CNC slijpen is getuige van de nieuwste technologieën om complexe onderdelen te vervaardigen. Onderzoekers komen bijvoorbeeld met nieuwe materialen voor slijpschijven, zoals superslijpmiddelen en kubisch boornitride, en oppervlaktebehandelingen om de oppervlaktefinish en slijpeffectiviteit te verbeteren.
Hoe is het mogelijk geworden? Hier geven we enkele praktijkvoorbeelden van CNC slijpen met referenties.
- Ruimtevaart: Spirit AeroSystemen is een grote naam in de luchtvaartsector. Met de CNC-slijpmethode produceert het bedrijf lichtgewicht landingsgestellen.
- Automobiel: Porsche auto's zijn een belangrijke begunstigde van CNC slijpen. Ze produceren krukassen en motoren om aan de eisen van hun voertuigen te voldoen met behulp van CNC slijpen.
- Medisch: Exactech is een bekend medisch bedrijf. Ze gebruiken CNC-slijpen om op maat gemaakte gewrichtsprothesen te maken.
- Consument: Iedereen kent Apple Company. Veel smartphonefabrikanten, zoals Apple, gebruiken CNC-slijpen om cameralenzen voor smartphones te produceren.
Belangrijkste opmerkingen
- Wat is CNC slijpen?
- Hoe werkt CNC slijpen?
- Wat zijn de voordelen van CNC slijpen?
- Toepassingen van CNC slijpen?
- Met welke factoren moet je rekening houden bij het kiezen van een CNC slijpmachine?
Lees ook: Wat is CNC frezen?
Wat is CNC Slijpen?
CNC en slijpen zijn twee afzonderlijke maar verwante technieken. Beide zijn essentieel voor CNC slijpen.
Dit is hoe ze zich tot elkaar verhouden:
Slijpen
- Slijpen is een bewerkingsmethode. Het voert het werkstuk in een roterende slijpschijf, waardoor materiaal wordt verwijderd.
- Slijpen is het meest geschikt voor onderdelen die de gewenste vorm, oppervlakteafwerking en vereiste tolerantie moeten krijgen.
CNC
- CNC betekent Computer Numeric Control. Het wordt veel gebruikt in de productie-industrie om de beweging van gereedschapschuurmachines te regelen.
- In een CNC slijpmachine wordt de beweging van de schijf, het werkstuk en andere onderdelen geregeld door signalen van het CNC systeem.
Het combineren van CNC met het slijpproces heeft geleid tot meer nauwkeurigheid, precisie, herhaalbaarheid en productie-efficiëntie. Daarom vertrouwen veel industrieën tegenwoordig op CNC slijpen.
Bijvoorbeeld, General Motors vervaardigt krukassen voor hun krachtige machines met behulp van CNC-slijpmachines.
Definitie van CNC Slijpen
CNC slijpen is een bewerkingsproces waarbij de slijpprocedure gebruik maakt van slijpschijven waarmee het werkstuk een exacte afmeting krijgt met verbeterde afwerkingskenmerken. Deze bewerkingen worden geregeld door computerprogramma-instructies onder controle van numerieke computersystemen.
CNC slijpen van verschillende materialen
Dit is de meest voorkomende toepassing van CNC slijpen en de slijpschijf wordt verticaal van bovenaf aangevoerd. Metalen zijn goed te bewerken op slijpschijven.
Veel gebruikte metalen zijn onder andere:
Zachte metalen (aluminium, messing): Minder moeilijk te slijpen, met kortere perioden en betaalbare kosten. Het meest geschikt voor de productie van ingewikkelde onderdelen die een uniforme oppervlaktestructuur en vlakheid vereisen zonder dat er bramen nodig zijn.
Staal: Slijpschijven hebben een hogere korrel/abrasiviteit nodig vanwege hun hardheid. Soms kunnen de kosten oplopen en de tijd die nodig is om een project te voltooien kan ook verschillen afhankelijk van het type staal dat wordt gebruikt. Roestvrij staal kan bijvoorbeeld duurder zijn dan andere staalsoorten.
Harde legeringen (Inconel, Titanium): Ongelooflijk moeilijk te slijpen door hun hoge hardheid en hittebestendige eigenschappen. Dit vertaalt zich in extra kosten, mogelijk meer tijdrovend dan traditionele processen en het feit dat gespecialiseerde slijpschijven nodig zijn.
CNC staalslijpen:
Als subcategorie van het slijpen van metaal heeft het slijpen van staal zijn eigen overwegingen:Als subcategorie van het slijpen van metaal heeft het slijpen van staal zijn eigen overwegingen:
Soort staal: Mild staal heeft de voorkeur voor slijpen omdat het geen hoog koolstofgehalte heeft in vergelijking met staal met een hoog koolstofgehalte of roestvrij staal.
Gewenste afwerking: Een ander probleem is dat het verkrijgen van een spiegelende afwerking op staal processen zoals polijsten met zich meebrengt, wat extra stappen zijn die de mogelijkheid duurder maken en tijd kosten.
CNC Aluminium Slijpen:
Deze zachtheid maakt het materiaal geschikt voor slijpen met hoge snelheid, terwijl gladde oppervlakken gemakkelijk te bereiken zijn.
Dit in tegenstelling tot hardere metalen, wat betekent dat het voordeliger kan zijn en minder tijd kost omdat het verwerkt kan worden.
Enkele van de toepassingen zijn de ruimtevaart, de automobielindustrie en de consumentenelektronica.
CNC Plastic Slijpen:
Hoewel het niet zo gangbaar is als metaalslijpen, kan CNC slijpen gebruikt worden voor bepaalde soorten kunststoffen.
Overwegingen zijn onder andere:
Soort plastic: Sommige soorten chemicaliën zijn flexibeler dan andere. Bij het slijpen van acrylaatkunststoffen is het werk bijvoorbeeld veel eenvoudiger dan bij harde kunststoffen en dit kan in sommige gevallen het gebruik van specifieke slijpschijven of -technieken vereisen.
Warmtegevoeligheid: Sommige kunststof materialen zijn gevoelig voor hitte en wanneer ze worden blootgesteld aan de hitte die wordt geproduceerd door het slijpsysteem, smelten ze of trekken ze krom. Om deze problemen te minimaliseren, is het noodzakelijk om zeer specifiek te zijn met het type koelmiddel en de slijpparameters.
Gewenste afwerking: Sommige verdere polijststappen kunnen nodig zijn om een hogere glansgraad van het oppervlak te verkrijgen.
Hoe werkt CNC slijpen?
CNC slijpen is een bekende methode vanwege zijn precisiewerk. Het proces omvat niet alleen de apparatuur, maar ook de operator. Bekijk de werking van CNC slijpen, van de eenvoudigste onderdelen tot de complexe onderdelen die deze bewerking mogelijk maken.
- Selectie van slijpschijf: Het selecteren van de juiste slijpschijf op basis van de stof van het werkstuk, de slijpvorm en de gewenste afwerking is van cruciaal belang.
- De machine instellen: Je moet de slijpmachine instellen door de schijfsnelheid en voedingssnelheid aan te passen om de slijpbewerkingen te berekenen.
- Het werkstuk monteren: Het werkstuk monteren is een cruciale stap. Zorg ervoor dat je het werkstuk zorgvuldig op de machine monteert. Je moet er ook voor zorgen dat het correct is uitgelijnd met de slijpschijf.
- Maalbewerking: Nu komt de slijpschijf om de hoek kijken. De slijpschijf verwijdert materiaal van het werkstuk op een gecontroleerde manier om de gewenste vorm en oppervlakteafwerking te bereiken.
- Toepassing koelvloeistof: Hitte kan het werkstuk beschadigen en de integriteit ervan in gevaar brengen, dus let goed op de koelvloeistof tijdens het slijpen.
- Het proces afmaken: Bekijk na het slijpen het eindproduct op nauwkeurigheid en afwerking. Voer indien gewenst extra bewerkingen uit om het resultaat te perfectioneren.
Voordelen van CNC slijpen
Vergeleken met andere traditionele slijpmethoden biedt CNC slijpen veel voordelen, zoals:
- Nauwkeurigheid: CNC slijpen biedt een hogere nauwkeurigheid dan de oude, traditionele slijpmethodes. CNC slijpen is de eerste keuze geworden voor industrieën die precisiecomponenten vereisen.
- Uitzonderlijke oppervlakte-eigenschappen: Een van de belangrijkste voordelen van CNC draaien is de ongelooflijke oppervlaktestructuur die het kan bereiken. Nauwkeurig en gecontroleerd CNC slijpen produceert zeer gladde en uniforme producten.
- Veelzijdigheid: CNC slijpmachines zijn veelzijdig. Ze kunnen grote werkstukken, vormen en materialen aan.
- Herhaalbaarheid: Zodra een CNC slijpmachine geprogrammeerd is voor een specifieke taak, kan het die taak meerdere keren exact uitvoeren. Dit is vooral handig in situaties met grote productievolumes waar nauwkeurigheid het belangrijkste is.
- Efficiëntie: CNC slijpen kan opdrachten vaak sneller voltooien dan handmatige slijpsystemen.
- Afvalvermindering: CNC slijpmachines kunnen afval verminderen dankzij hun nauwkeurigheid en precisie.
Toepassingen van CNC slijpen
CNC slijpen zal de productie blijven revolutioneren tegen 2024. CNC slijpen biedt efficiëntie in een verscheidenheid aan industrieën. Hier zijn enkele solide programma's met bewezen effectiviteit.
Lucht- en ruimtevaart en defensie: (turbinebladen, landingsgestellen)
CNC slijpen is het meest bekend voor het energiebesparende ontwerp van kleine vliegtuigonderdelen, zoals turbinebladen en landingsgestellen, die essentieel zijn voor de brandstofefficiëntie.
De release van GrindingHub in 2024, de eerste vakbeurs voor slijptechnologie, liet zien hoe bedrijven als Airbus CNC-slijpen gebruiken voor de volgende generatie vliegtuigonderdelen.
Automobiel (Krukassen, Nokkenassen)
Apparaten voor elektrische voertuigen (EV) vereisen precisie en een uniek ontwerp van het oppervlak om efficiëntie en een groot bereik te garanderen.
Het marktonderzoeksrapport voor 2024 van Grand View Onderzoek verwacht een aanzienlijke toename van de vraag naar CNC-slijpmachines in de EV-industrie door de opkomst van elektrische voertuigen
Bedrijven zoals Tesla kunnen CNC-slijpen gebruiken voor hun krachtige krukassen en nokkenassen.
Medische hulpmiddelen (Orgaanvervanging, Chirurgische hulpmiddelen)
CNC slijpen heeft belangrijke toepassingen op medisch gebied, zoals gewrichtsvervanging en chirurgische instrumenten.
Door CNC slijpen te combineren met 3D printen en scantechnologie kunnen fabrikanten gepersonaliseerde implantaten die perfect passen bij de specifieke anatomie van de patiënt. Dit zorgt voor pasvorm, comfort en mobiliteit.
Tabel waarin CNC slijpen en traditioneel slijpen worden vergeleken:
| Functie | CNC Slijpen | Traditioneel slijpen |
| Procesbeheersing | Computergestuurd, nauwkeurig en herhaalbaar | Handmatig, vaardige operator vereist |
| Nauwkeurigheid | Hoge nauwkeurigheid en nauwe toleranties | Nauwkeurigheid is afhankelijk van de vaardigheid van de operator |
| Snelheid | Sneller voor complexe vormen en grote volumes | Langzamer, vooral voor complexe vormen |
| Complexiteit | Kan complexe vormen en geometrieën aan | Beperkt tot eenvoudigere vormen |
| Installatietijd | Sneller instellen dankzij automatisering | Langzamere installatie, vereist handmatige aanpassingen |
| Arbeidskosten | Lagere arbeidskosten door automatisering | Hogere arbeidskosten omdat er een ervaren operator nodig is |
| Materiaal Afval | Minder materiaalverspilling door nauwkeurige controle | Meer materiaalverspilling door de kans op operatorfouten |
| Toepassingen | Ideaal voor grote volumes, precisieonderdelen, complexe vormen | Geschikt voor eenvoudigere onderdelen, productie in kleine aantallen of met een beperkt budget |
Kosten en doorlooptijd voor CNC slijpen
Opmerking: Dit is een geschatte prijs. Neem contact op met het dichtstbijzijnde CNC-bewerkingsbedrijf voor echte prijzen.
| Complexiteit | Materiaal | Geschatte kosten per stuk (USD) | Geschatte doorlooptijd |
| Eenvoudig (vlakke oppervlakken) | Zachte metalen (aluminium) | $5 - $20 | 1-3 dagen |
| Matig (cilindrisch met enkele kenmerken) | Staal | $20 - $50 | 3-5 dagen |
| Complex (meerdere functies, nauwe toleranties) | Harde legeringen (bijv. Inconel, Titanium) | $100+ | 5-7+ dagen |
| Matig | Kunststoffen | $15 - $40 | 2-4 dagen |
| Eenvoudig | Loofhout | $10 - $25 | 1-2 dagen |
Wat zijn de soorten CNC-slijpmachines?
Een CNC slijpmachine gebruikt computernummers om met een slijpschijf nauwkeurig materiaal van een werkstation te verwijderen. Hier volgt een overzicht van de meest gebruikte types en hun voor- en nadelen:
CNC oppervlakte slijpmachines
Voordelen
- Veelzijdig: Gebruik verschillende materialen en formaten om plattere voorwerpen te maken.
- Hoge nauwkeurigheid: Zorg voor uitstekende maattoleranties en een hoge afwerkingsgraad.
- Verschillende slijpopties zijn perifeer, vlak en onder een hoek voor verschillende toepassingen.
Nadelen
- Beperkt tot vlakke oppervlakken: niet geschikt voor het slijpen van complexe geometrieën.
- Beperkingen voor werkstukgrootte: Geschikt voor zeer grote of zware stukken.
- Langzamer verwijderen dan sommige andere methoden om te gapen.
CNC Cilindrische Slijpmachine
Voordelen
- Ontworpen voor het slijpen van cilindrische werkstukken: ideaal voor assen, stangen en rollen.
- Hoge nauwkeurigheid om nauwkeurige diameters en rondheid te bereiken.
- Binnenste en buitenste maalcapaciteit: Verwerkt zowel inwendig als uitwendig slijpen in cilindrische werkstukken.
Nadelen
- Beperkt tot cilindrische vorm: niet geschikt voor het slijpen van vlakke voorwerpen of complexe geometrieën.
- Kan moeilijk te configureren zijn voor specifieke slijptoepassingen.
- Er zijn verschillende lay-outs nodig om zowel de binnenkant als de buitenkant te slijpen.
CNC centrifugaalspinner
Voordelen
- Snelle en efficiënte materiaalverwijdering: geschikt voor grootschalige productie.
- Rendabel voor het slijpen van eenvoudige vormen zoals assen en pennen.
- Automatische laadopties zijn beschikbaar voor continu gebruik.
Nadelen
- Beperkte werkstationgrootte en vormbaarheid: ideaal voor sudo, cilindrische bewerking.
- Minder nauwkeurig dan andere slijpmethoden: waarschijnlijk ongeschikt voor kritieke toleranties.
- Voor werkplaatsen van verschillende grootte is speciale apparatuur nodig.
Toonaangevende CNC Slijpmachinefabrikanten
Toonaangevende CNC slijpmachinefabrikanten zijn verspreid over vele landen, elk met sterke punten op specifieke gebieden. Hier zijn enkele van de belangrijkste spelers:
Chevalier
Chevalier is een belangrijke speler in de productie van CNC-slijpmachines, met een speciale focus op CNC-slijpoppervlakken. Ze bieden ook slijpmachines aan, maar hun specialiteit lijkt het vlakslijpen te zijn.
- Focus op vlakslijpen: Hun toewijding aan oppervlakteschuren betekent dat ze expertise hebben in het bereiken van hoge precisie en een goede afwerking. Een verscheidenheid aan slijpoppervlakken kan worden aangeboden met materialen die geoptimaliseerd zijn voor vlakheid en hoge weerstand.
- Concurrerende prijzen: Chevalier biedt concurrerende prijzen vergeleken met andere fabrikanten met vergelijkbare functies. Dit kan een aantrekkelijke optie zijn voor klanten die niet tevreden zijn met schulden.
- Modellen en machines: Chevalier biedt verschillende slijpmachines met verschillende capaciteiten en mogelijkheden, zoals:
- FSG-ADIV serie.
Walter
Walter is een fabrikant van CNC-slijpmachines die gespecialiseerd zijn in het slijpen van gereedschappen.
Focus: WALTER richt zich voornamelijk op CNC-slijpmachines voor de productie van gereedschappen en snijwerk. Walter machines kunnen complexe gereedschapsgeometrie aan. Hun machines zijn geschikt voor een verscheidenheid aan gereedschapsmaterialen, waaronder:
- HSS (hogesnelheidsstaal)
- Hardmetaal
- PCD (polykristallijne diamant)
Modellen en machines: WALTER CNC biedt een verscheidenheid aan gereedschapsnijmachines met verschillende opties om aan verschillende behoeften te voldoen:
- HELITRONIC POWER 400
- HELITRONIC VISION 400 L
- HELITRONISCHE MICRO
STUDER
STUDER is een populaire fabrikant van zeer nauwkeurige rondslijpmachines. Ze staan bekend om hun unieke kwaliteit en geavanceerde technologie. Het bedrijf wijdt zijn diensten aan het voldoen aan de eisen van verschillende industrieën. Hier is een overzicht van wat STUDER aanbiedt:
Focus: Het bedrijf richt zich voornamelijk op CNC rondslijpmachines. Deze machines zijn speciaal ontworpen om de buitenste en binnenste rondingen van werkstukken nauwkeurig te slijpen en om het unieke oppervlak af te werken.
Modellen en machines: STUDER biedt CNC rondslijpmachines voor een verscheidenheid aan behoeften, waaronder:
- Universele cilindrische zuigers
- Walsmachines met hoge snelheid
- Krukasslijpmachines
- Niet-cirkelvormige freesmachines
Kellenberger
Kellenberger is de bekende Zwitserse fabrikant van universele CNC slijpmachines van hoge kwaliteit en fabricage Deze machines zijn erg populair vanwege hun veelzijdigheid en flexibiliteit.
Focus: Kellenberger is gespecialiseerd in universele CNC slijpmachines. Deze machines zijn ontworpen om een verscheidenheid aan slijptaken aan te kunnen, wat flexibiliteit biedt voor werkplaatsen die verschillende materialen nodig hebben.
Modellen en machines: Kellenberger biedt een verscheidenheid aan slijpmachines voor verschillende taken en behoeften, zoals:
- BOULEPRO 200
- KELLENBERGER 10
- VOUMARD 30
- HAUSER 2000
Overwegingsfactoren bij het kiezen van een CNC slijpmachine
CNC slijpmachines zijn krachtige machines voor precisiemateriaalverwijdering. Het kiezen van de juiste machine vereist een zorgvuldige afweging, omdat veel factoren van grote invloed kunnen zijn op uw productiviteit, efficiëntie en algehele succes in het product. Hier is waarom het belangrijk is om deze factoren af te wegen voordat je een CNC slijpmachine kiest:
Type slijpen dat nodig is
Selecteer de hoofdslijptaak. De taken kunnen vlakslijpen, rondslijpen, inwendig slijpen of gereedschapslijpen zijn.
Werkstukgrootte en -materiaal
Houd zorgvuldig rekening met de grootte en het materiaal van het werkstuk. Verschillende machines hebben verschillende mogelijkheden en kunnen geschikter zijn voor specifieke toepassingen.
Vereiste nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking
Specificeer het niveau van nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking dat uw onderdelen vereisen. Voor een hogere nauwkeurigheid zijn over het algemeen meer geavanceerde machines nodig.
Productievolume en budget
Bereken het aantal reguliere onderdelen dat je gaat slijpen. Efficiënte omgevingen kunnen profiteren van snellere, responsievere automatisering.
Conclusie
Concluderend, CNC slijpen is essentieel voor het produceren en vormen van onderdelen met hoge precisie in verschillende industrieën. Deze geavanceerde machines leveren uitstekende afwerkingen en nauwe toleranties, die belangrijk zijn voor onderdelen in de ruimtevaart, de automobielindustrie en medische apparatuur. Met de toegenomen automatisering en vraag naar complexere geometrieën, blijft CNC slijpen zich ontwikkelen om efficiëntie en nauwkeurigheid te garanderen in een concurrerende omgeving.