Metatillverkningar involverar olika processer för att skapa delar som passar dina designkrav. Ofta är precision ett kriterium för denna tillverkningsprocess; maskinister vill att deras delar och komponenter ska vara utan några brister.
Men att uppnå detta är utmanande, eftersom även de mest exakta metoderna fortfarande riskerar att utveckla en eller annan defekt, där grader är vanliga. Därför behöver maskinister ofta ägna sig åt gradning, bland andra ytbehandlingsprocesser, för att bygga in precision och önskad kvalitet i tillverkningen.
Den här artikeln diskuterar gradning på djupet, utforskar orsaker till grader, anledningar till att du behöver gradera dina delar och andra intrikata detaljer du behöver förstå. Låt oss komma rätt på det.
Vad är avgradning?
Grader är små defekter, defekter eller utsprång på ytan av bearbetade metalldelar, vilket förhindrar en jämn ytfinish. Tillverkare använder en serie skärprocesser under bearbetningen för att skapa de önskade komponenterna. Vissa defekter eller oönskade åsar kan dock förekomma, vilket resulterar i grader.
Graderna kan verka skarpa, grova eller ojämna, vilket förändrar delens estetik och ibland funktionaliteten och säkerheten hos den bearbetade produkten. Därför är det nödvändigt att befria den bearbetade delen från denna förorening, och därmed gradning. Så, vad är egentligen avgradning?
Gradning innebär helt enkelt borttagning av dessa brister – grader. Det involverar en serie operationer som syftar till att befria metallytan eller bearbetade delen från grader, vassa kanter, grova fläckar och andra brister. Därför resulterar resultatet av avgradningen i att delens utseende, noggrannhet, säkerhet, konsistens och övergripande kvalitet förbättras.
Orsaker till gradning vid metalltillverkning
Gradning är en viktig aspekt av metalltillverkning, eftersom det hjälper till att förbättra delens säkerhet, kvalitet och funktionalitet. Nedan finns en mer detaljerad genomgång av fördelarna med denna efterbearbetningsoperation.
Förbättra estetik och ytfinish
Gradning förbättrar delens övergripande utseende och skapar en polerad och professionell finish. Det hjälper till att jämna ut brister och bearbetningsdefekter, vilket säkerställer bättre produktkvalitet och estetiskt tilltalande. Gradning är avgörande för tillverkning av specialanpassade delar, eftersom det bidrar till att förbättra en dels estetiska tilltalande.
Säkerhetsskäl
Grader, särskilt de vassa, utgör säkerhetsrisker för tillverkare, anställda och slutanvändare. Under transport, delmontering, installation och användning av produkten ökar förekomsten av grader i delen risken för skador.
Minska slitaget på skärverktyg
Ibland är det nästan oundvikligt att bearbeta delar utan att skapa grader. Dessa grader kan dock vid efterföljande bearbetning öka risken för verktygsslitage. Grader ökar interaktionen med verktygen och arbetsstycket, vilket påskyndar slitaget.
Förbättra precision och delfunktionalitet
Gradning hjälper till att skapa en bättre ytfinish, vilket förbättrar delens dimensionella noggrannhet och precision. Om du inte tar bort grader från din tillverkning kan det orsaka ansamling av restmaterial på kanten, vilket orsakar fler tillverkningsfel. Gradning hjälper också till att enkelt montera och montera olika komponenter och främja delarnas funktionalitet.
Orsaker till grader under CNC-bearbetning?
CNC-bearbetning är faktiskt en exakt process; men det finns fortfarande risk för defekter som grader. Det kan vara resultatet av alla processer, inklusive borrning, fräsning, svarvning och andra skärtekniker som laserskärning, blankning och klippning.
Nedan är de troliga orsakerna till att du har grader i dina bearbetade delar.
Verktygsslitage
Kontinuerlig användning av bearbetningsverktyg, särskilt med dåliga underhållsmetoder, ökar slitaget, vilket minskar verktygets effektivitet. Därför blir skäreggen mindre effektiv och ökar chanserna för gradbildning.
Materialegenskaper
Den typ av material du bearbetar, särskilt tjocklek och kvalitet, kan också påverka risken för grader. Material av hög kvalitet har alltid livsmedelsbearbetningsegenskaper, med mindre krav på efterbehandling och efterbearbetning. Material av dålig kvalitet kan dock öka risken för grader.
Operatörens skicklighetsnivå
Dålig operatörs skicklighetsnivå kan också öka risken för gradbildning. För att öka bearbetningseffektiviteten förstår en skicklig operatör de nödvändiga parametrarna, såsom verktygsvägsstrategin. Därför spelar teknikern, förutom materialegenskaper och bearbetningsprocessen, också en roll i bearbetningsdefekterna.
Matningshastigheter och skärhastighet
Denna funktion relaterar också till operatörens skicklighetsnivå. Dålig optimering av skärhastigheten och matningshastigheterna kan öka riskerna för gradbildning. Skärning vid högre hastigheter ökar värmeuppbyggnaden, vilket ökar risken för gradbildning.
Otillräcklig kylning och smörjning
Otillräcklig kylning och smörjning under bearbetning kan orsaka värmeuppbyggnad och överhettning, vilket ökar risken för grader och andra defekter.
Klassificeringar av grader
Beroende på form och formningsmekanism uppvisar grader specifika egenskaper som gör det möjligt att klassificera dem. Nedan diskuterade vi typerna av grader.
Baserad i Shape
Grader är i allmänhet grupperade i tre kategorier, beroende på deras form.
- Skarpa grader: Som namnet antyder är dessa grader i form av ett krossat glas med spetsiga och vassa kanter. Dessa är den typ av grader som kan orsaka skador om de inte tas bort. De bildas under skärning eller klippning; följaktligen uppträder de på undersidan av delens skäryta.
- Flying Edge Burrs: De kallas också phi eller spill burrs. Flygkantsgrader uppträder vanligtvis som långa och tunna utsprång som sträcker sig utanför materialets kant. Liksom andra grader kan det försämra delens funktionalitet och precision.
- Stänkgrader: Dessa grader är vanliga vid pressgjutning, som uppstår under övergången av den smälta metallen till fast material. Det kan också förekomma under svetsning, med oregelbundna former.
Baserat på bildningsmekanismen
Denna klassificering av grader är den mer populära metoden, eftersom den beskriver hur de bildas under tillverkningen av komponenterna. Nedan utforskar vi tre typer av grader baserat på denna klassificering.
- Tumlande grader: Dessa grader fastnar från böjningen av verktygsbanan, vilket orsakar lätt rotation eller tumlande av metallpartiklar under bearbetning. När du bearbetar arbetsstycket kan en del material finnas kvar och flytta med fräsen, och guld pekar mot skärtänderna.
- Poisson Burrs: Namnet på denna grader spårar till termen – gifteffekt – som hänvisar till expansioner vinkelrätt mot områden som upplever stress. Applicering av kraft på material, t.ex. vid skärning, orsakar deformation av kanterna och skapar grader. Denna deformation uppträder som grader på ingången som bildas vid ingången av skäreggen.
- Riv burrs: Dessa grader bildas genom rivning när ett material är plastiskt deformerat och inte klipps helt. Det är vanligt med CNC-stansning, där den vassa skäreggen lämnas längs konturen av det stansade hålet.
- Heta burrar: Det kallas ibland för termiska grader, vanligt vid skärning eller slipning. De kallas ibland slagg eller stänk. Det bildas när det byggs upp för mycket värme under skärning. Det kan också vara resultatet av svetsning, plasmabåge och laserskärningsprocesser när okontrollerad kylning inträffar.
- Avskurna grader: Dessa grader uppstår vid kanterna på avskurna delar, särskilt efter processer som fräsning eller sågning. Avskurna grader avser reststycket vid avskärning av komponenter i ett arbetsstycke. De uppstår som ett utsprång eller ojämn depression. Det är vanligt på sågsnitt och maskindelar för autoskruv.
Typer av gradning
Vi kan gradera avgradning i fyra huvudkategorier beroende på bearbetningskraven.
Grovt betyg
Gradningsmetoder som filning, fräsning, växling, kapning och glättning hör till grovsorten. Denna gradningsmetod kan uppnås med enkla verktyg som sandpapper, filer och slipmedel. Denna typ av gradning är kostnadseffektiv, eftersom den är enkel och inte kräver intensivt arbete. Dessutom är det ineffektivt för komplexa strukturer, särskilt de med hål. Den är lämplig för enkla produkter med liten eller ingen precisionsspecifikation.
Allmän betyg
Även om denna form av gradning inte är sofistikerad, är den ett snäpp högre än den grova graden. Det involverar mekaniska processer som involverar sandblästring, vibrationer och rullar. Gradningsprocesserna inkluderar slipning, hjulslipning, bandslipning och polering.
Dessutom är den mindre effektiv än den finare kvaliteten och ofta för delar med mindre precisionskrav. Det kan dock fungera som en första avgradning innan ytterligare ytbehandling. Det är lämpligt för att ta bort ytgrader, särskilt stora, för att förbättra delens allmänna utseende.
Bra betyg
Gradningsprocesser som hör till de fina kvaliteterna är i grunden efterbehandlings- och spolprocesser. De inkluderar tekniker som elektrokemisk bearbetning, valsning och elektropolerad slipning.
Denna form av gradning är lämplig för delar med högkvalitativ finish, såsom högprecisionsgradning. Jämfört med de två föregående är det en effektivare gradningsmetod som lämpar sig för industrier med precisionsstandard.
Ultraprecisionsgrad
Processer som hör till denna grad av gradning inkluderar magnetisk fräsgradning, elektrisk gradning, elektrolytisk kemisk gradning och friktionsflödesgradning. Tekniken är inriktad på att uppnå en felfri ytfinish, oavsett var graderna kan vara dolda eller komplexiteten hos den bearbetade delen.
Den är mycket effektiv och lämplig för delar med snäva toleranskrav. Till exempel kräver den elektrokemiska processen bara att arbetsstycket kopplas till en kemisk elektrisk kraftkälla som sedan gör bort komponenterna från graderna.
Standardmetoder för avgradningsdefekter
Det finns olika metoder för att avgrada och befria dina bearbetade delar från brister. Nedan finns en översikt över de typiska som används av OEM och ingenjörer.
Manuell gradning
Som namnet antyder använder du ingen maskin eller enhet för att utföra denna gradningsprocess. Därför är det bara enkelt att grada en liten komponent, där maskinisten kan använda vassa verktyg som filar, knivar, slipmaskiner, sandpapper eller andra lämpliga polerverktyg. Det är den traditionella metoden att polera bearbetade delar, där du noggrant undersöker delen och använder den vassa änden av ditt verktyg för att ta bort graderna. Det är praktiskt och mångsidigt men stressigt och tidskrävande. Tekniken är dock nästan omöjlig när man arbetar på ett stort föremål eller volym.
Elektrokemisk gradning
Denna avgradningsprocess är till för när du måste ta bort grader i områden som kommer att vara utmanande för andra metoder. Det är vanligtvis för att avgrada små delar med områden som är svåra att nå. Som namnet indikerar använder processen en elektrokemisk process för att befria sådana delar av graderna.
Denna avgradningsmetod använder en elektrolytisk lösning - såsom natriumklorid eller natriumnitritlösning och elektrisk ström, med arbetsstycket fäst vid kretsen som fungerar som en anod. Lösningen och strömmen tar snabbt bort graderna.
Du bör dock linda in delar av delen med isoleringsmaterial för att förhindra upplösning av arbetsstycket. Processen är snabb, effektiv och lämplig för intrikata komponenter. Dessutom finns det inget verktygsslitage med denna teknik.
Hålgradning
Precis som de tidigare metoderna förklarar namnet på denna gradningsteknik vad det handlar om. Det är den bästa metoden för att ta bort grader i ett hål. Den använder ett fjäderbelastat skärverktyg fäst på en spindel. Maskinisten placerar försiktigt verktyget så att det penetrerar hålet och tar bort graderna. Processen är snabb, effektiv och kostnadseffektiv för att ta bort grader i hål med små eller inga repor eller skador på delen.
Borstning
Borstning är en mekanisk metod för gradning. Det handlar om att skrubba ytan på den bearbetade delen med ett slipande material – en borste. Handlingsprincipen liknar att använda sandpapper och andra manuella verktyg för avgradning. Men till skillnad från manuella metoder kan du använda en maskin för att påskynda och förstärka processen, vilket ökar effektiviteten.
Förutom borstning inkluderar andra mekaniska avgradningsmetoder slipning och valsning, poleringsverktyg, fräsar och elektrocuterade instrument. Denna process är särskilt fördelaktig för komplexa delar och strukturer.
Tillverkningstips för att förhindra bristningar i dina metalltillverkningar
Även om grader är ett bearbetningsfel, är det en ganska vanlig företeelse. Effektivt förebyggande av grader under metalltillverkning kräver en kombination av strategiska metoder. Nedan ger vi en kort översikt över tillverkningstips som hjälper dig att minimera eller eliminera grader i dina tillverkningar.
Använd en skärvätska
Användning av lämpliga skärvätskor och smörjmedel under bearbetning och skärning av metall kan hjälpa dig att minska riskerna för gradbildning. Smörjmedel hjälper till att minska friktionskraften mellan skärtänderna och arbetsstycket.
Dessutom, efter bearbetning under längre perioder, uppstår värmeuppbyggnad – ett av fallen med gradbildning. I detta fall kan smörjmedlet fungera som ett kylmedel, minska den stigande temperaturen, förhindra verktygsslitage, friktion och gradbildning. Därför är det viktigt att använda lämpliga skärvätskor och smörjmedel vid bearbetning av delar.
Använd roterande borstar för ytfinishing
Även om många ytbehandlingar hjälper till att befria dina metalltillverkningar från grader, förändrar de eller till och med skadar produktens beläggningar. Att använda roterande borstar är därför ett bättre val för ytbehandling. Borstarna förbättrar effektivt dina delars ytegenskaper och avgradning samtidigt. Dessutom är de kostnadseffektiva, vilket minskar behovet av mer sofistikerad ytbehandling eftersom komponenterna behåller sin beläggning.
Prova automatisk avgradning
Medan manuell och mekanisk gradning är praktisk och kostnadseffektiv för att ta bort grader i dina metalltillverkningar. Men eftersom det är starkt beroende av mänsklig inblandning är det utmanande att garantera noggrannhet och konsekvens. Dessutom fördröjer det tillverkningstiderna, ökar risken för andra defekter eller försämrar till och med dina delars totala yta och kvalitet. Att använda automatiserade avgradningsmaskiner hjälper till att säkerställa en jämn, konsekvent finish med hög precision, vilket tar bort alla grader i dina metalltillverkningar.
Gradning och Finish
Försök att integrera avgradning i din allmänna ytbehandlingsprocess. Vissa tillverkare väljer att separera ytbehandlingsprocedurer; detta ökar ledtiderna och belastar materialet. Gradning och efterbehandling samtidigt hjälper dig dock att uppnå önskad ytfinish, kvalitetsstandard och polerat utseende.
Zintilons experttjänster för metalltillverkning
Även om det är en utmaning att undvika grader och andra brister under bearbetning, är partnerskap med en experttjänst för metalltillverkning ett intelligent drag för att uppnå detta. På Zintilon erbjuder vi industristandardtjänster för tillverkning av delar, allt från bearbetning, pressgjutning, snabb prototypframställning och andra relaterade teknologier.
Våra anläggningar består av sakkunniga maskinister och ingenjörer med god förståelse för att säkerställa att din tillverkning upprätthåller alla dina önskade specifikationer. Oavsett om du vill att din del ska vara fri från grader eller behöver mer sofistikerade efterbehandlingsalternativ, är vi ditt bästa val.
Kontakta oss idag!
Slutsats
Vi har konstaterat i den här artikeln att gradning är mer än att bara förbättra dina delars estetik och ytegenskaper. Det är också avgörande för att bibehålla precisionen och funktionaliteten hos komponenterna. Det finns dock olika metoder och kvaliteter, beroende på din designspecifikation. Se bara till att använda den som bäst passar dina krav för att säkerställa ett framgångsrikt projekt.
Vanliga frågor
Hur påverkar grader tillverkning av metalldelar?
Grader påverkar generellt de allmänna egenskaperna hos dina metalldelar, inklusive precision och funktionalitet. Det ökar risken för delens slitage, vilket gör monteringen av delar utmanande och ställer till säkerhetsproblem.
Vad är avgradning till för?
Gradning är ett efterbearbetningssteg under tillverkning av metalldelar. Det hjälper till att befria de tillverkade delarna från eventuella brister, grader och förbättrar de allmänna ytegenskaperna hos den bearbetade delen.
Hur väljer du rätt gradningsmetod för dina metalldelar?
Gradningsmetoden för din tillverkning beror på materialtyp och detaljgeometri. En viktig funktion är dock den önskade finishen på dina önskemål om designspecifikationer. Till exempel är fina och ultraprecisionsgradningsmetoder för delar som kräver extrema toleransspecifikationer, såsom komponenter i flygindustrin.
Bra, tillsammans
