Tehnološke osobine materijala: Obradivost – pojam i parametri

Pojam obradivosti materijala je zasigurno jedan od nedovoljno definisanih, ali i najvažnijih pojmova u metalo-prerađivačkoj industriji.

Kada kažemo obradivost mislimo na skup faktora kojima se može opisati određena sposobnost materijala (zavarljivost, kovnost, livnost, rezivnost).

Po nekim definicijama obradivost se može smatrati i kao stepen poteškoća koje nastaju kao posledica obrade materijala nekom od proizvodnih metoda.

Konkretno, najbolje obradiv materijal jeste onaj koji dozvoljava najbrže odnošenje najveće količine materijala sa zadovoljavajučim kvalitetom obrađene površine, sa što manjim silama rezanja i što manjim trošenjem alata.

Obradivost materijala je tehnološka osobina kojom se izražava podobnost obrade nekog materijala, a ocenjuje se nizom parametara obradivosti koristeći se metodama provere obradivosti.

Moguć je slučaj da jedan materijal ima dobru postojanost alata, ali da sama obrađena površina usled kidanja delova materijala nije dovoljno dobra. Zato se obradivost definiše nizom parametara i što više pozitivnih ocena material ima, to je njegova obradivost bolja.

Obradivost materijala prikazuje se kroz četiri osnovna parametra:

  1. Postojanost alata
  2. Sile rezanja
  3. Kvalitet obrađene površine
  4. Oblik odvođenih čestica (strugotine)

Ovi faktori nemaju podjednak značaj u različitim proizvodnim procesima i tehnološkim postupcima obrade nekog materijala. To znači da je potrebno rangirati kriterijume za svaki pojednini slučaj shodno tehničkim zahtevima.

Troškovi proizvodnje u velikoj meri zavise od postojanosti alata.

Postojanost alata

Ako je materijal dobro obradiv i postojanost alata je veća. Postojanost alata predstavlja vreme rezanja u toku kojeg alat vrši rezanje do pojave zatupljenja, tj do takozvane zone inicijalnog habanja kada je alat izgubio reznu geometriju.

burgija-hddsmachining

Nakon što se utvrdi da je nastalo zatupljenje, alat ne bi trebalo da se više koristi jer je postao nepouzdan.

Sila rezanja

U slučajevima upotrebe alata koji je zatupljen dovodi do povećanja sila rezanja i do pada kvaliteta obrađene površine, a može dovesti i do oštećenja kako materijala koji se obrađuje, tako i alata. Postojanost alata se definiše najčešće u vremenskim jedinicama, ali mogu biti i drugi parametric, npr.  broj obrađenih komada i slično.

Od sila rezanja zavisi utrošena energija kao i trošenje alata, pa važi pravilo – što su sile rezanja manje, to je materijal bolje obradiv.

Kvalitet obrađene površine

Prilikom trošenja alata može doći do pojave kratera na reznom alatu što rezultuje netačnošću obrađene površine, tj. dolazi do odstupanja.

Bolji kvalitet obrađene površine samim tim manja hrapavost znači kvalitetniji proizvod pa se za materijale za koje se pri istim režimima obrade dobija bolje obrađena površina takođe kaže da su bolje obradivi.

Oblik odvođenih čestica (strugotine)

U zavisnosti od mehanizma i karaktera obrazovanja strugotine formira se strugotina različitog oblika i tipa.

Oblik i tip strugotine zavisi od vrste i fizičko-mehaničkih osobina materijala predmeta koji se obrađuje  (pre svega plastičnosti) i uslova plastičnog deformisanja reznog sloja: karaktera naprezanja (prekidno ili neprekidno rezanje), vremena, stepena i brzine deformisanja.

tipovi-spona-hddsmachining

Šarolikost uslova obrade, po spektru obrađivanih materijala i njihovih osobina, metodama obrade itd., dovodi do velikog broja oblika i tipova strugotine, razvrstana u tri osnovna tipa:

 

  • Prekidna ili diskontinualna – kidana
  • Lamelarna – rezana
  • Neprekidna ili kontinualna – trakasta

 

Prekidna ili diskontinualna strugotina (kidana, lomljena, segmentna itd.) nastaje pri obradi livenog gvožđa, livene bronze i drugih krtih materijala. Nastaje i pri obradi žilavih materijala malim brzinama rezanja i velikim koracima.

Proces formiranja prekidne strugotine prate lomovi materijala nestacionarne prirode između kojih teče proces plastičnog deformisanja dela materijala koji se pretvara u strugotinu.

Lamelarna (rezana, kratka) strugotina nastaje pri nešto većim vrednostima grudnog ugla alata. Javlja se u vidu većih delića materijala, što zavisi od samog materijala i stanja oštrice alata. Najbolje se odvodi iz zone rezanja, i najpoželjnija je u procesu rada.

Neprekidna ili kontinualna (trakasta) strugotina je najčešće željeni oblik strugotine pri obradi većine materijala. Njeno formiranje je posledica uglavnom plastičnog deformisanja u zoni smicanja.

Odvajanje materijala se vrši kontinualno u vidu traka određene debljine, a kvalitet obrađene površine veoma dobar. Pri obradi na automatima ovaj oblik strugotine nije poželjan, zbog opasnosti po bezbednost radnika (nagomilava se).

U narednim tekstovima pisaćemo o obradivosti različitih tipova metala – prohroma, čelika, mesinga, bronze itd. Želja nam je da objasnimo pojam obradivosti materijala kroz praktične primere i naše iskustvo u radu sa najčešće korišćenim  materijalima u domenu CNC obrade metala.

 

Srđan Krpić,
HddSurgery – HDDSMachining

 

Pogledajte naše prethodne tekstove:

Primena izvlakača u cilju automatizacije proizvodnje na CNC strugovima
Sinhronizacija elemenata na suprotnim stranama komada
Share this article

Leave a comment