VERKO 1
VERKO Skärande bearbetning
VO 10/15 SKÄRANDE BEARBETNING • Kulskruvar • Spin
delrenovering • Maskinskydd • Spåntransportörer Tfn: 0589-148 70 • info@arbogamachine.com • www.arbogamachine.com Figur 3 Figur 4 Löseggsbildning Vidhäftningen av arbetsstyckets material till verktygets spånyta börjar i tunna lager vilka ackumuleras då ytterligare lager samlas. Denna process kan leda till ett negativt fenomen som kallas löseggsbildning. Om en större mängd material samlas på verktyget, kan det ändra skäreggens profil. Det påbyggda materialet kan också brytas av och skada eggen. I värsta fall kan materialet som byggts upp på eggen deponeras på arbetsstycket. I någon eller alla av dessa situationer, gör löseggsbildningen att skärprocessen blir oförutsägbar och svårkontrollerad. Huvudfokus för tribologin är att förstå vad som orsakar löseggsbildning och vad som kan göras för att minimera problemet. Två aspekter av skärprocessen bidrar till att spånet fastnar på spånytan. En faktor är de mycket höga tryck och temperaturer som bildas i skärzonen. Den andra faktorn är den relativt långsamma hastighet som spånet har över verktygets spånyta som börjar med noll rörelse vid stagnationspunkten. När två material är i kontakt med varandra under högt tryck och hög temperatur och samtidigt rör sig långsamt, är förutsättningarna höga för att de ska vidhäfta varandra och därmed att löseggsbildning uppstår. För att minimera vidhäftningen och risken för löseggsbildning bör spånets kontakttid mot spånytan minimeras. Den enklaste lösningen är att öka skärhastigheten och använda vassare verktyg. Snabbare skärhastigheter minskar tiden som verktyg och material är i kontakt med varandra. Den högre processtemperaturen kan också minska styrkan i den eventuella löseggen eller eliminera den helt. Ett vassare verktyg har en högre spånvinkel som tvingar spånet att färdas en längre sträcka under en viss tid, dvs. röra sig snabbare. Materialtendenser Tribologin har fått allt mer uppmärksamhet på senare tid, då risken för löseggsbildning är mycket högre i arbetsmaterial som vanligen inte bearbetades för 20 år sedan. Exempelvis har fenomenet löseggsbildning uppstått men inte varit ett allvarligt problem i vanliga material som stål med hög kolhalt. Genom tillämpning av korrekta bearbetningsparametrar har vanligen vidhäftningen eliminerats och löseggsbildningen förhindrats. Problemet uppstår inte i kortspånande material som t.ex. gjutjärn, däremot i långspånande material då det automatiskt skapas längre kontakttid mellan spån och verktyg, vilket ökar risken för vidhäftning. Vid bearbetning av material som stål med låg kolhalt och aluminium, ökar risken för löseggsbildning. Löseggsbildning förekommer oftast vid bearbetning av material med hög seghet, hög vidhäftningstendens och slipande förmåga. Ett utmärkt exempel är material inom flyg- och kraftindustrin som titan, nickelbaserade legeringar och värmetåliga metaller. Ytterligare faktorer som bidrar till löseggsbildning är de höga tryck och temperaturer som genereras vid bearbetning av dessa hårda legeringar med låg värmeledningsförmåga. I allmänhet är skärhastigheterna för dessa material oftast långsammare än genomsnittet. Förutom att maximera skärhastigheterna och verktygets skärpa finns det metoder för att kontrollera löseggsbildningen som fokuserar på verktygsytans tillstånd. Något överraskande finns det två i grunden motsatta teorier om detta. Den ena går ut på att om ytan på verktyget är finare, kommer mindre energi att alstras då spånet glider över verktygsytan. Lägre temperaturer och mindre kontakt minskar tendensen till löseggsbildning. I motsats till den teorin hävdas att en grövre verktygsyta som är formad med räfflor eller annat i mikrometerstorlek, kommer att resultera i mindre kontakt mellan spån och spånyta och därmed minska risken för friktion. Ingen av teorierna är bevisad, och under vissa omständigheter kan de båda vara effektiva. Slutsats: framsteg via tribologi Tribologins forskning och teoribildning och process- och verktygteknikerna som utvecklats för att hantera frågor som till exempel löseggsbildning (se sidofältet), fokuserar på målet att producera en bearbetad ytkvalitet som uppfyller kundens krav. Efter kraven på dimension och form, är ytkvaliteten ofta avgörande för en produkts totala kvalitet. Fortsättning på nästa uppslag www.verko.se 25
VERKO Plåt - formande bearbetning
VERKO Legoarbeten - ledig kapacitet
VERKO Konstruktion - Maskinbyggnad
VERKO Materialhantering
VERKO Ytbehandling
VERKO Miljö
VERKO Reparationer - renoveringar - VERKOBÖRSEN
VERKO Begagnade maskiner
VERKO Nätregistret
VERKO Mässor, konferenser och evenemang