Obróbka CNC tworzyw to obecnie jeden z najważniejszych filarów współczesnego przemysłu produkcyjnego. Szybki rozwój technologii cyfrowych, automatyzacji oraz precyzyjnych systemów sterowania sprawił, że obróbka CNC tworzyw stała się rozwiązaniem nie tylko dla dużych zakładów przemysłowych, ale również dla średnich i mniejszych przedsiębiorstw poszukujących wysokiej jakości oraz powtarzalności wykonania detali. W ostatnich latach obróbka taka bardzo zyskała na znaczeniu także w branżach wymagających bardzo wysokiej dokładności, takich jak medycyna, lotnictwo, motoryzacja czy elektronika, gdyż umożliwia uzyskanie skomplikowanych kształtów, zachowanie ścisłych tolerancji oraz pracę z szeroką gamą materiałów technicznych.
Nowoczesne systemy CNC to przede wszystkim połączenie mechaniki precyzyjnej, oprogramowania komputerowego oraz automatyki. Maszyny sterowane numerycznie pozwalają na realizację nawet najbardziej złożonych projektów przy zachowaniu powtarzalności produkcji i minimalizacji błędów ludzkich. W kontekście materiałów technicznych technologia ta znajduje zastosowanie zarówno przy tworzywach sztucznych, jak i metalach kolorowych czy stalach konstrukcyjnych.
Zaletą tej metody jest przede wszystkim elastyczność. Jeden park maszynowy może wykonywać elementy o całkowicie odmiennym przeznaczeniu – od drobnych komponentów elektronicznych, przez części mechaniczne, aż po elementy konstrukcyjne. Współczesne oprogramowanie CAD/CAM umożliwia projektowanie w środowisku trójwymiarowym, symulację obróbki oraz optymalizację ścieżek narzędzi, co znacznie skraca czas wdrożenia produkcji.
Jednym z najczęściej stosowanych procesów jest frezowanie CNC tworzyw i metali. Technologia ta polega na skrawaniu materiału przy użyciu obracającego się narzędzia wieloostrzowego. Pozwala ona na wykonywanie:
oraz powierzchni o skomplikowanej geometrii przestrzennej. Frezowanie jest niezwykle uniwersalne i znajduje zastosowanie zarówno przy produkcji jednostkowej, jak i seryjnej.
W przypadku tworzyw sztucznych szczególnie istotne jest odpowiednie dobranie parametrów obróbki. Materiały polimerowe charakteryzują się inną twardością, sprężystością oraz przewodnością cieplną niż metale, dlatego wymagają innych prędkości obrotowych, posuwów oraz narzędzi. Odpowiednie ustawienia pozwalają uniknąć nadtopień, odkształceń czy mikropęknięć powierzchni. W nowoczesnych centrach obróbczych stosuje się także systemy chłodzenia powietrzem lub mgłą olejową, które poprawiają jakość wykończenia.
Kolejną metodą jest toczenie CNC elementów z tworzyw i metalu. Taka obróbka CNC tworzyw jest głównie stosowana przy produkcji detali o kształcie obrotowym, takich jak tuleje, wałki, pierścienie czy gwinty. Obrabiany materiał umieszczany jest w uchwycie tokarskim i wprawiany w ruch obrotowy, natomiast narzędzie skrawające przesuwa się wzdłuż jego osi.
Współczesne tokarki CNC oferują bardzo szerokie możliwości technologiczne. Mogą wykonywać operacje:
w jednym cyklu produkcyjnym. Dzięki temu skraca się czas realizacji zamówień oraz zmniejsza ryzyko błędów wynikających z wielokrotnego mocowania detalu. W przypadku tworzyw sztucznych ważne jest kontrolowanie temperatury oraz sił skrawania, ponieważ materiały te są bardziej podatne na odkształcenia niż metale.
W nowoczesnych zakładach coraz większą rolę pełni również cięcie laserowe materiałów technicznych. Technologia ta umożliwia niezwykle precyzyjne rozdzielanie materiałów przy minimalnym wpływie cieplnym na strefę obróbki. Laser pozwala uzyskać bardzo wąską szczelinę cięcia, gładkie krawędzie oraz dużą powtarzalność wymiarową.
Cięcie laserowe znajduje zastosowanie zarówno przy cienkich blachach metalowych, jak i płytach z tworzyw sztucznych. W zależności od rodzaju materiału wykorzystuje się różne źródła promieniowania, takie jak lasery CO2 lub światłowodowe. Zaletą tej metody jest brak bezpośredniego kontaktu narzędzia z materiałem, co eliminuje zużycie mechaniczne narzędzi i umożliwia obróbkę delikatnych komponentów.
Choć technologie takie jak obróbka skrawaniem kojarzone są głównie z produkcją jednostkową i prototypową, coraz częściej łączone są z procesami masowymi.
Precyzyjna obróbka umożliwia uzyskanie idealnego spasowania części, a to przekłada się na wysoką jakość wyprasek.
W produkcji seryjnej decydujące znaczenie ma również projektowanie i budowa form wtryskowych. Formy te muszą charakteryzować się ogromną dokładnością wykonania, odpornością na zużycie oraz stabilnością wymiarową. Centra obróbcze CNC pozwalają na tworzenie skomplikowanych kanałów chłodzących, gniazd formujących oraz systemów wypychaczy z zachowaniem mikronowych tolerancji.
Obróbka CNC tworzyw obejmuje bardzo szeroką gamę materiałów. Wśród tworzyw sztucznych popularne są między innymi poliamidy, poliacetale, teflon, plexi, poliwęglan czy tworzywa konstrukcyjne wzmocnione włóknem szklanym. Każdy z tych materiałów posiada inne właściwości mechaniczne, termiczne i chemiczne, co wpływa na dobór narzędzi oraz parametrów skrawania.
W przypadku metali najczęściej obrabiane są aluminium, mosiądz, stal nierdzewna oraz stopy tytanu. Materiały te wymagają zastosowania narzędzi o wysokiej twardości oraz odpowiednich powłok ochronnych. Nowoczesne frezy i noże tokarskie wykonane są z węglików spiekanych lub ceramiki technicznej, co zwiększa ich trwałość.
Rozwój technologii CNC nieustannie przyspiesza. Coraz większe znaczenie mają systemy automatycznego załadunku materiału, roboty współpracujące oraz sztuczna inteligencja wspierająca optymalizację procesów. W nowoczesnych zakładach produkcyjnych maszyny komunikują się ze sobą w ramach koncepcji przemysłu 4.0, przekazując dane o zużyciu narzędzi, czasie cyklu czy jakości detali.
W przyszłości można spodziewać się jeszcze większej integracji systemów projektowych z maszynami produkcyjnymi. Automatyczne generowanie programów obróbczych, predykcyjne utrzymanie ruchu oraz pełna cyfryzacja procesów sprawią, że produkcja stanie się jeszcze bardziej wydajna i przewidywalna. Obróbka CNC tworzyw będzie odgrywać w tym procesie kluczową rolę, ponieważ łączy w sobie precyzję, elastyczność oraz możliwość pracy z różnorodnymi materiałami.
Nowoczesna obróbka materiałów technicznych to połączenie wielu technologii, z których każda pełni określoną funkcję w procesie produkcyjnym. Frezowanie, toczenie oraz technologie laserowe umożliwiają realizację nawet najbardziej wymagających projektów. W połączeniu z procesami formowania wtryskowego oraz zaawansowanym projektowaniem narzędzi tworzą kompletny ekosystem produkcyjny.
Wykorzystujemy pliki cookie do spersonalizowania treści i reklam, aby oferować funkcje społecznościowe i analizować ruch w naszej witrynie. Informacje o tym, jak korzystasz z naszej witryny, udostępniamy partnerom społecznościowym, reklamowym i analitycznym. Partnerzy mogą połączyć te informacje z innymi danymi otrzymanymi od Ciebie lub uzyskanymi podczas korzystania z ich usług.