Kovové diely len zriedka opúšťajú proces obrábania v perfektnom stave.

Po vŕtaní, frézovaní, rezaní laserom, dierovaní alebo zváraní zostávajú na povrchu malé vyvýšené hrany. Tieto hrany sa nazývajú otrepy. Niektoré sú sotva viditeľné. Iné sú dostatočne ostré, aby prerezali rukavice, prekážali pri montáži, poškodili tesnenia alebo skrátili životnosť komponentu.

Pri veľko{0}}výrobe nie sú otrepy len kozmetickým problémom. Malý vnútorný otrep vo vnútri telesa hydraulického ventilu môže obmedziť prietok. Hrubá hrana lekárskeho komponentu môže zlyhať pri kontrole. Otrepy ponechané na priehradkách na batérie alebo elektrických krytoch môžu spôsobiť opotrebenie a problémy s vibráciami o mesiace neskôr.

Preto je odhrotovanie dôležité.

Tento článok rozoberá päť najpoužívanejších metód odhrotovania, kde fungujú, kde zlyhávajú a ako si medzi nimi výrobcovia zvyčajne vyberajú.

Čo je to odihlovanie a prečo na tom záleží?

Odihlovanie je proces odstraňovania nežiaducich vyvýšených hrán, ostrých výčnelkov alebo zvyškového materiálu, ktorý zostal po obrábaní alebo výrobe.

Tieto otrepy sa tvoria počas:

• CNC obrábanie
• Vŕtanie
• Frézovanie
• Laserové rezanie
• Plazmové rezanie
• Dierovanie
• Zváranie
• Pečiatkovanie

Väčšina ostrapov sa objavuje tam, kde rezný nástroj vstupuje alebo vychádza z materiálu. Mäkšie kovy ako hliník sa často deformujú a rozmazávajú. Tvrdšie zliatiny majú tendenciu sa lámať a zanechávať ostré hrany.

Bežné problémy spôsobené Burrs

Otrep vysoký len niekoľko desatín milimetra môže stále spôsobovať výrobné problémy.

Medzi typické príklady patria:

• O-krúžky poškodené počas montáže
• Poruchy práškového lakovania pozdĺž ostrých hrán
• Opotrebenie ložísk spôsobené uvoľnenými kovovými úlomkami
• Elektrické skraty vo vnútri krytov
• Zlé lícovanie medzi párovými komponentmi
• Zranenia operátora pri manipulácii

V automobilovej výrobe môžu otrepy vo vnútri telies prevodových ventilov ovplyvniť konzistenciu toku oleja. Pri výrobe elektroniky môžu dokonca aj drobné kovové úlomky kontaminovať citlivé zostavy.

Čím je tolerancia dielu menšia, tým sú otrepy nebezpečnejšie.

Čo spôsobuje otrepy počas výroby?

Rôzne výrobné procesy vytvárajú rôzne charakteristiky ostrapov.

Dôležité je aj opotrebovanie nástroja.

Tupý rezný nástroj vytvára väčšie trenie a deformáciu, čo zvyčajne znamená väčšie otrepy a drsnejšie hrany. Rýchlosť posuvu a rýchlosť rezania tiež ovplyvňujú tvorbu ostrapov. Rýchlejšie nie je vždy čistejšie.

Bežné typy otrepov a ich vplyv na výber metódy

Nie všetky otrepy sa správajú rovnako.

Niektoré sa ľahko odtrhnú. Iné zostávajú pevne pripevnené k obrobku a vyžadujú agresívne metódy odstraňovania.

Otrepy na hranách, Otrepy otvorov a Vnútorné Otrepy

Toto sú najbežnejšie typy otrepov v priemyselnej výrobe.

Hrana Burrs

Nájdené pozdĺž rezných hrán po frézovaní, strihaní alebo razení.

Zvyčajne sa dá ľahko odstrániť mechanicky.

Hole Burrs

Objavte sa okolo vyvŕtaných alebo vyrazených otvorov.

Bežné pri výrobe plechov a CNC obrábaní.

Vnútorné otrepy

Nachádza sa vo vnútri kanálov, krížových otvorov alebo vnútorných priechodov.

Tie sa odstraňujú oveľa ťažšie, pretože fyzický prístup je obmedzený.

Tepelné odstraňovanie otrepov a elektrochemické odstraňovanie otrepov sa často vyberá špeciálne na odstraňovanie vnútorných otrepov.

Zvarové otrepy, horúce otrepy a otrepy z peria

Weld Burrs

Vytvorené prebytočným materiálom pri zváraní.

Často nepravidelné a ťažko sa rovnomerne odstraňujú.

Horúce otrepy

Typické pri rezaní laserom a plazmovom rezaní v dôsledku tuhnutia roztaveného kovu.

Feather Burrs

Tenké, ostré výčnelky spôsobené strihom alebo mäkkou deformáciou materiálu.

Sú bežné pri obrábaní hliníka a tenkých-materiáloch.

Typ otrepu často určuje proces skôr ako materiál.

Vysvetlených 5 najlepších metód odhrotovania

1. Ručné odihlovanie

Ručné odihlovanie je stále široko používané, pretože je lacné začať a flexibilné pre malé výrobné série.

Operátori používajú ručné nástroje, ako sú:

• Súbory
• Škrabky
• Brúsne vankúšiky
• Rotačné čepele
• Brúsne kotúče

Tento proces funguje dobre pri prototypoch, opravách alebo malo{0}}výrobe, kde automatizácia nie je opodstatnená.

Skúsený operátor môže selektívne odstraňovať otrepy bez ovplyvnenia zvyšku dielu.

To je výhoda.

Nevýhodou je konzistencia.

Dvaja operátori len zriedka dosahujú rovnaké výsledky počas dlhých výrobných zmien. Ručné odstraňovanie otrepov sa tiež stáva drahým, keď sa zvýši pracovný čas.

Továreň vyrábajúca 5 000 opracovaných hliníkových krytov denne sa nemôže dlho spoliehať na ručné odihlovanie.

Najlepšie pre

• Prototypové obrábanie
• Malosériová výroba
• Jednoduché geometrie
• Lokalizované odstránenie otrepov

Hlavné obmedzenia

• Náročné na prácu
• Ťažko štandardizovať
• Nižšia rýchlosť výroby
• Kvalita-závislá od operátora

2. Mechanické odihlovanie

Mechanické odihlovanie je najbežnejším riešením v priemyselnej výrobe.

Táto kategória zahŕňa:

• Vibračná úprava
• Tumbling
• Systémy brúsnych pásov
• Rotačné kefovanie
• Automatizované stroje na zaobľovanie hrán

Cieľ je jednoduchý: rýchlo a dôsledne odstraňovať otrepy.

Pri výrobe plechu dokážu systémy na odstraňovanie ostrapov so širokým pásom spracovať stovky dielov rezaných laserom-za hodinu. V automobilovej výrobe sú systémy robotických kefiek často integrované priamo do automatizovaných výrobných buniek.

Mechanické odstraňovanie otrepov je účinné, pretože sa dobre odlupuje.

Ale stále je to abrazívny proces.

Na tom záleží.

Agresívne abrazívne médiá môžu zaobliť hrany, zmeniť rozmery alebo poškodiť povlak. Tenké hliníkové časti sa môžu pod nadmerným tlakom zdeformovať. Jemne opracované povrchy môžu stratiť toleranciu.

Pre konštrukčné diely je to zvyčajne prijateľné.

Pre presné tesniace povrchy alebo optické komponenty to tak nemusí byť.

Najlepšie pre

• Veľko{0}}objemová produkcia
• Výroba z ocele a hliníka
• Laserom-rezaný plech
• Automatizované výrobné linky

Hlavné obmedzenia

• Abrazívne opotrebovanie povrchov
• Spotreba médií
• Generovanie prachu
• Možné zmeny rozmerov

3. Tepelné odhrotovanie

Tepelné odstraňovanie ostrapov odstraňuje otrepy pomocou riadeného spaľovacieho procesu vo vnútri utesnenej komory.

Okolo obrobku sa zapáli zmes kyslíka a palivového plynu. Otrepy zhoria takmer okamžite, pretože majú oveľa menšiu hmotnosť ako základný materiál.

Proces zvyčajne trvá milisekúnd.

Tepelné odhrotovanie funguje obzvlášť dobre pre:

• Krížové-diery
• Vnútorné priechody
• Komplexné odliatky
• Hydraulické komponenty

Sú to oblasti, kam sa mechanické nástroje ľahko nedostanú.

Bežným príkladom sú automobilové ventilové bloky s pretínajúcimi sa olejovými kanálmi. Ručné odstránenie vnútorných otrepov by bolo vo výrobnom meradle takmer nemožné.

Tepelné odihlovanie tento problém rýchlo rieši.

Proces prichádza s kompromismi.

Náklady na vybavenie sú vysoké. Môže dôjsť k oxidácii povrchu. Niektoré materiály nie sú vhodné z dôvodu citlivosti na teplo.

Najlepšie pre

• Vnútorné otrepy
• Ťažko{0}}dostupné-geometrie
• Viac{0}}povrchové odihlovanie

Hlavné obmedzenia

• Vysoké kapitálové náklady
• Oxidácia-súvisiaca s teplom
• Obmedzená materiálová kompatibilita

4. Elektrochemické odhrotovanie

Elektrochemické odstraňovanie ostrapov využíva riadenú elektrolýzu na rozpustenie ostrapov z vodivých kovových povrchov.

Otrep sa stáva cieľovou oblasťou pre anodické rozpúšťanie, zatiaľ čo hlavný obrobok zostáva väčšinou nedotknutý.

Tento proces je mimoriadne presný.

Bežne sa používa v:

• Letecké komponenty
• Lekárske prístroje
• Systémy vstrekovania paliva
• Časti turbíny

Elektrochemické odstraňovanie ostrapov sa často volí vtedy, keď odstraňovanie ostrapov musí prebiehať bez mechanického namáhania.

Napríklad drobné otrepy vo vnútri chirurgických nástrojov alebo palivových dýz nemusí byť možné bezpečne odstrániť pomocou abrazívnych metód.

Proces je vysoko kontrolovateľný, ale nie je jednoduchý.

Manipulácia s elektrolytom, návrh nástrojov a monitorovanie procesov si vyžadujú skúsenosti. Nakladanie s chemickým odpadom tiež zvyšuje prevádzkovú náročnosť.

Najlepšie pre

• Presné komponenty
• Časti s tesnou toleranciou
• Zložitá vnútorná geometria

Hlavné obmedzenia

• Požiadavky na likvidáciu elektrolytov
• Vyššia zložitosť procesu
• Obmedzené na vodivé materiály

5. Odstraňovanie otrepov suchým ľadom / otryskávanie CO₂

Odstraňovanie otrepov suchým ľadompoužíva stlačený vzduch na urýchlenie častíc suchého ľadu smerom k povrchu obrobku.

Keď častice narazia na otrepy alebo kontaminačnú vrstvu, takmer súčasne sa dejú tri veci:

• Tepelný šok z -78,5 stupňa suchého ľadu
• Mechanický náraz
• Rýchla expanzia sublimácie CO₂

Suchý ľad sa premieňa priamo z pevného na plynný. Nezostáva žiadna tekutina.

To úplne mení proces v porovnaní s abrazívnym tryskaním.

Neexistuje žiadny piesok, žiadne zvyšky sklenených guľôčok a žiadne sekundárne čistenie média.

Pre presnú výrobu je to dôležitejšie, ako si mnohí ľudia uvedomujú.

Napríklad pri údržbe foriem môže abrazívne otryskanie postupne opotrebovať štruktúrované povrchy foriem a znížiť rozmerovú konzistenciu. Tryskanie suchým ľadom tomu predchádza, pretože proces nie je za normálnych prevádzkových podmienok-abrazívny.

To isté platí pre:

• Výroba elektroniky
• Lekárske komponenty
• Gumové formy
• Kompozitné nástroje
• Presné hliníkové diely

Ďalšou výhodou je možnosť online čistenia.

V mnohých továrňach umožňuje tryskanie suchým ľadom čistenie zariadení bez demontáže alebo ochladzovania. Výrobcovia foriem na pneumatiky, potravinárske závody a zariadenia na vstrekovanie často používajú systémy suchého ľadu špeciálne na zníženie prestojov.

Bežný cyklus čistenia formy, ktorý trvá niekoľko hodín po ochladení a rozobraní, možno niekedy skrátiť pod 30 minút pomocou inline čistenia suchým ľadom.

Odstraňovanie otrepov suchým ľadom nie je najlepšou voľbou na odstraňovanie veľmi ťažkých otrepov z hrubých oceľových komponentov.

V prípade presných povrchov, výroby citlivej na zvyšky-a jemných geometrií však rieši problémy, ktoré brúsne systémy často spôsobujú.

Najlepšie pre

• Presné povrchy
• Čistenie plesní
• Citlivé zostavy
• Výroba s nízkymi{0}zvyškami
• Aplikácie súvisiace s-čistými priestormi

Hlavné obmedzenia

• Vyžaduje si infraštruktúru stlačeného vzduchu
• Menej účinný na extrémne silné otrepy
• Vyžaduje sa riadenie zásobovania suchým ľadom

Porovnávacia tabuľka metód odihlovania

Porovnanie podľa presnosti, rýchlosti, nákladov a automatizácie

Porovnanie podľa zvyškov, odpadu a poškodenia povrchu

Továrne teraz čoraz viac venujú pozornosť sekundárnemu odpadu, nielen rýchlosti odstraňovania ostrapov.

Tento posun tlačí viac výrobcov k procesu dokončovania s nízkymi{0}}zvyškami.

Ako si vybrať správnu metódu odihlovania

Výber procesu odihlovania je zvyčajne rovnováhou medzi presnosťou, priepustnosťou a prevádzkovými nákladmi.

Žiadna tabuľka nerieši každý prípad. Ale tieto faktory rýchlo zužujú rozhodnutie.

Vyberte podľa typu materiálu

Mäkké hliníkové časti sa ľahko deformujú.

Agresívne mechanické odihlovanie môže nadmerne zaobliť hrany alebo poškodiť kozmetické povrchy.

Tvrdé ocele lepšie znášajú abrazívne procesy.

Plastové a gumené komponenty si často vyžadujú procesy s nízkym{0}}nárazom alebo kryogénnym{1}}spôsobom.

Vyberte si podľa veľkosti a umiestnenia Burr

Veľké odkryté otrepy sa zvyčajne dajú ľahko mechanicky odstrániť.

Drobné vnútorné otrepy nie sú.

Priečne otvory, ventilové priechody a hlboké dutiny si často vyžadujú termálne, elektrochemické alebo{0}}prístupy založené na suchom ľade.

Vyberte si podľa geometrie dielu a požiadaviek na toleranciu

Zložitá geometria mení všetko.

Plochá oceľová konzola je jednoduchá.

Lekársky implantát s vnútornými kanálmi nie je.

V prípade komponentov s úzkou{0}}toleranciou zvyčajne znižujú mieru odmietnutia -abrazívne metódy alebo metódy s nízkym{2}}nárazom.

Vyberte si podľa objemu výroby a potrieb automatizácie

Veľko{0}}objemové továrne sa starajú o konzistentnosť viac ako o zručnosti jednotlivých operátorov.

To je dôvod, prečo automatizované systémy odhrotovania dominujú vo výrobe automobilov, letectva a elektroniky.

Robotické odhrotovacie bunky, inline systémy kefovania a automatizované systémy tryskania suchým ľadom sú čoraz bežnejšie, pretože variabilita práce je drahá.

Kedy je odhrotovanie suchým ľadom lepšou voľbou?

Odstraňovanie otrepov suchým ľadom nie je náhradou každého procesu odstraňovania otrepov.

Stáva sa cenným, keď tradičné brúsne metódy prinášajú nové problémy.

Pre presné diely, ktoré sa nedajú poškriabať ani zdeformovať

Mechanické obrusovanie funguje tak, že sa materiál odstraňuje kontaktom.

To je v poriadku pre konštrukčnú oceľ.

Stáva sa rizikovým pre:

• Presné formy
• Optické puzdrá
• Elektronika
• Lekárske komponenty
• Tenké hliníkové diely

Tryskanie suchým ľadom zabraňuje abrazívnemu opotrebovaniu a zároveň odstraňuje povrchovú kontamináciu a ľahké otrepy.

Pre aplikácie, ktoré nevyžadujú žiadne zvyšky sekundárneho média

Toto je jedna z najväčších výhod CO₂ tryskania.

Sklenené guľôčky, piesok alebo plastové médiá si často vyžadujú sekundárne čistenie.

Suchý ľad úplne sublimuje.

Zostane len odstránený kontaminant.

To je užitočné najmä pri:

• Výroba potravín
• Montáž elektroniky
• Čisté výrobné prostredie
• Výroba zdravotníckych pomôcok

Pre zložité povrchy, formy a ťažko{0}}{1}}dostupné oblasti

Štruktúry foriem, chladiace kanály, rohy a zapustené povrchy sa ťažko čistia rovnomerne pomocou mechanických nástrojov.

Častice suchého ľadu sa môžu dostať do týchto oblastí bez demontáže zariadenia.

To je jeden z dôvodov, prečo sa čistenie suchým ľadom stalo široko používaným pri údržbe foriem na pneumatiky a pri operáciách vstrekovania.

Pre čistú,{0}}nízkoodpadovú výrobu

Chemické čistenie vytvára požiadavky na likvidáciu.

Abrazívne otryskanie vytvára plytvanie médiami.

Čistenie vodou spôsobuje problémy so sušením a koróziou.

Tryskanie suchým ľadom zabraňuje väčšine týchto problémov, pretože CO₂ sublimuje priamo do plynu.

Toto zníženie sekundárneho odpadu je v moderných výrobných prostrediach čoraz dôležitejšie.

Odhrotovanie vs. zrážanie hrán vs. leštenie

Tieto procesy sú často zmätené, ale riešia rôzne problémy.

Odihlením sa odstránia chyby.

Zrážanie hrán zámerne mení tvar.

Leštenie zlepšuje štruktúru povrchu.

Obrábaný diel môže vyžadovať všetky tri procesy v závislosti od aplikácie.

Bežné chyby pri výbere procesu odihlovania

Najčastejšou chybou je výber len podľa ceny stroja.

To zvyčajne ignoruje:

• Cena práce
• Šrotovné
• Prestoje
• Sekundárne čistenie
• Poškodenie povrchu
• Spotrebný odpad

Lacný brúsny proces sa môže predražiť, ak spôsobí poruchy povlaku alebo poškodí presné povrchy.

Ďalšou častou chybou je ignorovanie umiestnenia otrepov.

Vonkajšie otrepy sú pomerne jednoduché. Vnútorné otrepy vo vnútri hydraulických kanálov alebo závitových otvorov predstavujú úplne iný technický problém.

Výber procesu by sa mal riadiť skutočným rizikom zlyhania, nie zvykom.

FAQ

Aký je najbežnejší spôsob odhrotovania?

Mechanické odstraňovanie otrepov je najbežnejšie, pretože sa dobre zväčšuje pre priemyselnú výrobu a funguje s mnohými typmi materiálov.

Ktorá metóda odhrotovania je najlepšia pre presné diely?

Elektrochemické odstraňovanie otrepov a odstraňovanie otrepov suchým ľadom sú často uprednostňované pre jemné alebo vysoko presné súčiastky, pretože minimalizujú mechanické poškodenie.

Ktorý spôsob odhrotovania je najlepší pre vnútorné otvory?

Tepelné odstraňovanie ostrapov a elektrochemické odstraňovanie ostrapov sa bežne používajú pre vnútorné priechody a priečne -vyvŕtané otvory.

Je tryskanie suchým ľadom abrazívne?

Za štandardných prevádzkových podmienok sa otryskanie suchým ľadom nepovažuje za -abrazívne, pretože častice suchého ľadu sú mäkšie ako väčšina priemyselných substrátov a pri náraze sublimujú.

Zanecháva odhrotovanie suchým ľadom zvyšky?

Nezostávajú žiadne zvyšky tryskacieho média, pretože suchý ľad sa premieňa priamo na plyn. Na zber zostávajú iba odstránené nečistoty alebo častice ostrapov.

Dá sa odihlovanie zautomatizovať?

áno. Mechanické, robotické, tepelné systémy a systémy na odhrotovanie suchým ľadom sú bežne integrované do automatizovaných výrobných liniek.

Záver: Výber správnej metódy odhrotovania

Najlepšia metóda odhrotovania závisí od dielu, nie od trendu.

Veľké oceľové konštrukcie a jednoduché komponenty často využívajú mechanické systémy, pretože rýchlosť je najdôležitejšia. Presné súčiastky, citlivé povrchy a prostredia-riadené zvyškami si zvyčajne vyžadujú odlišný prístup.

Keďže výrobné tolerancie sa sprísňujú a výrobné prostredie sa stáva čistejším, procesy s nízkym-poškodením a nízkymi{1}}zvyškami sú cennejšie ako agresívne odstraňovanie materiálu.

Ak vaša výrobná linka zahŕňa presné formy, elektroniku, medicínske komponenty, gumené nástroje alebo citlivé obrábané diely, odstraňovanie otrepov suchým ľadom a otryskávanie CO₂ môže stáť za zhodnotenie. YJCO2 zásobyčistenie suchým ľadomstroja systémy na výrobu suchého ľadu pre priemyselných výrobcov, ktorí chcú znížiť zvyšky, prestoje a poškodenie povrchu počas operácií čistenia a odihlovania.