Műszaki műanyag féltermékek forgácsolás utáni feszültségmenetesítő hőkezelése

Miért lehet szükséges a feszültségmentesítő hőkezelés?

A legtöbb műszaki műanyag félterméket (rudak, táblák, csövek) a gyártásuk során hőkezelik – feszültségmenetesítik -, hogy a lehető legnagyobb méretpontosságot és üzemi terhelhetőséget lehessen velük elérni. Az extrúzió-, öntés,- préselés befejezése hőkezeléssel persze nem azt jelenti, hogy a féltermék teljesen feszültségmentes, hanem egy gyártástechnológiai és gazdasági optimalizáció eredménye.

A tapasztalatok azt mutatják, hogy a forgácsolásos megmunkálás során jelentős többlet-feszültséget lehet bevinni az anyagba, mely a későbbi terhelhetőséget és méretpontosságot nagyban befolyásolja, akár adott gépelem használhatatlanságát is eredményezheti.

A káros, forgácsolással bevitt feszültséget több tényező is előidézheti:

• életlen és nem megfelelő élszögű szerszám használat
• túl nagy forgácsolási sebesség és/vagy előtolás miatti extrém nagy hőfejlődés
• nagy anyagmennyiségek lemunkálása, főleg a féltermék egy oldaláról

A fenti hibák elkövetése jelentős káros feszültség bevitelt jelent a kész alkatrészbe, mely utólagos hőkezeléssel még csökkenthető.

A forgácsolás utáni feszültségmentesítő hőkezelése előnyei

Az utólagos hőkezelés elsősorban nem a sorozatos, forgácsolástechnológiai hibák korrigálását szolgálja – bár arra is alkalmas -, de az optimális forgácsolási paraméterek betartása esetén is keletkező extra feszültség csökkentése révén, a késztermék használhatóságát jelentősen javítja.
Az alábbi tulajdonság módosítást lehet elérni:

• Jobb kémiai ellenállás, vegyszerállóság. Főleg az amorf anyagok, mint PC, PSU, PEI, de a PAI is érzékeny a feszültség-korrózióra, mikrorepedés terjedésre, ami a hűtő-kenő folyadékokból is származhat. A feszültségcsökkentő hőkezelés jelentős eredménnyel járhat az időelőtti tönkremenetel megakadályozásában.
• Pontosabb méretek, szűkebb tűrésmezők, kisebb alakhibák. Az IT 8 vagy IT 7, esetleg ez alatti IT fokozatok, valamint egyedileg megadott szűk tűrésmezők csak különleges esetekben biztosíthatók. Egyik alapfeltétele a belső feszültségekből származó minimális deformáció, a lehető legnagyobb méretstabilitás. Ehhez nyújt segítséget a hőkezelés.
• Javított kopásállóság. Bizonyított, hogy a Torlon PAI termékeknél az utólagos hőkezelés javítja a kopásállóságot, ha siklócsapágyként használják. Ennek oka egy utólagos polimerizációs folyamat az anyagban, mely a koptatóhatással szembeni ellenállást javítja.

Az utólagos hőkezelés a nagyoló forgácsolás utáni művelet. A hőkezelés után kell majd a végső simítási műveletet elvégezni

Az alábbi táblázat a fontosabb anyagcsoportokra ajánlható hőkezelési módot tartalmazza, tájékoztató jelleggel. Természetesen nem abszolút értékek kerülnek feltüntetésre, hiszen az anyagvastagság és a geometria is befolyásolja pl. a felfűtési sebességet, de irányadó értéknek mindenképp hasznos a táblázat.

A végső, simító műveletet mindig a hőkezelés után kell elvégezni. A táblázatban feltüntetett értékek általánosított értékek, a legtöbb, átlagos méretű gépelemre használható. A felfűtésben és hőntartásban lehet módosítani, ha kisebb anyagvastagságokról van szó. A munkadarabokat a hőkezelés során célszerű készülékben rögzíteni, hogy egyéb deformáció ne keletkezzen.