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.
How does casting machining work? Casting machining may vary depending on the customer’s needs. Usually, there are three types of casting machining: cutting, abrasive, and advanced. Whatever the type, the raw cast part is secured in a machining tool. Then, various cutting tools remove material from the part.
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?
Casting is an additive process in which molten metal is poured into a mold to create various shapes. This method is suitable for metals only. Standard methods are sand, die, and investment casting. It’s ideal for making complex shapes in large quantities.
Machining, on the other hand, is a subtractive method. As mentioned, it removes material from parts to achieve precise shapes and finishes. Let’s check the differences between casting and machining.
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
Casting is sometimes used to create prototypes, but it requires machining services. As you know, casting takes time and costs more to make molds, although it’s better for large-scale orders.
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
These metal parts can perform best since machined castings offer the above four benefits. This feature is particularly crucial for machines and vehicles. For instance, perfect engine components can give the best run on the road. In addition, improved performance also leads to longer-lasting parts. So, it means you don’t frequently need to replace and repair them.
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
After coming out of the mold, every casting part usually has excess material. You must remove these redundant sections because they can disrupt the original part’s function. Also, the casting part has rough surfaces.
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
Grinding is a very famous casting machining process, especially in casting foundries. It typically uses an abrasive wheel to remove material from the workpiece’s surface. This casting machining is prevalent for the smoothening of casting parts.
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.
After the metal casting parts are ready, they need some finishing touches. Usually, we use different types of casting machining to improve these parts even more. To get rid of the extra stuff, we use cutting tools. To smooth a cast part’s surface, we often grind, clean, or blast it. Next, we clean the surface in several different ways. If needed, we can add anodizing, e-coating, or plating later.
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.
For instance, an aluminum-silicone alloy is perfect for strength and wear resistance. On the other hand, aluminum-magnesium alloy offers excellent corrosion resistance. Moreover, aluminum-zinc alloy is suitable for machineability. So, the choice mainly depends on the product’s type.
Co je třeba vzít v úvahu při obrábění hliníkových odlitků
Several factors must be considered when aluminum casting machining. These factors usually ensure the final part’s quality, efficiency, and precision. Each aspect below plays a crucial role in achieving the best results.
#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
Coolant is a big deal here. It has three main jobs. (1) it prolongs the machine’s life. (2) it maintains the quality of the machined castings. (3) it ensures the safety of the operator.
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 for all your aluminum casting machining needs. Our expert team is always ready to assist you with high-quality, precise, efficient solutions. Reach out now to discuss your project needs and get a quote. We’re here to help you achieve your manufacturing goals.