Gratowanie to proces wykończeniowy przeprowadzany w celu usunięcia zadziorów powstałych podczas obróbki produktów lub komponentów, w celu poprawy jakości powierzchni lub uniknięcia problemów podczas użytkowania. Poniżej znajdują się główne przyczyny powstawania zadziorów, metody usuwania zadziorów i metody przetwarzania zapobiegające tworzeniu się zadziorów.
Co to jest zadzior
Zadziory odnoszą się do nieoczekiwanych kolców lub zadziorów powstałych podczas procesu obróbki. Jego cechą charakterystyczną jest powstawanie niepewnych skoków podczas obróbki metalu i żywicy.
Na przykład podczas cięcia lub tłoczenia metalu przedmiot obrabiany zostanie rozdarty i podczas deformacji powstaną zadziory. Można sobie wyobrazić, że podczas rozdrabniania miękkich przedmiotów, takich jak glina, wydłużona końcówka przyjmie postrzępiony i niepewny kształt. Zadziory w procesach cięcia i tłoczenia powstają w kierunku procesu obróbki.
Zadziory mogą również pojawiać się podczas obróbki form, takiej jak odlewanie metali lub formowanie wtryskowe żywicy. Zasada wytwarzania zadziorów w procesie formowania form jest zupełnie inna niż zasada wytwarzania zadziorów w procesie cięcia lub tłoczenia. Podczas procesu odlewania i formowania wtryskowego materiały takie jak metal i żywica będą przelewać się przez połączenia połączeń formy. Oprócz połączeń formy (PL) wystąpią również przelewy wokół części, takich jak wkładki i sworznie wypychaczy, które następnie bezpośrednio zestaliją się. Uformuj cienkie występy wzdłuż szwów formy i wkładek.
Zadziory mogą również pojawiać się w różnych innych sytuacjach, takich jak spawanie, galwanizacja i malowanie, ale z jakiegoś powodu zadziory są ogólnie uważane za coś, co należy usunąć. Na rysunkach zwykle znajdują się adnotacje typu „bez zadziorów, deformacji” i „niedozwolone zadziory”. Dlatego jeśli na obrabianych częściach lub produktach znajdują się zadziory, zwykle są one usuwane. Proces usuwania zadziorów nazywa się gratowaniem.
Cel gratowania
W przypadku powstania zadziorów należy przeprowadzić obróbkę gratującą. Jak opisano poniżej, gratowanie ma wiele celów i powodów.
Aby zapobiec spadkowi dokładności montażu
Zadzior odnosi się do niezamierzonego wysunięcia się z pierwotnego kształtu. Dlatego też, jeśli na powierzchni styku części znajdują się zadziory, zadziory zostaną wymieszane w postaci ciał obcych pomiędzy częściami, co spowoduje nieprawidłowy montaż. Spowoduje to zmniejszenie dokładności montażu i niemożność spełnienia zamierzonej funkcji. Na przykład, jeśli okrągły pręt i metalowa płyta mają zostać zmontowane przez okrągły otwór w metalowej płycie, a okrągły otwór w metalowej płycie zostanie wybity lub wycięty w celu utworzenia zadziorów, zadziory generowane przez okrągły pręt i okrągły otwór w metalowej płytce będzie kolidować ze sobą, powodując, że okrągły pręt nie będzie mógł zostać zamontowany w otworze lub zmontowany zgodnie z oczekiwaniami. Ponadto zadziory na krawędzi powierzchni odniesienia mogą również powodować nieprawidłowe ustawienie części, co skutkuje błędami pomiaru. Dlatego należy usunąć zadziory, gdyż zmniejszą one dokładność montażu.
Zapobiegaj awariom i zużyciu produktu
Jeśli na elementach znajdują się zadziory, mogą one również powodować różne awarie po montażu. Na przykład zadziory powstające w kanałach cieczy, takich jak olej lub powietrze, nie tylko utrudniają przepływ płynu, ale także oddzielają się podczas użytkowania produktu, tworząc ciała obce (zanieczyszczenie) i uszkadzając funkcjonalność produktu. Ponadto na przykładzie produktów elektrycznych, nawet jeśli podczas projektowania zapewniono wystarczający odstęp, nieoczekiwane występy mogą spowodować kontakt zadziorów z obwodem i spowodować zwarcie. Ponadto, w zależności od twardości i wielkości zadziorów, w kontakcie z nimi mogą one powodować zarysowania innych części. Jeśli w obszarze styku z powierzchnią ślizgową znajdują się zadziory, w naturalny sposób zwiększają one opór ślizgowy, zużywają powierzchnię ślizgową i zmniejszają właściwości ślizgowe.
Zapobiegaj obrażeniom pracowników produkcyjnych i użytkowników końcowych
Zwłaszcza żarna metalowe, ich charakterystyka jest ostra jak ostry nóż. Dlatego części z zadziorami mogą uszkodzić ręce operatora. Może zagrażać bezpieczeństwu pracy i prowadzić do nieprzewidzianych sytuacji, np. wypadków przy pracy. Ponadto pozostałości zadziorów na produkcie mogą również zaszkodzić użytkownikom końcowym. W przeszłości zdarzały się przypadki, gdy użytkownicy końcowi doznali obrażeń w wyniku zadziorów na odsłoniętych połączeniach lutowanych i zostali pociągnięci do odpowiedzialności za szkody. Należy zachować szczególną ostrożność przy usuwaniu zadziorów w obszarach, do których użytkownicy końcowi mają do nich dostęp. Ponieważ zadziory nie tylko szkodzą ludziom, ale także poważnie szkodzą reputacji producenta.
Główne metody gratowania
Jakie są zatem skuteczne metody usuwania zadziorów? Poniżej przedstawimy reprezentatywne metody gratowania z dwóch aspektów: metod mechanicznych i obróbki ściernej.
Prawo mechaniczne
Istnieje wiele metod usuwania zadziorów, wśród których najbardziej typowe jest wykorzystanie obrabiarek lub narzędzi do usuwania zadziorów poprzez kontakt mechaniczny.
W sprzęcie do gratowania specjalistyczna szczotka jest obracana, a obrabiany przedmiot jest automatycznie wprowadzany za pomocą paska lub w inny sposób, albo operator ręcznie dociska przedmiot do szczotki, aby uzyskać obróbkę gratującą. Dodatkowo w procesie wykorzystania do obróbki obrabiarek CNC, po zakończeniu cięcia, narzędzie skrawające można wymienić na specjalistyczne narzędzia takie jak ostrza czy szczotki, a obróbkę gratowania można przeprowadzić jednocześnie z obróbką. Ten typ metody jest zwykle realizowany przy użyciu większego sprzętu, ale nie ma wielu takich przypadków.
Na miejscu obróbki gratowania najczęściej stosowaną metodą jest ręczne usuwanie zadziorów za pomocą ostrzy, szczotek, narzędzi ręcznych itp. Zadziory nie zawsze pojawiają się w tym samym miejscu w ten sam sposób. Dlatego nie wszystkie produkty przetworzone wymagają obróbki gratującej w każdym obszarze. Rozsądne rozmieszczenie może skrócić czas i wysiłek, co jest zaletą ręcznego gratowania. Jednakże w przypadkach, gdy zadziory nadal występują, wadą gratowania ręcznego jest to, że wymaga ono dłuższego czasu pracy. Ręczne gratowanie może również spowodować uszkodzenie przedmiotu obrabianego w trakcie operacji.
Zaletą metody mechanicznej jest duża wydajność usuwania, która pozwala na niezawodne usuwanie zadziorów. Każdy proces wymaga jednak zmiany położenia przedmiotu obrabianego, wymiany narzędzi itp., co może być dość uciążliwe.
Obróbka ścierna
Szlifowanie jest również jedną z typowych metod gratowania. Polerowanie bębnowe i śrutowanie są zwykle klasyfikowane jako procesy polerskie, ale ze względu na efekt usuwania zadziorów w wyniku kolizji strumienia i ścierniwa, metoda ta jest czasami stosowana do usuwania zadziorów.
Polerowanie bębna można sobie wyobrazić jako pralkę. Obracaj pojemnik zawierający przedmioty obrabiane, płyny i materiały ścierne i używaj kolizji pomiędzy przedmiotami lub przedmiotami i materiałami ściernymi, aby usunąć zadziory.
Śrutowanie to proces obróbki polegający na natryskiwaniu cząstek ściernych na powierzchnię przedmiotu obrabianego. Usuń zadziory zderzając cząstki ścierne z zadziorami na powierzchni przedmiotu obrabianego. Jego zaletą jest to, że można go połączyć z technologią polerowania, aby osiągnąć integrację procesu. Ma jednak również wady, takie jak zadrapania i wgniecenia na powierzchni przedmiotu obrabianego oraz stępienie narożników przedmiotu obrabianego.
Istnieje również metoda przetwarzania zwana polerowaniem płynnym (przepływem ściernym). Wyobraź sobie, że wyciskamy krem z ciasta Montblanc. Pozwól, aby lepkosprężyste polimery zawierające cząstki ścierne przedostawały się przez wnętrze przedmiotu obrabianego pod pewnym ciśnieniem. Metodę tę stosuje się głównie do zadziorów wewnątrz cylindrów i na krawędziach otworów, a jej cechą charakterystyczną jest to, że można za jej pomocą usuwać zadziory o skomplikowanych kształtach lub z twardych materiałów. Z drugiej strony istnieją również wady, takie jak długi czas przetwarzania. Inne rodzaje procesów usuwania zadziorów obejmują obróbkę cieplną z wykorzystaniem spiekania plazmowego lub płomieniowego w celu usunięcia zadziorów, procesy chemiczne z wykorzystaniem środków chemicznych do rozpuszczania zadziorów oraz metody elektrochemiczne, takie jak elektropolerowanie.