of 28 /28
UVOD Pod nekonvencionalnim postupcima obrade podrazumevaju se metode obrade i oblikovanja materijala koje se primenjuju u slucajevima kada nije renrabilna primena klasicnih postupaka obrade (rezanje i deformisanje) ili kada se obrada klasicnim metodama uopste ne moze izvesti. Nekonvencionalni postupci obrade se primenjuju kod obrade teskoobradivih materijala (visokolegirani celici i specijalne legure u vazduhoplovstvu, raketnoj i nuklearnoj tehnici, poluprovodnici u elektronskoj industriji), pri izradi slozenih alata ( alati za izradu delova od lima, alati za kovanje, livenje pod pritiskom i sl.). Kod nekonvencionalnih postupaka obrade efekat odvajanja materijala se postize dovodjenjem odredjenog vida energije ( elektricne, toplotne, mehanicke, svetlosne i dr.) direktno u zonu obrade. Vecina ovih postupaka se zasniva na koriscenju elektricne energije. Pri tome se elektricna energija dovodi neposredno u zonu obrade ( postupci elektroerozivne i elektrohemijske obrade kao i drugi slicni postupci) ili se elektricna energija prethodno pretvara u neki drugi vid energije (toplotnu, svetlosnu, mehanicku) kao sto je slucaj kod obrade svetlosnim zracima (obrada laserom), obrade elektronskim zracima i ultrazvucne obrade. Osim toga, nekonvecionalne postupke obrade moguce 3

Nekovnecionalni Postupci Obrade Metala

  • Upload
    -

  • View
    503

  • Download
    36

Embed Size (px)

DESCRIPTION

mehanicki, termoelektricni, elektrohemijski i hemijski postupci obrade

Citation preview

UVOD

Pod nekonvencionalnim postupcima obrade podrazumevaju se metode obrade i oblikovanja materijala koje se primenjuju u slucajevima kada nije renrabilna primena klasicnih postupaka obrade (rezanje i deformisanje) ili kada se obrada klasicnim metodama uopste ne moze izvesti.Nekonvencionalni postupci obrade se primenjuju kod obrade teskoobradivih materijala (visokolegirani celici i specijalne legure u vazduhoplovstvu, raketnoj i nuklearnoj tehnici, poluprovodnici u elektronskoj industriji), pri izradi slozenih alata ( alati za izradu delova od lima, alati za kovanje, livenje pod pritiskom i sl.).Kod nekonvencionalnih postupaka obrade efekat odvajanja materijala se postize dovodjenjem odredjenog vida energije ( elektricne, toplotne, mehanicke, svetlosne i dr.) direktno u zonu obrade. Vecina ovih postupaka se zasniva na koriscenju elektricne energije. Pri tome se elektricna energija dovodi neposredno u zonu obrade ( postupci elektroerozivne i elektrohemijske obrade kao i drugi slicni postupci) ili se elektricna energija prethodno pretvara u neki drugi vid energije (toplotnu, svetlosnu, mehanicku) kao sto je slucaj kod obrade svetlosnim zracima (obrada laserom), obrade elektronskim zracima i ultrazvucne obrade. Osim toga, nekonvecionalne postupke obrade moguce je podeliti prema nacinu dejstva elektricne struje ( toplotno, hemijsko, mehanicko,kombinovano). Na principu toplotnog dejstva elektricne struje se zasniva na: elektroerozivna obrada, obrada laserom, obrada elektronskim zracima. Na principu hemijskog dejstva baziraju se na elektrohemijska obrada, elektrohemijska ciscenja i nagrizanja,elektoabrazivna obrada i anodomehanicka obrada. Mehanicko dejstvo koristi se kod ultrazvucne obrade.

1.NEKONVENCIONALNI POSTUPCI OBRADEObrada novih materijala klasinim postupcima obrade je veoma oteana, esto i nemogua. Zbog toga se, paralelno sa razvojem novih materijala, razvijaju, usavravaju i uvode novi progresivni postupci obrade, vee produktivnosti i ekonominosti prerade metala. Novi, nekonvencionalni postupci obrade (NPO), su postupci kod kojih se uklanjanje vika materijala, izmena oblika, dimenzija i strukture materijala ostvaruje korienjem elektrine, hemijske, svetlosne, magnetne, nuklearne i drugih vidova energije dovedenih neposredno u proces - zonu rezanja.Klasifikacija nekonvencionalnih postupaka obrade je mogua prema: vrsti energije i radnog (prenosnog medijuma), osnovnim mehanizmima uklanjanja vika materijala, tipu izvora energije i slino.

1.1.Podelanekonvencionalnih postupaka obrade

Do sada je razvijen veliki broj nekonvencionalnih postupaka obrade, koji se meusobnobitno razlikuju kako po vrsti energije koju koriste tako i po nainu skidanja materijala sa obratka.Nekonvencionalni postupci obrade se mogu podeliti primenom razliitih kriterijuma. Tako npr. prema vrsti energije koju koriste razlikuju se: MEHANIKI POSTUPCI, TERMOELEKTRINI POSTUPCI, ELEKTROHEMIJSKI POSTUPCI i HEMIJSKI POSTUPCI.Prema osnovnom mehanizmu kojim se ostvaruje skidanje materijala obratkarazlikuju se: POSTUPCI EROZIJE, POSTUPCI RASTAPANJA ili ISPARAVANJA i POSTUPCI ELEKTROHEMIJSKOG i HEMIJSKOG RASTVARANJA.Prema vrsti medijuma kojima se prenosi energija potrebna za skidanje materijala, razlikuju se postupci koji koriste: ESTICE VISOKE BRZINE, ELEKTROLIT, SNOP ELEKTRONA, FOTONSKI SNOP, PLAZMU i dr.Na slici je ematski je prikazana klasifikacija postupaka obrade skidanjem materijala primenom prethodno navedenih kriterijuma.

ematski prikaz klasifikacije svih postupaka obrade skidanjem materijala

TERMOELEKTRINI POSTUPCIpredstavljaju danas najznaajniju grupu nekonvencionalnih postupaka obrade. Skidanje materijala obratka kod ovih postupaka u osnovi se vri lokalnim rastapanjem, isparavanjem i sagorevanjem materijala koncentracijom toplotneenergije navrlo maloj zapremini materijala. U ovu grupu spadaju: Elektroerozivna obrada EDM (Elektric Discharge Machining), Obrada snopom elektrona EBM (ElectronBeam Machining), Obrada jonskim snopom IBM (Ion Beam Machining), Obrada laserom LBM (Laser Beam Machining) i Obrada plazmom PAM (Plasma ArcMachining).U ovu grupu postupaka ubraja se i obrada koncentrisanim zrakom suneve svetlosti SBM(Solar Beam Machining) koja spada u vrlo stare postupke topljenja metala koji je na neki nainprethodio pojavi lasera. Meutim, kako je intenzitet suneve svetlosti vezan za klimatske uslovepojedinih regiona na Zemlji, to je i znaaj ove metode razliit. U svakom sluaju pojava snanih lasera potpuno je marginalizovao znaaj ovog postupka za obradu skidanjem materijala, te gazbog toga ovde samo pominjemo.ELEKTROHEMIJSKI i HEMIJSKI POSTUPCI, naroito elektrohemijski, imaju danasveoma iroku primenu. I ako postoje razliite varijante ovih postupaka, u ovugrupu uglavnom spadaju: Elektrohemijska obrada ECM (Elektrochemical Machining) i Hemijska obrada CHM (Chemical Machining).U cilju poveanja efikasnosti ove grupe postupaka esto se koriste i drugi vidovi energijeili se pak istekombinuju sa drugim postupcima obrade. Tako su od niza moguih kombinacija sadrugim postupcima obrade poznati sledei postupci: Elektrohemijsko bruenje ECG (Electrochemical Grinding), Elektrohemijsko honovanje ECH (Electrochemical Honing), Elektrohemijsko-elektroerozivna obrada ECDM (Electrochemical-Discharge Machining) i dr.

1.2. Optekarakteristike nekonvencionalnih postupaka obrade

Veina prethodno nabrojanih NPO je znatno kasnije razvijena i uvedena u proizvodnupraksu u odnosu na KPOR koji imaju veoma dug period razvoja i primene. Ipored toga, danas sumnogi NPO dostigli visok stepen razvoja, koji ak ni malo nezaostaje za najrazvijenijim KPOR,a u nekim sluajevima ih i prevazilaze. Zbog toga se slobodno moe re i da NPO u nekim podrujima primene sve vie potiskuju KPOR zbog toga tosu ekonominiji ili to daju mnogo bolje rezultate obrade (npr. tanost i kvalitet). Ovakav trend razvoja i uvoenja NPO posledica je pre svega sledeih zahteva: Porast konstrukcijskih zahteva mainskih delova ka poveanju udela teko obradljivih materijala za njihovu izradu. Poveani zahtevi ka sloenosti oblika alata za razliite namene: alati za obradu oblikovanjem (plastino deformisanje i livenje pod pritiskom), alati za preradu stakla, plastinih masa, gume i sl. materijala. Poveani zahtevi ka sloenosti reznih alata od brzo reznog elika i tvrdog matala (npr.profilni noevi, profilna glodala, provlakai i dr.). Poveani zahtevi za kompleksnou izrade alata za obradu oblikovanjem, prouzrokovane potpuno novim konstruktivnim shvatanjem proizvoda. Poveani zahtevi pri izradi minijaturnih delova poveane tanosti. Poveani zahtevi u pogledu produktivnosti istvaranja pretpostavke za uvoenje automatizacije i automatizovanih proizvodnih sistema u gore navedene specifine oblasti proizvodnje.

Pretpostavke za vrlo dobru integraciju ovih proizvodnih metoda sa NU-upravljanjem I sistemima CAD/CAM i CIM.

Pri vrednovanju NPO treba imati u vidu i neke njihove zajednike karakteristike koje se uglavnom mogu rezimirati u sledeim takama:

Nezavisnost brzine obrade, kvaliteta obraene povrine i proizvodnosti od mehanikih svojstava materijala obratka (tvrdoe, jaine na kidanje, ilavosti i dr.). Meutim, ovo ne znai da je obradljivost svih materijala ovim postupcima obrade ista. Razlike u obradljivosti postoje, ali su one uslovljene fizikim i hemijskim osobinama materijalaobratka, kao to su toplotna i elektrina provodljivost, sklonost ka rastvaranju u pojedinim sredinama i dr, a ne mehanikim svojstvima. Odsustvo potrebe za postojanjem alata vee tvrdoe od tvrdoe materijala obratka, toje kod KPOR osnovni preduslov. U skoro svim NPO pritisak alata na obradak je vrlo mali ili je jednak nuli. Ovo jedino nije sluaj kod nekih vrsta ultrazvune obrade u kojima je potrebno ostvariti odreeni pritisak alata na obradak. Kod nekih NPO alat ak I ne postoji, a kod velikog broja neophodno je ostvariti odreeni zazor izmeu alata iobratka da bi seproces uklanjanja skinutog materijala mogao nesmetano odvijati. Znaajno smanjenje odstranjenog dela materijala u odnosu na isti koji nastaje prime-nom KPOR. Ova karakteristika ima poseban znaaj pri obradi skupih materijala kao tosu: dijamant, rubin, germanijum i drugi mono kristalni materijali. NPO mogue je, npr.pri seenju ostvariti vrlo tanke rezove tako daje otpadak materijala vrlo mali,ime se u znaajnoj meri poveava ekonominost obrade.

Visoka tanost obrade, naroito u onim sluajevima kada je obrada KPOR nemoguaili vrlo teka. U mainogradnji je esto potrebno obraditi delove sa visokom tanou,reda veliine 25m pa i manje. Ova tanost teko seostvaruje KPOR,naroito kada su u pitanju delovi malih dimenzija ili ako se obrada izvodi na teko pristupanim mestima. Primenom odgovarajuih NPO ovi zadaci se takoe uspeno reavaju.

Pogodnost za obavljanje niza proizvodnih operacija koje se KPOR ne mogu izvesti ilise izvode veoma teko. Ovo se prvenstveno odnosi na obradu povrina sloenog geometrijskog oblika, obradu teko pristupanih povrina do kojih klasian rezni alat teko dopire i sl. Ova karakteristika NPO posledica je relativno jednostavne tehnologije i kinematike obrade. Mogunost delimine obrade predmeta velikih dimenzija bez korienja proizvodnih maina takoe velikih dimenzija. Naime, neki NPO imaju mobilnu opremu koja se bezikakvih potekoa moe postaviti na predmete velikih dimenzija, izvriti potrebna obrada, a zatim ukloniti(primer zavarivanja velikih rezervoara snopom elektrona). Mogunost potpune automatizacije i mehanizacije procesa obrade koji se izvodi nekonvencionalnim postupcima. Istina takve mogunosti postoje i kod KPOR, ali je razlika utome to se, zbog prirode procesa skidanja materijala, samo kod neznatnog broja NPOmoe primeniti nii stepenautomatizacije. Visoka proizvodnost i ekonominost u odnosu na KPOR. Ove karakteristike najviedolaze do izraaja pri obradi delova sasloenim povrinama, kao ipri obradi materijala visoke cene kotanja. Poboljanje uslova rada sa stanovita zdravstvene ugroenosti radnika. Naime, primenom veine NPO poboljavaju se uslovi rada na proizvodnim radnim mestima, jer jeradnik u procesu obrade relativno kratko vreme u kontaktu sa mainom zbog visokeautomatizacije procesa. Prema tome, proces obrade se moe kontrolisati sa bezbednog mesta, a kod nekih ak i tonije potrebno; kad se maina podesi ona nesmetano radi svedok se obrada ne zavri. To je naroito interesantno kod nekih relativno sporih postupaka obrade koji se mogu samostalno izvravati u treoj smeni, za vreme vikenda ili dravnih praznika bez ikakvog prisustva radnika, to znatno pojeftinjuje proizvodnju.

Meutim, ne moe se govoriti samo o dobrim stranama NPO, vese moraju navesti i njihovi nedostaci. Osnovni nedostatak nekih NPO je relativno mala proizvodnost u odnosu na KPOR i visok utroak energije po jedinici zapremine, to se moe videti iz tabele 1.1

Proizvodnost i utroak energije po jedinici skinute zapremine materijala su pre svega posledica fizikih principa na kojima se zasnivaju pojedini NPO i ne moraju uvek biti jedini kriterijum za vrednovanje nekog postupka obrade. Zbog toga se moraju posmatrati i druge utede uradu i trokovima proizvodnje, pogotovo kad se radi o teko obradljivim materijalima, delovimamalih dimenzija i sloenog geometrijskog oblika, kojiponekad dostiu i stotine procenata.Najveu prepreku veeg korienja NPO, bar za sada,ini visoka cena maina, odnosnokompletnih postrojenja za obradu. No i ona ima tendenciju opadanja, s obzirom da se u njihovojproizvodnji sve vie koristeekonominije metode, da autorska prava polako istiu, kao i da konkurencija na tritu ini svoje.

Slika 1.1. Uporedni pregled efekataobrade nekih KPOR i NPO

1.3.NEKONVENCIONALNI POSTUPCI OBRADE

U osnovne nekonvencionalne postupke obrade se ubrajaju: obrada laserom,(LBM) obrada plazmom,(PJM) obrada ultrazvukom (EUS) obrada mlazom vode,(WJM) elektroerozivna obrada (EDM) hemijska obrada,(CM) elektrohemijska obrada (ECM) obrada snopom elektrona (EBM) ultrazvucna obrada obrada elektronskim zracima

Ostali NPO obradeU grupu ostalih nekonvencionalnih postupaka se mogu ubrojati anodnomehanika obrada, obrada u elektromagnetnom polju, elektrohidraulina obrada, oblikovanje eksplozijom, elektromehanika obrada, vibraciona obrada, obrada rezanjem sa zagrevanjem, oblikovanje gumom, kombinovani postupci obrade (hemijskomehanika, ultrazvunoelektro-hemijska, elektroeroziono-hemijska, elektroerozionomehanika i sl.)itd.

Prednosti nekonvencionalnih postupaka obrade odsustvo potrebe za postojanjem alata vee tvrdoe od tvrdoe materijala obradka, mogunost obrade izuzetno sloenih povrina, mogunost obrade tekoobradljivih materijala, praktino nema kontakta i mehanikih sila izmeu alata i obratka, nezavisnost kvaliteta obraene povrine i proizvodnosti od mehanikih svojstava materijala obradka (tvrdoa, ilavost, ..), znaajno je smanjenje odstranjenog materijala u odnosu na konvencionalne postupke obrade.Mane nekonvencionalnih postupaka obrade: relativno mala proizvodnost u odnosu na konvencionalne postupke obrade, visok utroak energije po jedinici zapremine, visoka cena maina na kojima vri obrada.2.POSTUPCI OBRADE

2.1.OBRADA VODENIM MLAZOM(WJM Water Jet Machining)

Erozivno delovanje vodenog mlaza visokog pritiskaPrvenstveno se koristi za seenje kako metalnih tako i nemetalnih materijalaAlat: vodeni mlaz

Vodeni mlaz moe biti: ist (voda) za materijale manje vrstoe: okolada, drvo, guma, plastika, lekovi,smrznuta hrana, papir, plastika, itd ... abrazivan (voda + abrazivne estice) za materijale vee vstoe: matal, keramika, itd

Masine za obradu vodenim mlazom

Radni predmeti izraeni vodenim mlazom

Primena obrade vodenim mlazom mainska inustrija rezanje vrstih, tvrdih i tekoobradivih materijala automobilska industrija obrada plastinih masa (karoserije, branici, komandne table) hemijska industrija obrada eksplozivnih materijala, plastinih masa i tekoobradivih materijala (dinamit, vrsta goriva za raketne motore, ...) medicina izrada zuba prehrambena industrija seenje proizvoda (voe, povre, smrznuta riba i meso) industrija obue i galanterije seenje koe, gume i plastinih masa industrija stakla seenje stakla

2.2.OBRADA LASEROM(LBM Laser Beam Machining)

Razvojem lasera stvoreni su uslovi za razvoj razliitih postupaka obrade laserom (Laser Beam Machining - LBM). Usmeravanjem laserskog snopa na predmet obrade mogue je izvesti veliki broj proizvodnih operacija, kao to su buenje, seenje, otvrdnjavanje, nanoenje prevlaka, zavarivanje itd. Zahvaljujui iskljuivo visokom usmerenju - fokusiranju snopa (na povrinu reda 10-6 mm2), visokoj gustini energije snopa (do 108 kW/mm2), mogunosti jednostavnog upravljanja laserskim snopom I obrade u razliitim sredinama, obrada laserom dobija sve vei znaaj i ima niz prednosti.

Principijelna ema formiranja laserskog snopa

Obrada se vri pomou laserskog zraka koji se dobija u optikom rezonatoru Skidanje materijala se ostvaruje absorbcijom svetlosne energije laserskog zraka u povrinskom sloju predmeta koji se obrauje Temperatura: 4000 6000 k (prouzrokuje topljenje, isparavanje i sagorevanje bilo kog materijala

Podela lasera (na osnovu aktivne materije):

vrsti laseri, gasoviti laseri, teni laseri

Masine za obradu laserom

Radni predmeti izraeni laserom

Primena obrade laserom u medicini hirurke intervencije i u terapijske svrhe raunarska tehnika - lemljenje elektronskih mikroelemenata merna tehnika graviranje mernih skala telekomunikacije mainska obrada buenje malih otvora (0,01-0,1)mm graviranje natpisa seenje tankih rezova zavarivanje metala i nemetala povrinska termika obrada nanoenje tvrdih prevlaka2.3.OBRADA PLAZMOM(PAM Plasma Arc Machining)

Obrada plazmom (Plasma Jet Machining - PJM, slika 13.6) se koristi za realizaciju proizvodnih operacija koje zahtevaju visoku koncentraciju toplotne energije. To su procesi topljenja, zavarivanja, seenja metala i nemetala, nanoenja prevlaka, topljenje itd. Proputanjem plazma gasova (radnih gasova kao to su argon,vodonik, kiseonik i sl.) preko elektrinog luka, stvorenog izmeu anode i katode,formira se buktinja - plazma. Plazma je, u sutini, svaka materija zagrejana na visoku temperaturu dovoljnu da se pretvori u jonizovano gasno stanje (etvrto agregatno stanje). U takvom stanju materija se ponaa po zakonima karakteristinim za normalnegasove, a njene osnovne karakteristike su: veoma visoka temperatura pojedinih zona, energetska nestabilnost, elektroprovodljivost, vrlo velika brzina kretanja estica koje sainjavaju plazmu itd.Pri nanoenju prevlaka dodatni materijal (materijal prevlake) se, u vidu praha, dovodi u specijalno oblikovani gorionik ili u obliku ice na vrh mlaznice gorionika. Prah se, u struji plazme, pretvara u teno stanje i pada u vidu kapljica na osnovni materijal, razliva po njemu i formira prevlaku koja moe biti naneta na metale i nemetale.

ematski prikaz luka plazme i temperaturnih zona

Pod plazmom se podrazumeva svaka materija zagrejana na vrlo visoku temperaturu a pri tome se nalazi u jonizovanom gasnom stanju Plazma = jonizovani gas Plazma = pozitivni joni + negativni joni Proces obrade zasniva se na visokoj toplotnoj i kinetikoj energiji luka plazme. Na mestu udara plazme o povrinu radnog predmeta razvija se vrlo visoka temperatura cca 4000 do 16000 c Visoke temperature izazivaju trenutno rastapanje i delimino isparavanje materijala

Radni predmet izradjen plazmom:

Primena obrade plazmom

seenje metalnih i nemetalnih materijala zavarivanje topljenje metala nanoenje tvrdih prevlaka predgrevanje materijala izrada delova obrada rezanjem

2.4.ELEKTROEROZIVNA OBRADA(EDM Electro Discharge Machining)

EDM (Electric Discharge Machining) obrada obuhvata postupke obrade metala kod kojih se uklanjanje vika materijala ostvaruje serijom elektrinih pranjenja periodinog karaktera, nastalih izmeu alata i predmeta obrade (anode 2). Pri odgovarajuem rastojanju alata i predmeta obrade (0,005 - 0,5mm) uspostavlja se elektrini luk ili iskra (3). Pojava luka ili iskre dovodi do jonizacije radne tenosti (dielektrikuma 4), formiranja stuba pranjenja (jonizujueg stuba 5),topljenja i isparavanja estica materijala predmeta obrade.Prekidom pranjenja (prekidom strujnog kola) dolazi do pucanja jonizujueg stuba,izbacivanja rastopljenog materijala i njegovog odnoenja iz zone obrade. Hlaenje rastopljenog materijala i odnoenje se ostvaruje dielektrikumom (dejonizovana voda, petrolej, mineralno ulje,...) koji cirkulie. Naizmenino impulsno pranjenje obezbeuje razaranje materijala, prodiranje alata i formiranje profila koji odgovara profilu alata.Elektroerozionim postupcima obrade je mogue realizovati veliki broj proizvodnih operacija korienjem profilisanog ili neprofilisanog alata u vidu pune ili iane electrode. Oblikovanje povrina ostvaruje se kopiranjem oblika alata ili uzajamnim kretanjem alata i predmeta obrade i neprofilisanog alata (iane elektrode). EDM obrada se koristi u sluajevima kada je mehanika obrada nemogua ili krajnje oteana, pri obradi tvrih materijala (elika otpornih na visoke temperature, koroziju i sl.), izradi otvora malog prenika (0,1 - 1 mm), otvora i proizvoda sloene konfiguracije itd. Elektoerozijom se obrauju svi elektro provodljivi materijali bez obzira na njihova mehanika svojstva Skidanje materijala se ostvaruje putem uestalih elektrinih pranjenja izmeu obradka i alata (alat=elektroda Obradak=elektroda)

Razlikuju se dva vida ovog postupka: Elektroluna erozija skidanje materijala se ostvaruje periodinim stacionarnim elektrinim pranjenjem u atmosferi. Elektroiskrina erozija skidanje materijala se ostvaruje periodinim ne stacionarnim ili kvazistacionarnim elektrinim pranjenjem u elektro neprovodljivoj tenosti dijalektikumu.

Maine za obradu elektroerozijom

Maine za elektroerozivnu obradu mogu biti: sa punom elektrodom, sa ianom elektrodom.

19

Elektroerozivna obrada sa punom elektrodom

Elektorerozivna obrada sa zicanom elektrodom

Materijali za izradu elektoda: metalni materijali (mesing, volfram, elik, legure aluminijuma, legure bakra, legure srebra, ....), nemetalni materijali (grafit), kombinacija metalnih i nemetalnih materijala (legura grafita i bakra).Radni predmeti:

Izradjeni punom elektrodom

Izradjeni zicanom elektrodom

Primena elektroerozivne obrade: izrada kalupa za kovanje (metalnog novca) izrada kalupa za presovanje (automobilske karoserije) izrada alata za probijanje izrada alata za prosecanje izada uskih proreza izrada malih i dubokih otvora obrada sloenih povrina, ........

2.5.CM - Hemijska obrada

Hemijske metode obrade materijala (Chemical Machining - CM) su metode zasnovane na uklanjanju vika materijala meudejstvima materijala predmeta obrade i radne tenosti (vodeni rastvori sumporne, fosforne, azotne, sone i drugih kiselina, baza ili soli) unutar kupatila.

Principijelna ema hemijske obrade

Povrine koje se ne obrauju (nagrizaju) tite se zatitnim slojem (razliite vrste boja I lakova, specijalne lepljive trake, gumene ili galvanske prevlake itd.). Oien i zatien predmet obrade se stavlja u kadu sa radnom tenou. Na nezatienim delovima povrine dolazi do rastvaranja materijala i njegovog uklanjanja. Hemijska obrada se koristi za izvoenje proizvodnih operacija kao to su duboko konturno nagrizanje ili hemijsko glodanje, hemijsko poliranje i olakanje predmeta obrade na neoptereenim ili slabo optereenim delovima, bez promene mehanikih karakteristika (krutosti,stabilnosti i sl.), itd.

2.6.ECM - Elekrohemijska obrada

ECM (Electrochemical Machining) obrada se zasniva na hemijskim procesima, koji nastaju pri prolasku jednosmerne struje kroz elektrino kolo izmeu elektroda potopljenih u elektrolit. Prolaskom jednosmerne struje na anodi dolazi do anodnog rastvaranja metala i njegovog prelaska u elektrolit.Intenzivnim kretanjem elektrolita rastvoreni metal se uklanja iz zone obrade, a predmet obrade poprima oblik alata - katode.Osnovu procesa obrade ine procesi lokalnog anodnog rastvaranja pri prolasku jednosmerne struje visoke gustine (od nekoliko desetina do nekoliko stotina A/cm2),kroz elektrolit (vodeni rastvori kiselina, baza i soli, najee natrijum hlorida) kojicirkulie. Anodno rastvaranje povrinskih slojeva predmeta obrade dovodi do izmene konfiguracije zazora (veliine 0,05 - 1 mm) izmeu elektroda, preraspodele gustine elektrine struje, izmene hidrodinamikih i drugih parametara procesa. Intenzivnim kretanjem elektrolita obezbeuje se odnoenje produkata anodnog rastvaranja iz zone obrade i kopiranje profila katode na povrini anode, stabilnost i visoka proizvodnost obrade, odvoenje toplote i odgovarajua vrednost ostalih parametara procesa.Elektrohemijska obrada se koristi za izradu delova sloene konfiguracije i male krutosti, obradu nepristupanih povrina i visokokvalitetnih materijala sklonih obrazovanju pukotina (silicijum, germanijum, berilijum i sl.), kao i realizaciju drugih proizvodnih operacija. ECM postupcima obrade se realizaciju operacije buenja otvora razliitih profila, izrade povrina sloenih konfiguracija (gravure alata za kovanje, livenje, probijanje, prosecanje, presovanje, kompresorske i turbinske lopatice) i sl.

ematski prikaz postupka ECM obrade

2.7.EUS - Ultrazvuna obrada

Ultrazvuno oscilovanje alata se moe iskoristiti za uklanjanje vika materijala(dimenzionalna obrada) ili poboljanje efektivnosti konvencionalnih i nekonvencionalnih postupaka obrade (obrade rezanjem i deformisanjem, elektrohemijske, elektroerozione, hemijske i drugih postupaka obrade). U savremenim proizvodnim uslovima postupci ultrazvune obrade (Electric Ultrasonic Machining - EUS ) se koriste za izradu proizvoda bilo koje konfiguracije, posebno proizvoda od tvrdih I super tvrdih materijala (izolacioni materijali, elementi elektronike itd.), ienje,zavarivanje i lemljenje, itd.

Principijelna ema ultrazvune obrade

Ultrazvuna obrada je proces obrade kod kojeg se koriste zrna brusnog materijala(abraziva). Energija potrebna za proces obrade se formira preko izvora vibracija I prenosi na abrazivna zrna, koja udarom o predmet obrade, postavljen u kadu sa abrazivnom suspenzijom (najee vodeni rastvor brusnog materijala), dovode do razaranja povrinskih slojeva i formiranja konfiguracije predmeta obrade u skladu sa konfiguracijom alata. Relativno visok intenzitet procesa obezbeuje se visokom frekvencijom oscilovanja alata (18 - 25 kHz) i velikom koliinom zrna brusnog materijala koja se nalaze u procesu (30000 - 100000 zrna/cm2). Prodiranjem zrna abraziva, pod dejstvom ultrazvunih vibracija, u materijal predmeta obrade dolazi do nastanka I irenja mikro i makropukotina koje se meusobno presecaju formirajui mehaniki oslabljen sloj koji se relativno lako razara, uz pojavu produkata obrade.Ultrazvuna obrada se koristi pri realizaciji proizvodnih operacija kao to su: seenje,glodanje, struganje, buenje, bruenje, izrada navoja i obrada delova sloenih konfiguracija (gravure alata za kovanje i presovanje) itd. Pored realizacije pomenutih operacija ultrazvuk se koristi i za poveanje efikasnosti drugih postupaka obrade I izvoenje drugih operacija kao to su zavarivanje, lemljenje, ispitivanje materijala,identifikacija i defektoskopija razliitih parametara i procesa itd.