzáférés miatt, valójában mindig lesznek bizonyos tervezési korlátok, bár ennek mértéke a gépen lévő tengelyek számától függ. Illetve minél több tengelyt használunk a koordinátarendszerben, annál bonyolultabb lesz az adott termék gyártása is. A másik hátrány a CNC megmunkálás kezdő költségei, amelyek magasak lehetnek. A CNC marógépeken és esztergagépeken a beállítást, a szerszámpozicionálás és a programozást szakképzett személy végezi. Szerencsére ezek a költségek fix összegek és emiatt nagyobb mennyiségek gyártásakor gazdaságosabb a termelés is. De a munkadarab kézi erővel való mozgatását is a minimálisra kell csökkenteni, hiszen ezáltal is lehet takarékoskodni. Az öttengelyes CNC marógépen történő megmunkálás néha kifizetődőbb lehet, ha geometria szempontból bonyolult darabról van szó, ugyanis egy öttengelyes gépen szükségtelen lehet a munkadarab kézi mozgatása.

1.3. A CNC fémmegmunkálás alkalmazási területei

A CNC megmunkálás a repülőgépiparig visszanyúló gyökereitől kezdve minden ipari és gyártási területre kiterjedt. Ennek a technológiának a leggyakoribb alkalmazásai közé tartozik a formák és szerszámok készítése. A CNC megmunkálást a repülőgépipar, az orvosi, az autóipar, az elektronika és sok más termékfejlesztésében, valamint egyéb iparágakban is használják.

2. Fémmegmunkáló műhely kiválasztása

Válasszon olyan több éves múlttal rendelkező CNC fémmegmunkáló műhelyt, amelyben korszerű termelési folyamatokat, szerszámokat és gépeket használnak és amelyek által a legmagasabb elvárásoknak is megfelelő szolgáltatást tudnak nyújtani. Győződjön meg arról is, hogy minőségi anyagokkal dolgoznak és biztosítsa a termék postos méreteit. Tudja meg azt is, hogy foglalkoznak-e kis és nagy szériaszámú gyártással is, valamint, hogy vállalják-e a féltermékek elkészítését és mindezt milyen árban.

3. CNC esztergálás

A számítógépes numerikus vezérlés (CNC) egy olyan megmunkálási folyamat, amelyben a vágószerszámot az adott munkadarab mellé helyezik, majd eltávolítják a felesleges anyagrészt. Ezt általában CNC esztergálóval vagy reszelővel végzik, amely különféle anyagok darabolására alkalmas, ezek az anyagok közé tartozik a fa, fém és a műanyag is. A CNC forgácsológépekben a munkadarabot befogóba rögzítik, a forgácsolószerszámot pedig a forgó orsóhoz. Vágás során a szerszám a munkadarab körül forog. Ugyanez a helyzet a CNC esztergálásnál is: a munkadarab mozog, a szerszám pedig rögzített. A CNC esztergagépeket hengeres vagy hosszúkás darabok készítésére használják.

4. CNC marás

Számos korszerű termék az okos telefonoktól kezdve a szuperszonikus szórófejekig, ma már kizárólag a CNC marás megbízhatósága és sokoldalúsága miatt létezik. Ez egy ideális módszer gyors prototípuskészítéshez, valamint műanyagok és fémek tömeggyártásához. A CNC marás egy olyan gyártási eljárás, amely a felesleg anyag eltávolítására egy forgó orsóra szerelt vágószerszámot használ. A munkadarab az asztalhoz van rögzítve és ezt az asztalt különböző szinteken mozgatják vagy forgatják, úgy, hogy a szerszám több szögben is tudjon működni. A kifinomult gépek 5 vagy több független mozgási tengellyel rendelkezhetnek a fejlett alkalmazásokhoz.

5. CNC forgácsolás

A CNC megmunkálás alatt az darabolást, esztergálást, marást és köszörülést értjük és hogy a termék anyageltávolítással készül el. Ez ellentétben áll más típusú megmunkálásokkal, például amikor anyaghozzáadásról, rétegezésről vagy megfelelő alakú deformálásról van szó. Ide tartozik a fröccsöntés is, amikor egy bizonyos darab folyékony állapotban lévő anyag freccsentésével és formába öntésével készül el. A CNC megmunkálás sokoldalú technológia és különféle anyagokon alkalmazható, mint amilyen a fém, műanyag, fa, üveg és más kompozit anyagok. Ez a sokoldalúság segített abban, hogy a CNC megmunkálás népszerű választás legyen minden iparágban, amely a tervezők és mérnökök számára is precíz és eredményes munkavégzést tesz lehetővé.