Zavod za tehnologiju Katedra za alatne strojeve OBRADA

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve OBRADA ODNOŠENJEM ( nekonvencionalni postupci obrade) ECM – Electro Chemical Machining – Elektrokemijska obrada EDM – Electric Discharge Machining – Elektroerozijska obrada WJ – Water Jet - Vodeni Mlaz Prof. dr. sc. Damir Ciglar 1

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve OBRADA ODVAJANJEM (DIN 8580) Rezanje s geometrijski određenom oštricom ( tokarenje, glodanje, bušenje , upuštanje, razvrtavanje, provlačenje, blanjanje, dubljenje, piljenje, turpijanje, grecanje ) Rezanje s geometrijski neodređenom oštricom ( brušenje, honanje, superfiniš, lepanje, odrezivanje brusnim sredstvom ) Obrada odnošenjem ( elektrokemijska, elektroerozijska, ultrazvučna, laser, vodeni mlaz, elektronski mlaz ) 2

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Obrada odnošenjem – Nekonvencionalni postupci obrade n alat za obradu nije tvrđi od obratka – nema klina n praktički nema kontakta i mehaničkih sila između alata i obratka n mehanička svojstva obratka (tvrdoća, čvrstoća, žilavost. . . ) ne utječu na proizvodnost obrade ali fizikalna svojstva da (el. vodljivost, toplinska vodljivost, . . . ) 3

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve ECM - ELEKTROKEMIJSKA OBRADA Princip rada : Faraday-ev zakon – Ako su dva materijala priključena na istosmjernu struju i uronjena u elektrolit, dolazi do kemijskog rastvaranja metala + anode (obradak) i taloženja na - katodu (alat-elektroda). 4

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve izvor istosmjerne struje katoda alat elektroda + anoda obradak elektrolit 5

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve 6

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Karakteristike obrade: n velika proizvodnost ( 50 000 mm 3/min ) – za serijsku proizvodnju n kvaliteta obrade N 3 - N 7 ( Ra =0, 1 – 2, 5 m ) n točnost dimenzija izratka 0, 02 – 0, 2 mm (nije za male obradke) n elektrolit odvodi nastalu toplinu, ECM - hladna obrada , nema zaostalih naprezanja na izratku, najčešće 25% otopina ( 60 – 240 g/l ) Na. Cl u vodi n alat-elektroda-katoda je od bakrene legure, mjedi, mesinga, nehrđajućeg čelika, “negativ “ dijela koji se obrađuje, NE troši se kod obrade ali se mora sporo i kontinuirano pomicati prema obratku ( 0, 1 – 20 mm/min ) n oprema za ECM je vrlo skupa i vrlo je velik utrošak energije 7

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Primjena : - za obradu teškoobradivih (tvrdih) elektrovodljivih materijala u serijskoj proizvodnji izrada obradaka složenih oblika i većih dimenzija alati, kalupi, dijelovi reaktora, motora, turbina. . . 8

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM – ELEKTROEROZIJSKA OBRADA ELEKTROEROZIJSKA OBRADA UMAKANJEM (ŽIGOM) ELEKTROEROZIJSKA OBRADA ŽICOM 9

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM - UMAKANJEM (ŽIGOM) + anoda obradak katoda alat elektroda 10

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Princip rada : Osnova je električno iskrenje između elektroda - katode (alatelektroda) i + anode (obradak), priključenih na istosmjernu struju i uronjenih u dielektričnu tekućinu. Preskakanje iskre uzrokuje zagrijavanje, taljenje i isparavanje materijala obradka. Temperature su 6000 – 12000 o. C. 11

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve dielektrična tekućina alat - elektroda posmak obradak dodatna vibracija iskra ODNOŠENJE MATERIJALA PRI ISKRENJU 12

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve impulsni prekidač alat ( - katoda ) upravljanje posmakom alata dielektrična tekućina filter pumpa DC - generator obradak ( + anoda ) hladnjak 13

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Alat za obradu : • alat - elektroda od bakrenih legura ili grafita, složenih su oblika i zahtjevna je izrada jer su elektrode “negativ “ dijela koji se obrađuje • alat se zbog iskrenja troši kod obrade i mora se mijenjati • elektrode mogu biti i jednostavnog oblika ( numerički upravljane ) • alat se sporo i kontinuirano pomiće prema obratku 14

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Karakteristike obrade: - proizvodnost 10 000 mm 3/min ) - kvaliteta obrade N 3 - N 6 - točnost dimenzija izratka 0, 002 – 0, 02 mm - dielektrična tekućina mora odvoditi nastalu toplinu i mora se hladiti, mora imati visoku točku plamišta, antikorozivnost, malu cijenu ( tehnička voda, mineralno ulje, transformatorsko ulje, ) - u obratku ostaju zaostala naprezanja od visokih temperatura - pogodan je postupak za pojedinačnu proizvodnju, jeftiniji je i precizniji od ECM 15

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Primjena : - za obradu teškoobradivih elektrovodljivih materijala (kaljeni čelik, TM) izrada alata, ukovnja, kalupa, turbinskih djelova izrada slijepih rupa složenog oblika, malih i dubokih provrta 0, 02 mm, L = (10 – 80 )D 16

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM - ŽICOM obradak , +anoda alat (žica), -katoda 17

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM - žicom 18

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Karakteristike obrade: - Alat- elektroda : - - žica od bakrene legure 0, 25 mm - standard volframova žica 0, 02 - 0, 08 mm Vođenje žice je kroz precizne safirne vodilice otporne na trošenje Žica se kao alat-elektroda troši i nakon upotrebe se baca Žica se odmata s kalema i namata na drugi kalem Brži je postupak sa žicom od EDM postupka sa žigom Brzina gibanja žice u xy ravnini utječe na širinu reza žica 0, 2 mm uz vxy = 1 mm/min daje širinu reza od 0, 25 mm vxy = 3, 5 mm/min daje širinu reza od 0, 27 mm Numerički upravljani stroj Masa sirovca i do 500 kg 19

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Obratci izrađeni EDM - ŽICOM 20

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve VOĐENJE ŽICE 21

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM stroj (žig) 22

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM stroj (žig) 23

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM stroj (žig) AIA 24

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM stroj (žig) 25

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM stroj (žica) 26

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve EDM stroj (žica) 27

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve FILM EDM - žigom 28

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve FILM EDM - žicom 29

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve FILM EDM - žicom 30

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve FILM EDM – bušenje žicom 31

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve PREPORUKE za izbor VBO ili EDM n n n obrada vrlo tvrdih obradaka visoka točnost dimenzija obrade visoka kvaliteta obrade Pitanja : a) Da li je tvrdoća obratka veća od 48 HRC, 55 HRC ? b) Da li je najmanji radijus na izratku 0, 3 mm ? c) Da li je potrebna dubina obrade veća od 5 D ? d) Da li je potrebna točnost dimenzija 5 m ? 32

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve WJ – Water Jet Obrada Vodenim Mlazom čisti vodeni mlaz (VM) - za obradu papira, drveta, tekstila, gume. . . abrazivni vodeni mlaz (AVM) – za obradu metala, kamena, stakla, keramike. . . 33

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Osnovne karakteristike : • • tehnologija VM stara tridesetak godina, odnosno AVM dvadesetak godina VM i AVM koriste princip protiskivanja visokotlačne vode kroz vrlo mali otvor mlaznice visoki tlakovi 2000 – 4000 bara mlaznica promjera 0. 1 do 0. 4 mm od tvrdog metala, safira ili dijamanta brzina mlaza ≈ 900 m/s udaljenost mlaznice od obratka je nekoliko milimetara brzina posmaka mlaznice do 2 m/min 34

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve 35

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve VM i AVM • obrada svih vrsta materijala ( neželjeznih, aluminija i bakra (toplinski vodljivih materijala), obrada reflektirajućih materijala ) • nema zagrijavanja obratka-hladna obrada • debljina materijala obratka i do 100 mm • točnost obrade +/- 0, 1 mm • bolja je iskoristivost energije ( laser 2%) • nije potreban početni provrt za obradu • male su posmične sile za vrijeme obrade • mala je potreba za stegama kod postavljanja i stezanja obratka • jednostavno je održavanje 36

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve Stroj za obradu VM ili AVM 37

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve FILM Vodeni mlaz 38

Zavod za tehnologiju – Katedra za alatne strojeve LASER • jako toplinsko djelovanje - HAZ • skuplji je od vodenog mlaza • opasniji je za zdravlje i okoliš • nije dobar kod obrade toplinski vodljivih materijala • nije dobar kod obrade reflektirajućih materijala • precizniji je i uži je rez nego kod vodenog mlaza 39