Odlévání kovů nemůže nabídnout 100% přesné výsledky. Aby slévárny splnily požadované specifikace, musí provádět další dokončovací práce. V tomto případě pomáhá obrábění odlitků. Jak víte, odlévané díly mohou mít různé tvary a velikosti. Pro přizpůsobení těmto tvarům vzniká více typů metod obrábění odlitků.

Existuje mnoho typů odlévání. Odlévání do písku používá písek k vytvoření formy, do které se pak nalije roztavený kov. Je to jednoduchá metoda, ale budete potřebovat více. obráběcí služby. Metoda tlakového lití vstřikuje roztavený kov do formy. Vysoký tlak vytváří jemnější odlitky. Při této metodě může být potřeba méně procesů obrábění odlitků.

Můžete pozorovat podobné situace jako u jiných typů metod odlévání. Ať už se však jedná o jakýkoli typ metody odlévání, musíte potřebovat obrábění odlitků. Těmito způsoby můžete dosáhnout požadovaných specifikací. Všimněte si, že můžete dosáhnout tolerance až ±0,0001 mm. Tyto metody obrábění odlitků jsou tedy pro kovové díly klíčové.

Tento článek představuje základy obrábění odlitků. Dozvíte se, co to jsou, jak fungují a jaké jsou jejich typy. Dále se budeme zabývat výhodami a omezeními jednotlivých typů. Nakonec získáte ucelenou představu o licích strojích. Tyto znalosti vám velmi pomohou při výběru vhodné slévárny.

Co je to obrábění odlitků?

Obrábění odlitků odkazuje na obráběcí služby prováděné na kovových odlitcích. Po odlití kovového dílu je obvykle třeba jej dále zušlechtit. Různým obráběním odlitků se odstraní přebytečný materiál a díly se vytvarují do přesných rozměrů.

Jak funguje obrábění odlitků? Obrábění odlitků se může lišit v závislosti na potřebách zákazníka. Obvykle existují tři typy obrábění odlitků: řezné, abrazivní a pokročilé. Bez ohledu na typ je surový odlitek zajištěn v obráběcím nástroji. Poté se různými řeznými nástroji z dílu odebírá materiál.

Každý proces zajišťuje, že díl splňuje přesné specifikace. Zlepšuje především kvalitu povrchu a přesnost. CNC obrábění může dosáhnout až ±0,01 mm, zatímco elektroerozivní obrábění až ±0,0001 mm. Standardními nástroji pro CNC obrábění jsou soustruhy, frézování a vrtání.

Obrábění Odlévání: Řezání

Tyto metody obrábění odlitků odstraňují přebytečný materiál ze surových odlitků. Různé metody obrábění jsou soustružení, vrtání, frézování nebo řezání. Metoda soustružení je vhodná pro válcové díly. Metoda frézování je ideální pro čelní a obvodové řezání. Vrtáním se vytvářejí otvory a řezáním se díly řežou na míru.

Obrábění Odlévání: Pokročilá metoda

Pokročilé metody obvykle nejsou tradiční. Jejich přesnost je mnohem vyšší. EDM a laserové řezání/rytí jsou dvě oblíbené pokročilé metody. Tyto dvě techniky obrábění odlitků se ve slévárnách hojně používají. Pomocí této techniky lze dosáhnout tolerance až ±0,0001 mm. Více informací naleznete v dalších kapitolách.

Obrábění Odlévání: Abrazivní obrábění

Při abrazivním obrábění odlitků se používají brusné kotouče a abrazivní materiály. Jde především o jemné doladění odlitků, aby se dosáhlo co nejhladšího povrchu. Mezi standardní metody používané v tomto případě patří broušení, honování a lapování. Tyto procesy vytvářejí vysoce kvalitní povrchovou úpravu kovových odlitků.

Jaký je rozdíl mezi procesy lití a obrábění?

Odlévání je aditivní proces, při kterém se roztavený kov nalije do formy a vytvoří se různé tvary. Tato metoda je vhodná pouze pro kovy. Standardními metodami jsou lití do písku, tlakové lití a investiční lití. Je ideální pro výrobu složitých tvarů ve velkém množství.

Obrábění je naproti tomu subtraktivní metoda. Jak již bylo zmíněno, odebírá materiál z dílů, aby se dosáhlo přesných tvarů a povrchových úprav. Podívejme se na rozdíly mezi odléváním a obráběním.

Odlévání a obrábění: Výběr materiálu

Odlévání je omezeno pouze na kovy. Můžete použít hliník, železo, ocel a mnoho dalších kovových slitin. Tyto kovy jsou ideální pro vytváření složitých tvarů a velkých dílů.

Obrábění podporuje různé materiály, včetně kovů, plastů a pevných materiálů. Obrábění odlitků je rozšířené pro vytvoření dokonalé povrchové úpravy odlitků.

Odlévání a obrábění: Rychlost výroby

Odlévání velkých množství je obecně rychlejší, jakmile jsou vyrobeny formy. Je dokonale vhodné pro velkoobjemové zakázky.

Obrábění je naopak pomalejší u velkoobjemových zakázek. Je to však přesná a precizní metoda. Z tohoto důvodu je obrábění odlitků hojně využíváno odlévacími společnostmi.

Odlévání a obrábění: Tolerance rozměrů

Jak jistě víte, při odlévání dochází ke smršťování a vibracím, což obvykle vede k nižším tolerancím. Proto každý odlévaný díl potřebuje dodatečný proces obrábění, aby bylo dosaženo nejlepší kvality. Přestože odlévání zvládne složité konstrukce, nemůže poskytnout přesné výsledky.

Obrábění obvykle nabízí vyšší tolerance. Existuje mnoho typů obrábění. CNC obrábění může dosáhnout až ±0,01 mm. Naproti tomu elektroerozivní obrábění  lze dosáhnout až ±0,0001 mm. Obě jsou ideální pro díly, které vyžadují vysokou přesnost.

Odlévání a obrábění: Prototypování

K výrobě prototypů se někdy používá odlévání, které však vyžaduje obrábění. Jak jistě víte, odlévání vyžaduje více času a je nákladnější na výrobu forem, ačkoli je vhodnější pro velké zakázky.

Naproti tomu obrábění je velmi vhodné pro výrobu prototypů. Je rychlé a přesné a stojí méně než odlévání kovů. I když je odlévání do písku levné, obrábění odlitků je stále proslulé svými nejlepšími výsledky.

Výhody obráběných odlitků

Obráběné odlitky jsou kovové díly vyrobené po obrábění odlitků. Nabízejí různé vlastnosti a výhody. Stručně řečeno, vyznačují se vysokou přesností, hladkým povrchem a žádnými vadami. Z tohoto důvodu jsou obráběné odlitky vždy upřednostňovány.

Vysoká přesnost

Obráběné odlitky obvykle nabízejí vyšší přesnost a vysoké tolerance. Obrábění odlitků zlepšuje tolerance tím, že zpřesňuje rozměry odlitků. Díky tomu lze získat přesné specifikace. CNC obráběním lze dosáhnout až ±0,01 mm, zatímco pokročilým obráběním lze dosáhnout až ±0,0001 mm.

Vylepšená povrchová úprava

Obráběné odlitky mají obvykle lepší povrchovou úpravu. Takový hladký povrch se obvykle vytváří broušením a leštěním.

Obráběné povrchy odlitků jsou mnohem hladší a jemnější než povrchy odlitků. Tato úroveň zlepšení obvykle snižuje potřebu dalších dokončovacích úprav.

Žádné vady a nedostatky

Obrábění odlitků vám může pomoci identifikovat a opravit vady odlitků. Může odstranit vady, jako je pórovitost a vměstky. V tomto případě je nejtypičtější vrtání, frézování a broušení. Tyto procesy zpravidla odstraňují slabá místa v materiálech. Celkově tak váš kovový díl získá lepší strukturální kvalitu.

Efektivita materiálu

Další významnou výhodou je efektivita využití materiálu. Obrábění odlitků obvykle minimalizuje plýtvání materiálem díky přesnému odebírání materiálu. Vytváří tak optimální využití materiálu a snižuje nadbytečný odpad.

Lepší výkon

Tyto kovové díly mohou fungovat nejlépe, protože obráběné odlitky nabízejí výše uvedené čtyři výhody. Tato vlastnost je klíčová zejména pro stroje a vozidla. Například dokonalé součásti motoru mohou zajistit nejlepší provoz na silnici. Kromě toho lepší výkon vede také k delší životnosti dílů. Znamená to tedy, že je nemusíte často vyměňovat a opravovat.

Příprava na elektrolakování

Obráběné odlitky mají vynikající povrchovou úpravu. Je obzvláště vhodný pro různé povrchové úpravy. Mezi oblíbené metody povrchové úpravy patří eloxování, e-povlakování, lakování nebo pokovování. Obrábění odlitků připravuje povrchy odlitků pro tyto metody povrchové úpravy. Díky tomu můžete u každého litého dílu dosáhnout dlouhotrvajícího a efektivního výsledku.

7 Společný proces obrábění odlitků

Po vyjmutí z formy má každý odlitek obvykle přebytečný materiál. Tyto přebytečné části je nutné odstranit, protože mohou narušit funkci původního dílu. Odlévaný díl má také drsný povrch.

Může stroj, který používáte k vyhlazení povrchu odlitku, odstranit nepotřebné části? Nebo můžete provést hladkou práci pomocí frézy? Můžete si tedy uvědomit, že existuje mnoho typů obrábění odlitků. V následujícím textu upozorníme na sedm standardních postupů obrábění odlitků. Každé obrábění odlitků má jedinečný účel a úkol, který má splnit.

#1 CNC obrábění

Zkratka CNC znamená Computer Numerical Control (počítačové číslicové řízení). Obrábění na CNC je obvykle subtraktivní, při kterém se odebíráním materiálu vytvářejí různé tvary. Jedná se rovněž o automatizovaný proces. Po vložení kódu stroj automaticky vytvoří daný tvar.

Stroj CNC má obvykle řídicí jednotku, servomotory a více os. Obecně lze říci, že tříosé CNC stroje najdete všude. Pro složitější případy se používají 4-12osé CNC stroje.

CNC obrábění je široce používán v mnoha průmyslových odvětvích. Potřebuje je každý průmysl, který se zabývá kovy, od leteckého až po automobilový. Součásti motorů, držáky a chirurgické nástroje jsou některé každodenní výrobky.

Vlastnosti a výhody

-        Je neuvěřitelně rychlý a přesný, můžete dosáhnout tolerance až ±0,01 mm.

-        Obsluha CNC stroje je bezpečná.

-        Není potřeba mzdových nákladů.

-        Nejlepší výhodou CNC obrábění je, že si poradí se složitými tvary.

Omezení

-        Vysoké počáteční náklady

-        Potřebujete odborníky na přesné programování.

#2 Soustružení

Soustružení je hojně využívanou metodou v každé kovozpracující dílně nebo továrně. Při této metodě je předmět připojen k vřetenu vodorovně. (Horizontální obrábění)

Objekt se obvykle otáčí a řezný nástroj postupně odebírá materiál. Pokračuje v tom, dokud objekt nezíská požadovaný tvar. Nástroj se obvykle pohybuje lineárně.

CNC soustružení je vhodné pro válcové odlitky. Známými příklady jsou hřídele a řemenice.

Vlastnosti a výhody

-        Soustružení nabízí velmi přesné výsledky.

-        Vytváří hladký povrch.

-        Metoda je obvykle vhodná pro širokou škálu materiálů.

-        Soustružení je obvykle efektivní pro válcové díly.

-        Tato metoda je univerzální a lze ji použít pro různé typy soustruhů.

Omezení

-        Soustružení je omezeno pouze na válcové tvary.

-        Počáteční doba nastavení může být dlouhá.

-        Ruční soustruh vyžaduje kvalifikovanou obsluhu.

#3 Frézování

Frézování je také obráběcí proces, při kterém předmět zůstává v klidu, zatímco řezný nástroj se otáčí a tvaruje jej. Tento proces vytváří složitější konstrukce než válcové předměty.

Frézky mohou být obvykle dvou typů. Vertikální frézky mají svislé vřeteno, odtud jejich název. Toto vřeteno drží řezný nástroj a může se pohybovat nahoru a dolů. Naproti tomu horizontální frézky mají vodorovné vřeteno, odtud jejich název. Toto vřeteno se pohybuje ze strany na stranu.

Frézování je ve slévárnách rozšířenou metodou obrábění odlitků. Široce se používá k výrobě forem pro tlakové lití, obrábění hliníkových odlitků a různých kovových dílů.

Vlastnosti a výhody

-        Dokáže zpracovávat různé materiály a tvary.

-        Frézování umožňuje vyrábět přesné a detailní díly.

-        Toto obrábění odlitků nabízí vysokorychlostní operace.

Omezení

-        Řezné nástroje se mohou rychle opotřebovat.

-        Počáteční nastavení může být nákladné.

#4 Vrtání

Vrtání je další typ obrábění odlitků, který vytváří pouze otvory. Běžně se používá v mnoha aplikacích, zejména ve výrobě a stavebnictví. Odlévací vrtání se hojně používá ve slévárnách k výrobě forem a dokončování odlitků.

Vrtačka má rotující řezný nástroj zvaný vrták. Objekt zůstává v klidu. Řezný nástroj postupně odebírá materiál a vytváří otvor. Stroj tlačí vrták, ale proti materiálu. Při otáčení odřezává materiál a vytváří otvor.

Vlastnosti a výhody

-        Vrtání je vhodné pro všechny pevné materiály.

-        Jedná se o nákladově efektivní metodu.

-        Tato metoda nabízí vysokou přesnost (až ±0,01 mm).

-        Existuje široká škála možností vrtáků.

Omezení

-        Při vrtání může vznikat teplo, které může deformovat tenčí materiály.

-        Hloubka otvoru závisí na velikosti vrtáků.

#5 Broušení

Broušení je velmi známý proces obrábění odlitků, zejména ve slévárnách. Obvykle se při něm používá brusný kotouč k odstranění materiálu z povrchu obrobku. Toto obrábění odlitků je rozšířené pro vyhlazování odlitků.

Obecně se setkáte se čtyřmi typy brusek. Brusky na plochu jsou vhodné pro rovné povrchy. Naproti tomu brusky na válce jsou určeny pro válcové díly. Bezhroté brusky jsou převážně určeny pro díly bez hrotů. A konečně vnitřní brusky se používají pro vnitřní povrchy. Přestože existuje mnoho brusek, tyto čtyři jsou nejběžnější.

Vlastnosti a výhody

-        Díky broušení je povrch kovových dílů hladký a lesklý.

-        Lze s ním dosáhnout vysoké přesnosti a kvality povrchu.

-        Vhodné pro tvrdé i křehké materiály.

-        Zlepšuje přesnost odlitků.

Omezení

-        Pomalý proces

-        Potřebuje pracovní sílu

#6 EDM: elektroerozivní obrábění

Jak již název napovídá, tato metoda obrábění odlitků využívá k tvarování kovu elektrické výboje. Je vhodná zejména pro velmi složité kovové díly.

EDM odstraňuje materiál pomocí řízených elektrických jisker. Tato technologie se hojně využívá ve slévárnách. Při této metodě odděluje obrobek a elektrodu dielektrická kapalina. Jiskry obvykle erodují kov a vytvářejí požadovaný tvar.

Tato metoda se používá ve slévárnách k výrobě forem a zápustek. Později slévárny používají tyto formy k výrobě jedinečných kovových dílů. Elektroerozivní obrábění je také rozšířené při výrobě jemně laděných a hotových odlitků.

Vlastnosti a výhody

-        Při obrábění odlitků elektroerozivním obráběním lze dosáhnout extrémně vysokých tolerancí. Podle odborníků lze dosáhnout tolerance až ±0,0001 mm.

-        Můžete vytvářet širokou škálu složitých tvarů a složitých vzorů.

-        Tato metoda nevytváří žádnou mechanickou sílu.

-        EDM nabízí hladkou a jemnou povrchovou úpravu.

Omezení

-        EDM je pomalý proces.

-        Pracuje pouze s vodivými materiály

#7 Laserové řezání/rytí

Laserové gravírování je další oblíbenou metodou obrábění odlitků ve slévárnách kovů. Využívá vysoce výkonný laserový paprsek k řezání/rytí materiálů a vyrývání značek nebo leptání povrchu. Oba procesy jsou přesné a počítačový software umožňuje jejich řízení.

Při obrábění odlitků laserový stroj řeže kov. Laser materiál roztaví, spálí nebo odpaří. Tímto způsobem lze z originálu odstranit nepotřebné kovové části. Při gravírování můžete pomocí laserové techniky vyznačit text, logo nebo čísla výrobků.

Vlastnosti a výhody

-        Laserové řezání nabízí vysokou přesnost.

-        Pomocí laserového řezacího stroje můžete řezat mnoho materiálů.

-        Vzniká tak méně odpadu.

-        Jedná se o nevodivý proces, takže metoda je bezpečná.

-        Plně automatizované.

Omezení

-        Laserové řezání/rytí je relativně dražší než jiné metody.

-        Nelze pracovat se silnějšími materiály. Čím je kov hustší, tím větší výkon laseru je potřeba.

-        Reflexní materiály mohou způsobovat problémy.

Představujeme obrábění hliníkových odlitků

Obrábění hliníkových odlitků je typicky dokončovacími formalitami hliníkových odlitků. Kombinuje především dva procesy: lití a obrábění. Na adrese metoda tlakového lití se často upřednostňuje pro odlévání hliníku.

Nejprve vložíme surový hliník do topné komory. Poté tato komora automaticky přivádí roztavený kov do vstřikovací komory. Vstřikovací komora pak vtlačí roztavený kov do matrice pod odpovídajícím tlakem. Díky vysokému tlaku se tekutý kov dostane do každého rohu konstrukce. HPDC, LPDC, gravitacea vakuové lití jsou standardní metody tlakového lití. Těmito způsoby se vyrábějí přesné hliníkové odlitky.

Když jsou kovové odlitky hotové, je třeba je ještě dokončit. Obvykle používáme různé typy obrábění odlitků, abychom tyto díly ještě více vylepšili. Abychom se zbavili přebytečných věcí, používáme řezné nástroje. Abychom vyhladili povrch odlitku, často jej brousíme, čistíme nebo tryskáme. Dále povrch čistíme několika různými způsoby. V případě potřeby můžeme později přidat eloxování, e-povlak nebo pokovení.

Obrábění hliníkových odlitků je velmi oblíbené v mnoha průmyslových odvětvích. Běžně se používá v automobilovém, leteckém a kosmickém průmyslu, zdravotnictví, elektronice a spotřebním zboží. K výrobě mnoha hliníkových dílů pro tato odvětví však můžeme použít různé hliníkové slitiny.

Například slitina hliníku a silikonu je ideální z hlediska pevnosti a odolnosti proti opotřebení. Na druhé straně slitina hliníku a hořčíku nabízí vynikající odolnost proti korozi. Slitina hliníku a zinku je navíc vhodná pro obrábění. Výběr tedy závisí především na typu výrobku.

Co je třeba vzít v úvahu při obrábění hliníkových odlitků

Při obrábění hliníkových odlitků je třeba vzít v úvahu několik faktorů. Tyto faktory obvykle zajišťují kvalitu, účinnost a přesnost finálního dílu. Každý z níže uvedených aspektů hraje zásadní roli při dosahování nejlepších výsledků.

#1 Stav materiálu

Před obráběním je třeba zkontrolovat stav hliníkového odlitku. Jsou patrné deformace nebo otřepy? Deformací se rozumí jakékoli zkreslení nebo deformace hliníkového odlitku. V továrně hliníkový odlitek nejprve očistíme, pokud se vyskytnou nějaké problémy.

Další věcí, kterou musíte zvážit, je typ hliníku. Jedná se o tepelně neopracovaný nebo tepelně zpracovaný hliník? Všimněte si, že tepelně neupravený hliník je obvykle měkký, zatímco tepelně upravený je pevnější. Tento faktor tedy hraje při výběru řezného nástroje zásadní roli.

#2 Chlazení

Chladicí kapalina je zde důležitá. Má tři hlavní úkoly. (1) prodlužuje životnost stroje. (2) udržuje kvalitu opracovaných odlitků. (3) zajišťuje bezpečnost obsluhy.

Možná vás zajímá, jak vybrat správnou chladicí kapalinu pro váš projekt. Jak víte, existují tři typy chladicí kapaliny. Testování všech z nich může stát peníze a čas. Vždy však doporučujeme používat mikroemulzní chladicí kapalinu.

#3 Řezné nástroje

Řezný nástroj musí být pečlivě vybrán pro konkrétní hliníkovou slitinu. Obvykle vybíráme řezné nástroje s vysokým střihem.

Můžete použít buď frézy ze slinutého karbidu, nebo frézy z tvrdokovu. Všimněte si, že PCD jsou relativně dražší než nástroje z plného karbidu. Můžete však dosáhnout lepších výsledků a pracovat po dlouhou dobu.

#4 Geometrie řezu

Zásadní jsou tři řezné geometrie: úhel sklonu, úhel vůle a tvorba třísek. Kladný úhel sklonu je vhodný pro měkké a poddajné kovy, jako je hliník. Správný úhel vůle obvykle zabraňuje tření nástroje. A konečně dokonalá konstrukce napomáhá účinnému odvádění třísek. Tyto faktory jsou zásadní pro efektivitu řezání a hladký povrch.

#5 Posuv a rychlost

Doba cyklu je zde zásadním aspektem. Vždy se zaměřujeme na její zkrácení. K tomu používáme programy CAD/CAM pro přesné simulace obrábění. Kromě toho moderní technologie mohou zlepšit konzistenci a efektivitu.

#6 Svítidla

Při řešení složitých konstrukcí se stává problémem volba správného upevňovacího prvku. V takovém případě odborně posoudíme, jak držet a upínat jednotlivé hliníkové díly. Naši odborníci obvykle najdou pro každý díl to nejlepší řešení. V tomto případě velmi pomáhají pružinové podpěry.   

Často kladené otázky

Proč je vždy nutné obrábění, když je součást odlita?

Pro dosažení přesných rozměrů je po odlití obvykle nutné obrábění. Jak víte, odlévané součásti mají často drsný povrch a musí splňovat přesné specifikace. Obráběním odlitku se odstraní přebytečný materiál a získá se hladký povrch.

Co je hliníkový odlitek a CNC hliník?

Hliníkové odlitky se obvykle tvoří litím roztaveného hliníku do formy. Po ztuhnutí roztavený kov vytváří složité tvary. CNC hliník se obvykle obrábí z pevného hliníkového bloku pomocí technologie CNC. V jednom případě se jedná o aditivní proces, zatímco v druhém o subtraktivní proces.

Je odlévání levnější než obrábění?

Záleží na tom. U velkých výrobních zakázek je odlévání obecně levnější než obrábění. Při odlévání může být výroba forem drahá. Po výrobě forem však můžete vytvořit stovky a tisíce odlitků. Vzhledem k celkovým nákladům je tedy odlévání levnější. Pro malosériovou výrobu je však cenově výhodnější obrábění.

Kontaktujte nás ještě dnes

Kontaktujte nás ještě dnes pro všechny vaše potřeby v oblasti obrábění hliníkových odlitků. Náš tým odborníků je vždy připraven vám pomoci s vysoce kvalitními, přesnými a efektivními řešeními. Obraťte se na nás nyní, abychom s vámi prodiskutovali potřeby vašeho projektu a získali cenovou nabídku. Jsme zde, abychom vám pomohli dosáhnout vašich výrobních cílů.