Szakmai segítség a polírozás szempontjaihoz
Gyakorta szembesülök olyan helyzetekkel, amikor a gyorsan változó piaci és technológiai körülmények okoznak meglepetést a már hosszabb ideje jól működő termelési struktúrákban, vagy egy cég újonnan lép be a polírozást igénylő szerszámok, termékek piacára, s ez olyan új kihívásokkal szembesíti, melyek létezéséről addig nem volt tudomása.
- A polírozást is tervezni kell, ehhez igyekszem most segítséget nyújtani.
Mit érdemes figyelembe venni?
- 1. Anyagminőség kiválasztása
-
Itt természetesen az elsődleges szempont a betétekkel szemben támasztott mechanikai és vegyi követelmény, ezen belül azonban mindig több választás lehetséges.
A polírozás szempontjából a jól és a gyorsan polírozható anyag fogalma pl. nem ugyanaz. A magas minőségű (átlagosan a 10 mikronnál finomabb) felületeknél pedig az anyag ára, bár nyilván nem elhanyagolható, már nem lehet elsődleges szempont!
Mindig érdemes az anyag gyártójával is egyeztetni, nem csupán szám alapján kiválasztani azt, hiszen a szabványok is tartalmaznak tűrésmezőket, így nem biztos, hogy egy adott kohóban készülő anyagot a gyártó ajánlani fog egy bizonyos felületi igényhez, ami különösen a finom, magasfényű, magas igényű felületeknél okozhat kellemetlen meglepetéseket. Nem mindegy például az sem, hogy egy adott gyártó ilyen célra szánt anyagokra specializálódott, vagy az ipar más szegmensei számára gyárt általában, akár ugyanolyan számjelű anyagokat, esetleg mindkettő megtalálható nála.
- 2. Gépi megmunkálás módja
- Itt az elsődleges kérdés magának a technológiának a kiválasztása, úgy mint esztergálás, marás, köszörülés, szikraforgácsolás. Ezeken belül azonban szintén lényeges azok paramétereinek megfelelő kiválasztása!
- Általános, ám lényeges szempontok:
-
• a gépi nyomoktól mentes felület kialakításához az adott felületen található legmélyebb gépi nyom legaljáig kell a teljes felületről anyagot leválasztani. Könnyen belátható ez alapján, hogy amennyiben a legmélyebb nyom pl. 0,1 mm mélységű, úgy a teljes felületről 0,1 mm anyagot kell, a gépi megmunkálásnál sokkal finomabb eszközökkel, tehát sokkal időigényesebben eltávolítani. Ráadásul minél nagyobb ez az anyagmennyiség, relatíve annál durvább eszközöket igényel, melyek nyomainak eltávolítása a következő, eggyel finomabb eszközzel megint több időt, több ilyen "lépcsőt" tesz szükségessé.
• ezen felül minél több az így leválasztandó anyag és minél nagyobb a felület, annál nehezebb kézi eszközökkel mindenhonnan azonos anyagmennyiséget leválasztani, azaz annál nehezebb tartani a formát, a geometriát és természetesen a méreteket.
• Mindezek okán a legtöbb esetben érdemes a gépi felület-minőségre nagyobb gondot fordítani, mert ezzel a polírozáson akár 30-50%-ot is megspórolhatunk!
- Az egyes technológiákról:
- • Esztergálás
-
Esztergálásnál már a lapka típusának kiválasztása sem elhanyagolható szempont, mert előfordulhat, hogy egy jobb minőségű lapka kellően jobb felületet ad ahhoz, hogy az árában mutatkozó különbség a polírozásnál megtérüljön! Érdemes pl. a végső simítást egy külön, csak arra használt lapkával elvégezni, azt a lapkát nem tenni ki nagyobb igénybevételnek. Hasonló a helyzet az előtolás megválasztásánál is, ahol a gépen töltött többlet idő a kézi megmunkálás során szinte biztosan megtérül, a fentebb említettek okán!
- • Marás
-
Nem forgástesteknél a polírozás szempontjából egyértelműen a legjobb választás, ahol ez megoldható. A mai gépek és precíziós marófejek már képesek olyan finom felületeket készíteni, amelyek szinte azonnal polírozhatóak, kiváltva 1-2, vagy akár több csiszolási lépést, ami igen sok időt megspórol. A marás során továbbá viszonylag egyenletes mélységű és jól látható nyomok keletkeznek, így ennél a technológiánál biztosított legjobban a geometria megtartása is.
- • Köszörülés
-
A legtöbb esetben nem célravezető, mert bár ránézésre nagyon egyenletes felületet ad, a kellően finom alap eléréséhez túlzottan finom követ kellene alkalmazni, ami sem időben, sem árban nem kifizetődő. A technológiából adódóan a köszörülés milliónyi apró, gyakorlatilag elnyújtott háromszög (mélységében) alakú karcot húz a felületbe, valamint a leszakadó anyag és kőszemcsék óhatatlanul beleverődnek, melyek nyomait nem könnyű eltávolítani, egyenetlen és viszonylag nagy mélységük miatt. A fentebb említett, általános szempontok így ez esetben még inkább érvényesek.
- • Szikraforgácsolás
-
Sokszor megkerülhetetlen technológia, ami egyben a legjobb választás is lehet, ugyanakkor könnyen el is lehetetlenítheti a felület polírozását!
- Általában olyan felületeknél, ami marással kivitelezhető, semmiképpen nem éri meg a szikraforgácsolást alkalmazni!
-
Ennek oka egyrészt a nagy időigény a kellően finom felület eléréséhez, másrészt, hogy a szikraforgácsolás kikeményíti a felületet. Alapvető probléma még ezzel a technológiával, hogy rengeteg, változó mélységű, apró lyukat "mar" a felületbe. Tökéletesen polírozott felületet pedig csak úgy lehet kialakítani, ha a legutolsó ilyen apró lyukat is eltüntetjük, ami néha csak a már-már kész állapotban vehető észre, s emiatt akár többször is újra kell munkálni a felületet. Minél durvább a szikraforgácsolás, annál mélyebbek az ilyen apró lyukak.
- Magas minőségű polírozás esetén maximum VDI 20, de lehetőleg VDI 16, vagy annál finomabb felületet érdemes készíteni!
-
Szintén hátránya lehet még a nehezen öblíthető helyeken a beégés veszélye, ami olyan mély lyukakat eredményezhet, melyek okán az alkatrész akár selejtté is válhat a méretek eltolódása miatt.
- Fontos,
-
hogy amennyiben polírozásra szánunk egy tömbszikrázott felületet, úgy lehetőleg réz elektródát használjunk és annak felületét kézi módszerekkel (lényegében polírozással) simítsuk el! Az elektródán maradó marónyomok az acél felületén is megjelennek, onnan pedig sokkal tovább tart eltávolítani őket mint az elektródáról, ami hatványozódik, ha egy elektródával több munkadarab készül!
Huzalszikra esetén pedig szinte elkerülhetetlen egy "vonal", vagy kisebb lépcső kialakulása a vágás bekezdése-végénél, ami főleg forgástesteknél, furatoknál jelenthet problémát, mert ismét vagy a teljes felületről kell a vonal mélységében az anyagot eltávolítani, vagy azt helyileg kicsiszolva ovalitás keletkezik.
- 3. Felületek hozzáférhetősége
- • Célszerű a polírozandó felületekre minden esetben legalább 45°, de lehetőleg 90°-os rálátást biztosítani!
-
• Itt nem csupán arra gondolok, hogy konkrétan beférjen valamilyen eszköz az adott felülethez!
• Mivel a polírozás során a kontrollt a látás adja, az sem elhanyagolható szempont, hogy az adott felületre van-e közvetlen rálátás, vagy pl. tükröződik-e benne egy struktúrált felület, ami erősen megnehezítheti a megmunkálandó felület ellenőrzését, előfordulhat, hogy az már csak a műanyagon lesz lehetséges, így ilyen esetben számolni kell az esetleges újbóli polírozás szükségességével is!
• Szintén nem mellékes az sem, hogy milyen eszközökkel, milyen szögből lehet hozzáférni a felülethez, ami a rá kifejthető nyomást is befolyásolja, ezáltal pedig ismét a megmunkálási időt és az árat.
• Forgástest fazonoknál többnyire célszerű a betétet is forgástestként, eszterga tokmányba befoghatóan tervezni.
• Egy jól megválasztott osztás, vagy egy plusz betét készítése pl. egy részben forgástest fazonnál (ahol a mechanikai szempontok egyébként lehetővé teszik) akár felezhetik is a polírozási költségeket, hasonlóképpen az általános szempontoknál, fentebb említettekhez.
- 4. Időzítés
- A termékmodellek készítésénél nem mindig van lehetőség a polírozás szempontjait figyelembe venni, azonban a szerszám tervezése során mindig érdemes már a termékmodell ismeretében erre is gondolni, a szerszám tervezésénél eleve figyelembe venni a hozzáférhetőséget is.
- Magát a polírozást pontosabban "beárazni" a szerszám-modellek, tervek ismeretében lehetséges, pontosan az eddig tárgyalt okokból kifolyólag, amik mind befolyásolják a megmunkálási időt.
- Ezen felül természetesen figyelembe kell venni, hogy pl. szükséges-e nyers (polírozás előtti) mintadarabokat gyártani, vagy éppen két részletben érdemes-e a polírozást elvégezni, hogy a minták megfelelőek legyenek, de az esetleg szükséges módosítások után ne kelljen a teljes polírozási munkát újra elvégezni.
- Összességében a polírozás mindig az "utolsó simítások" között szerepel, ahol már összeadódnak a megelőző műveleteknél előforduló csúszások, ugyanakkor a polírozás sürgetése nem lehet célravezető, hiszen az itt keletkező hibák javítása megint hosszú időt igényel, akár egyes betétek újra gyártását is vonzhatja magával, tehát a kapkodásból eredő esetleges hibák tétje itt a legnagyobb!
- A szerszámkészítés szépsége pontosan változatosságában rejlik, minden szerszám más és más, mind új kihívásokat rejt, s ezeknek a kihívásoknak csak közös munkával, tudást, tapasztalatot és a munkafázisok szempontjait egyeztetve lehetséges a legjobb eredményt célozva megfelelni.