Com assegurar l'acabat superficial de les peces CNC?
El rebuig de peces a causa d'un mal acabat superficial és un resultat que cap fabricant desitja. Fins i tot si les peces compleixen totes les especificacions dimensionals i funcionen com estan previstes, els clients les poden rebutjar si l'acabat superficial és imperfecte. Això és especialment crític per a les peces utilitzades en productes finals visibles o com a components de motlles. A causa de la naturalesa de Mecanitzat CNC, les marques microscòpiques visibles de les eines sempre hi haurà presents a les peces mecanitzades. Tanmateix, factors com la vibració excessiva entre l'eina i la peça, i les velocitats d'avanç incorrectes, també poden provocar un mal acabat superficial. Aquest article tracta les tècniques, les eines i els processos aplicables tant durant com després del mecanitzat per limitar la visibilitat de les marques de les eines i garantir una qualitat superficial excel·lent en tot moment.
Per què és inacceptable un mal acabat superficial?
A més de ser antiestètic, un mal acabat superficial afecta negativament la resistència a la corrosió i fa que certs processos de fabricació, com ara la pintura, siguin més difícils i requereixin més temps. Amb un mal acabat superficial, és més difícil preparar adequadament les peces per als processos d'acabat posteriors al mecanitzat, com ara l'anoditzat o Recobriment en polsEls recobriments poden tenir dificultats per adherir-se, cosa que pot provocar picadures a les zones sense recobriment i una possible propagació de la corrosió per les seccions metàl·liques exposades. En conseqüència, la peça esdevé més susceptible a la corrosió. Un mal acabat superficial també augmenta els efectes de fricció entre la peça i altres objectes, i pot reduir la resistència i el desgast.
Què és una superfície "tal com està mecanitzada"?
Quan una peça acabada es treu de la màquina CNC, la seva superfície (abans de qualsevol acabat superficial posterior al procés) apareixerà opaca i mostrarà marques d'eina visibles. Això s'anomena superfície mecanitzada. La qualitat de la superfície acabada es quantifica mesurant la rugositat superficial mitjana (Ra) de la peça. Una rugositat superficial estàndard de màquina comercial per a peces és 3,2 μm de RaSovint, aquesta és l'opció d'acabat superficial més econòmica, ja que no requereix cap processament addicional. Mentre que alguns clients poden acceptar una superfície tal com està mecanitzada, d'altres poden exigir una rugositat superficial (Ra) més baixa.
Aquest article se centra únicament en consells relacionats amb la millora de l'acabat superficial un cop mecanitzada durant les operacions de mecanitzat CNC. Tanmateix, es poden aplicar diversos altres processos d'acabat superficial a les peces després del mecanitzat per aconseguir la rugositat superficial desitjada.
Quatre consells per millorar la qualitat de la superfície mecanitzada
Aconseguir una millor qualitat de superfície mecanitzada requereix revisar els fonaments del mecanitzat. En modificar les configuracions de les eines i optimitzar les trajectòries d'eines i els paràmetres de tall, els fabricants poden garantir que les seves peces tinguin una qualitat superficial excel·lent. Aquí teniu 4 consells sobre com evitar un mal acabat superficial en peces mecanitzades:
1. Augmentar la velocitat, reduir l'alimentació: Per aconseguir la superfície mecanitzada desitjada, la màquina CNC ha de funcionar dins dels rangs d'avanç i velocitat especificats per al material que es talla. Augmentar la velocitat del cargol de l'eina redueix el temps de contacte entre l'eina i la peça. Això redueix l'avanç acumulat (BUE) i allarga la vida útil de l'eina. L'eliminació ràpida de material és l'objectiu per a les trajectòries de desbast, mentre que l'eliminació lenta per a dimensions precises i una qualitat superficial superior és l'objectiu per a les trajectòries d'acabat. En reduir la velocitat d'avanç, es poden fer talls més lleugers i superficials, donant com a resultat un acabat superficial més uniforme. En combinar l'augment de la velocitat del cargol amb una reducció de la velocitat d'avanç, es minimitza el BUE de la peça, millorant així l'acabat superficial.
2. Minimitzar la vibració i la deflexió de l'eina: El chatter fa referència a les vibracions que es produeixen a l'eina durant les operacions CNC a causa de forces. La deflexió, en canvi, és la distància que recorre la punta de l'eina allunyant-se de l'eix del portaeines. Ambdues són causes importants de mala qualitat superficial. Tot i que no es poden evitar del tot, aquí teniu dos consells per minimitzar-les:
* Assegureu-vos que s'utilitzi l'eina i el portaeines correctes, adequats a la feina i al material, per garantir la rigidesa. Assegureu-vos que els paràmetres de tall i les velocitats d'avanç estiguin dins dels rangs recomanats.
*Utilitzeu el portaeines correcte per minimitzar el voladís de l'eina i, d'aquesta manera, minimitzar la desviació. Assegureu-vos que l'eina estigui ben subjectada a la pinça i que la peça estigui ben fixada. Ambdues opcions minimitzen la possibilitat que l'eina o la peça es moguin o vibrin durant l'operació de mecanitzat.
L'aplicació d'aquestes dues puntes reduirà significativament la vibració i la deflexió de l'eina, donant com a resultat superfícies mecanitzades d'alta qualitat.
3. Evacuació de xips de control: El trencament i l'extracció incorrectes de les encenalls poden afectar negativament l'acabat superficial, ja que les encenalls poden marcar la peça o fins i tot danyar l'eina. Per solucionar-ho, considereu l'ús de trencadors d'encenalls. Els trencadors d'encenalls són elements integrats o fixats a la cara de tall de l'eina. Promouen el trencament d'encenalls doblegant deliberadament l'encenall, fent-lo més curt, menys fibroso i més fàcil de trencar. La reducció de la càrrega d'encenalls disminueix les forces que actuen sobre l'eina. En controlar l'evacuació d'encenalls, els fabricants s'acosten a aconseguir superfícies mecanitzades d'alta qualitat, evitant la BUE i allargant la vida útil de l'eina.
4. Augmenta l'angle d'inclinació: L'angle de tall és l'angle entre la cara de tall de l'eina (les encenalls superficials flueixen a través d'elles després de tallar-les) i un pla perpendicular a la direcció del vector de velocitat de l'eina. Augmentar l'angle de tall ajuda a promoure l'evacuació de les encenalls i a minimitzar la BUE. En augmentar positivament l'angle de tall, es redueixen les forces de tall i les encenalls es formen i s'evacuen contínuament, cosa que també ajuda a reduir l'aparició d'un mal acabat superficial.
Conclusió
Un acabat superficial deficient en peces mecanitzades és un maldecap important. Tot i estar mecanitzades amb dimensions precises, les peces amb un acabat deficient rarament s'accepten i poden erosionar els beneficis de l'empresa. Tanmateix, aplicant les tècniques esmentades anteriorment, es pot aconseguir complir els requisits d'acabat superficial del client en l'estat mecanitzat.