Témata
Reklama

Tepelné odhrotování ThermoBurr

Americká firma Extrude Hone, známá svým odhrotováním a ultrajemným lapováním AFM (Abrasive Flow Machining) a Orbital AFM pomocí abraziv rozptýlených ve viskoelastickém polymeru, přišla s řadou zařízení pro technologii tepelného odhrotování a odstraňování otřepů vnějších a vnitřních povrchů.

Nová zařízení pro tuto zajímavou, nikoliv však nejnovější, patentově chráněnou technologii ThermoBurr procesem tepelného odhrotování TEM (Thermal Energy Method) pochází z vývoje detroitské firmy Surftran Corp., která již při své akvizici skupinou Extrude Hone v roce 2000 měla dobré jméno v oboru povrchových úprav, především v technologiích elektrochemického obrábění povrchu. Hlavní inovací zařízení je užití zemního plynu pro proces.
Reklama
Reklama
Reklama

Hroty a otřepy se upalují

Metoda tepelného odhrotování TEM spočívá v odstranění otřepů a hrotů na vnějším povrchu obrobků, ale i v dutinách upálením ve směsi plynů vodík či metan nebo zemní plyn s přebytkem kyslíku pomocí krátkého, jen 20 ms trvajícího vysokonapěťového výboje s dosažením teploty 2500 - 3500 °C. Při procesu se uplatňují otřepy jako místa s vyšší koncentrací energie a jevy spojené s okluzí plynů na povrchu kovů. Protože se proces odehrává v plynu, dosahuje se spálení otřepů a hrotů i v dutinách obrobků. Po spálení vytvářejí oxidy kovů na kovovém povrchu tenkou oxidickou vrstvu, kterou pro některé následné povrchové úpravy (lakování, galvanické povlaky nebo tepelné zpracování) není nutno odstraňovat. Pro docílení čistých kovových povrchů se odstraňuje oplachem, ultrazvukovým čištěním, odmořením nebo elektrochemicky, podle povahy a účelu dílu.

Široká použitelnost

Tepelné odhrotování se hodí pro odstraňování otřepů po obrábění kovových výrobků všemi technologiemi třískového obrábění a broušením. U závitů neovlivňuje geometrii, zejména vrcholy závitů. Hodí se i pro odstraňování otřepů a výronků u drobných odlitků z oceli a šedé litiny, u níž lze docílit i mírného zaoblení hran. U tlakových odlitků z hliníkových a zinkových slitin odstraňuje otřepy po odřezávání vtoků, nálitků a výronků dělicích rovin. Obecně je vhodná pro oceli, korozivzdorné oceli, litiny, hliníkové a zinkové slitiny, mosaz a bronz, a použitelná i pro plasty. U obrobků s dostatečnou hmotností nedochází k jejich tepelnému ovlivnění ohřevem do 100 °C. Předností je i krátká doba operace, podle velikosti zařízení nejvýše do 80 s.

TEM zařízení na zemní plyn

Proces probíhá v hydraulicky uzavřené odhrotovací tlakové komoře pod tlakem směsi plynů, podle druhu materiálu 5 až 42 bar, v níž jsou obrobky umístěny na přípravcích. Čtyři nová zařízení Extrude Hone TEM-P, uvedená v tabulce 1, mohou proti zařízením pracujícím jen s dražším vodíkem jako zdrojem energie používat levnější metan nebo zemní plyn. Zařízení se skládá z odhrotovací komory tvaru tlakového zvonu, hydraulického uzavíracího systému, směšovacího bloku a zapalování a dávkování směsi plynů. Pracovní tlak směsi plynů s kyslíkem se pohybuje od 5 - 10 bar (pro metan a zemní plyn) a 5 - 15 bar (pro vodík) u mosazi až po 8 - 25 bar (pro metan a zemní plyn) a 15 - 42 bar (pro vodík) u oceli.
Zařízení mají odhlučněný pracovní prostor a splňují bezpečnostní předpisy i pro automatizovaný třísměnný provoz bez obsluhy s SPS ovládáním, vizualizací procesu a připojením na řídicí počítač. Lze je instalovat samostatně nebo přizpůsobit taktu výrobní linky. Technologie je použitelná pro velké i malé série a má velkou flexibilitu a rychlost přestavování při změnách obrobků. Nevyžaduje drahé nástroje a přípravky. Drobné díly, jako je spojovací materiál, lze zpracovávat hromadně v koši.
Pro provoz na metan a zemní plyn ze sítě se dodává s dvoustupňovým suchým kompresorem TLK 15 na max. tlak 15 bar, vybaveným pístními a těsnicími kroužky z plněného PTFE. Výrobce udává, že kompresor a bezpečnostní ventily splňují podmínky evropské směrnice RL 97/23/EG a podmínky směrnic AD2000.

Vyšší jakost povrchu v kombinaci s AFM

Až na výjimky nelze tepelné odstraňování otřepů používat k zaoblování hran. Pro tato použití, pro docílení vyšší jakosti povrchu, odstraňování oxidických vrstev, leštění, snižování drsnosti povrchu a součinitele tření, odbourávání vnitřních pnutí, zvyšování únavové pevnosti a úpravy kontur lze TEM kombinovat s procesy lapování viskoelastickými abrazivy AFM a Orbital AFM (viz MM Průmyslové spektrum 5/2001). S nimi lze běžně dosahovat drsnosti povrchu Ra 0,1 µm u nástrojů a forem pro vstřikování, příp. až Ra 0,01 µm (např. u razníků na mince v jakosti proof) a zaoblení vnitřních povrchů poloměrů 0,4 až 0,1 mm, s úsporou až 90 % času proti jiným technologiím a bez chemického ovlivnění povrchu jako u elektrochemických procesů. To má zvláštní význam v docilování laminárního proudění u vstřikovacích trysek a kanálů čerpadel, motorů, vstřikovacích strojů ap., v hydraulice a pneumatice, u lopatek, dávkovací techniky, komponent systémů ABS a lékařské techniky. U obtížně obrobitelných materiálů lze technologii TEM kombinovat i s využitím zařízení ECM pro elektrochemické obrábění a selektivní leštění.

Předností je ekonomika

Použití metanu nebo zemního plynu vedle vodíku je hlavní předností nových zařízení Extrude Hone. Proti drahému vodíku je zemní plyn ze sítě (i po zdražení levnější) dostupný pro strojírenské závody kdykoliv a s nižšími náklady na rozvody, bez nákladů na zásobování, skladování a manipulaci s tlakovými lahvemi vodíku a bez spojených bezpečnostních rizik. Proces se zemním plynem ve srovnání s vodíkem probíhá při pracovním tlaku až o 40 % nižším.
Zařízení pro tepelné odhrotování se vyrábí v závodech v Irwine (PA) v USA, v irském Shannonu a v Buxheimu u Ingolstadtu v SRN, kde je též v Remscheidu evropské sídlo firmy.
Reklama
Vydání #10
Kód článku: 41006
Datum: 13. 10. 2004
Rubrika: Trendy / Povrchové úpravy
Autor:
Firmy
Související články
Předúprava oceli nízkoteplotním plazmatem pro zvýšení pevnosti lepeného spoje

V příspěvku jsou shrnuty výsledky výzkumu vlivu plazmochemické předúpravy vzorků oceli DC01 na výslednou pevnost lepeného spoje. Pro předúpravu povrchu vzorků oceli byla použita RF štěrbinová tryska generující plazma. Jako pracovní plyn byl použit argon a argon v kombinacích s dusíkem nebo kyslíkem. Vliv plazmové předúpravy na povrch oceli byl vyhodnocen pomocí měření kontaktních úhlů a výpočtu volné povrchové energie. Po slepení vzorků oceli pomocí běžně užívaného lepidla Weicon Flex 310M HT200 byly testovány výsledné vlastnosti lepeného spoje pomocí standardních mechanických odtrhových testů podle ČSN EN 1465.

Komplexní způsob kontroly procesu odmaštění

Článek pojednává o možnostech komplexní kontroly procesu odmaštění v průmyslových aplikacích, tj. především o možnostech kontroly stavu povrchu výrobků před procesem odmaštění a po něm a o kontrole stavu odmašťovacích kapalin pomocí UV-VIS spektroskopie.

Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

Související články
Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Ako zvýšiť kvalitu povrchových úprav

Dokonale čistý a odmastený povrch dielov je základnou črtou pre všetky povrchové úpravy, ktorý má veľký vplyv na výslednú kvalitu produktu. Predovšetkým rôzne spôsoby nanášania kovov si vyžadujú starostlivú prípravu povrchu, aby sa zabránilo vzniku škvŕn, ktoré vznikajú v dôsledku povrchovej kontaminácie počas tvárnenia kovov.

Zvýšení výkonu u tribo stříkání

Stříkání práškových barev systémem tribo je založeno na fyzikálních principech, které do značné míry určují výsledné parametry stříkacího zařízení. Výrobce stříkacích pistolí je postaven před úkol navrhnout optimální konstrukci, která bude poskytovat nejlepší možný výstup, jakým je dostatečně nabitý prášek, který vystupuje v požadovaném množství a s použitelnou rychlostí z ústí nabíjecí trubice. Jak název napovídá, nabíjení prášku tribo je založeno na principu tření.

Šetrné a účinné čištění těžko dostupných míst

Klasické postupy čištění ve vodě se dostávají na hranice svých možností, když jde například o kapilární struktury nebo komplexní geometrie. Za takové situace se nově na scénu dostávají tzv. CNP technologie (Cyclic Nucleation Process). Tato technologie pracuje na principu cyklické nukleace (tvorby krystalových zárodků z přesycených roztoků).

Kompozitní povlaky jako možná náhrada za povlaky na bázi CrIV

Tento příspěvek se týká oblasti povrchových úprav, zejména elektrolyticky vyloučených kovových povlaků, a to způsobu vytvoření kompozitní povrchové úpravy na bázi niklu s vysokou odolností proti opotřebení. Výsledkem provedeného výzkumu je technologický postup závěsového pokovení pro nový kompozitní povlak NiP-XLS, který by mohl nahradit povlaky na bázi CrIV.

Vývoj epoxidových barev na konstrukce

Trendem dnešní doby je snižování nákladů na nátěrové systémy na konstrukce. Tyto systémy jsou ve většině případů složeny ze základní nátěrové hmoty (NH) epoxidového typu a vrchního polyuretanového emailu. V rámci úspory nákladů byla vyvinuta NH, která plní funkci obou těchto nátěrových hmot, to znamená, že má antikorozní vlastnosti, splňuje funkci vrchní NH a je možné ji aplikovat pouze v jedné vrstvě.

Funkční materiály pomocí depozice atomových vrstev

Depozice atomových vrstev (ALD – Atomic Layer Deposition) je technologie využívající depozice tenkých vrstev na povrch substrátu s přesností v atomovém měřítku, založená na řadě reakcí výchozí látky v plynném stavu s povrchem substrátu. Většina ALD reakcí používá dvě chemické látky, které se nazývají prekurzory.

Čištění energetických zařízení

Vnitřní povrchy otopných a chladicích systémů jsou během svého provozu postupně pokrývány, vlivem chemických a fyzikálně chemických reakcí, pevnými úsadami nečistot, minerálů a korozních produktů. Vzniklé látky jsou tepelným izolantem a brání přestupu tepla. To má za následek omezení účinnosti systémů, zvýšení energetických a tlakových ztrát ale i omezení možnosti regulace a celkově snížení účinnosti těchto systémů.

Zvýšení odolnosti polymerních nátěrů pomocí nano/mikrogelů

Polymerní nátěrové hmoty aplikované na výrobcích plní různé funkce, nejčastěji estetickou a ochrannou. Moderní typy nátěrových hmot by měly tyto funkce kombinovat a rovněž i vyhovovat stále se zpřísňující chemické legislativě a požadavkům kladeným na ochranu životního prostředí a pracovních potřeb. Přirozeným důsledkem je neustálá potřeba vyvíjet a zavádět nové sofistikované formulace nátěrových hmot, a to jak v oblasti rozpouštědlových, tak i vodouředitelných nátěrových hmot.

Lehké konstrukce automobilů - Specifické povlaky hlubokotažných ocelí

Na konstrukční materiály používané při stavbě automobilové karoserie jsou kladeny mimořádné požadavky. Specifické podmínky musejí splnit zejména vnější povrchové díly karoserie, které jsou nositeli designu vozu a které tím i do značné míry rozhodují o prodejnosti a úspěšnosti daného modelu. Kromě základních mechanických podmínek musejí povrchové díly splnit perfektní lakovatelnost, mimořádnou korozní odolnost, ale také musejí mít schopnost bezproblémového zpracování – ať už lisováním, nebo rozmanitými technologiemi spojování, jako je laserové pájení a lepení.

Plazmová předúprava povrchu - povrchová energie versus adheze

V oblasti úprav povrchů materiálů je obecně přijímáno, že povrchová energie je jedno z rozhodujících kritérií pro adhezi nátěrových hmot, barev, lepidel nebo speciálních povlaků. Čím vyšší je povrchová energie, tím lepší by měla být přilnavost. Na základě získaných výsledků z oblasti předúpravy povrchu plazmatem nebo ionizací však nebyla prokázána přímá korelace mezi volnou povrchovou energií materiálů povrchově upravených různými technologiemi a výslednou adhezí nátěrové hmoty nebo lepidla.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit