Fyzikální a chemické technologie obrábění

Tyto metody jsou založeny na využití fyzikálního nebo chemického principu úběru materiálu. Jedná se většinou o bezsilové působení nástroje na obráběný materiál. U těchto metod se nepoužívá standardní řezný nástroj, k úběru materiálu dochází účinky tepelnými, chemickými nebo abrazivními, případně jejich kombinací.

U těchto metod také nedochází k tvorbě klasických třísek, které vznikají při obrábění řeznými nástroji.

Podle principu úběru materiálu (podle převládajících účinků oddělování materiálu) se tyto technologie dělí do skupin:

• oddělování materiálu tepelným účinkem:
  • obrábění elektrickým výbojem - elektroerozivní obrábění elektrickou jiskrou a obloukem,
    • elektroerozivní metody obrábění (Elektro Discharge Machining – EDM),
  • obrábění paprskem koncentrované energie – laser, elektronový a iontový paprsek a plazma,
    • obrábění paprskem plazmy (Plasma Beam Machining – PBM),
    • obrábění paprskem laseru (Laser Beam Machining – LBM),
• oddělování materiálu elektrochemickým nebo chemickým účinkem:
  • elektrochemické obrábění (Elektro Chemical Machining – ECM),
  • chemické obrábění (Chemical Machining – CM, CHM),
• oddělování materiálu mechanickým účinkem:
  • ultrazvukové obrábění (Ultrasonic Machining – USM),
  • obrábění paprskem vody (Water Jet Machining – WJM, Abrasive Water Jet Machining – AWJM).

Charakteristika fyzikálních a chemických technologií obrábění

• rychlost a výkonnost nezávisí na mechanických vlastnostech obráběného materiálu,
• materiál nástroje nemusí být tvrdší a pevnější než obráběný materiál,
• možnost obrábění složitých tvarů,
• možnost zavedení plné automatizace,
• možnost zvýšení technologičnosti konstrukce, sériovosti výroby a snížení pracnosti výroby,
• současně s výrobou dochází někdy k cílené změně vlastností povrchové vrstvy (odolnost proti korozi, pevnosti apod.).

U těchto technologií obrábění nezávisí obrobitelnost materiálů na jejich mechanických vlastnostech, jako je tomu u klasického třískového obrábění. Používáme je tam, kde by klasický způsob obrábění byl obtížný nebo nemožný, můžeme obrábět součásti s vysokou pevností, tvrdostí a tvarově velmi složité díly.

Obrobitelnost materiálu spočívá v principu úběru

• tepelnou vodivostí,
• teplotou tání,
• elektrickou vodivostí,
• odolností proti elektrické a chemické erozi,
• vzájemnou vazbou atomů a molekul.

Důvody zavádění těchto technologií do výroby

Tyto metody jsou zaváděny mezi konvenční strojírenské technologie z důvodů:

• rostoucího podílu těžko obrobitelných materiálů (žáropevné a žáruvzdorné oceli, keramické a kompozitní materiály atd.),
• možnosti komplexního opracování i značně nepravidelných tvarů,
• zvyšujících se nároků na tvarovou složitost a rozměrovou přesnost součástí,
• miniaturizace součástí.

Pro tyto technologie se používají CNC řízené stroje, které výrazně rozšiřují možnosti aplikace.

Dílčí lekce

Zdroje

• Digitální učební materiály - Nekonvenční metody obrábění. Internetový portál COPTEL [online]. 2009-2014 [cit. 2014-12-17]. Dostupné z: http://coptel.coptkm.cz/?action=2&doc=40241&docGroup=4781&cmd=0&instance=2