Műszaki Műanyag Féltermékek Forgácsolása

Vissza

5. Forgácsolás közbeni és utáni hőkezelések

A forgácsoló anyagleválasztás a nyírási igénybevétel miatt mindig okoz maradó feszültséget a termékben. A beépítésre kerülő forgácsolt polimer gépelem tényleges feszültségi állapotát három fő tényező fogja megszabni:

Ehhez adódik a tényleges használatból származó üzemi feszültség. Vannak olyan feszültség-érzékeny anyagok (PETP, PBI, PAI), melyek forgácsolása - elsősorban marásnál és fúrásnál - olyan feszültségtöbbletet eredményez, hogy üzemi terhelés nélkül is sok esetben elfogadhatatlan a forgácsolt alkatrész, ha nem alkalmazunk külön feszültségmentesítő hőkezelést.

Ilyenkor a forgácsolási technológiában, közbenső műveletként kell kiegészítő feszültségmentesítést, hőkezelést végezni. Ezt általában a nagyoló művelet után közvetlenül el kell végezni, majd a feszültségmentesítő hőkezelés után jön a végső simítás, ami megadja a pontos méreteket és tűréseket. Erre a módosított forgácsolástechnológiára akkor lehet különösen szükség, ha pl.:

• IT 6-7 pontossági fokozatú forgácsolásra van szükség
• Hosszú, nagyfelületű alkatrészek helyzetpontossági tűrésekkel szerepelnek a műszaki rajzokon
• Fokozott alakhűségű követelmény
• Aszimmetrikus keresztmetszetek találhatók a munkadarabon
• Jelentős keresztmetszet-változások erősítik a feszültségtorlódást
• Az alapanyag önmagában is alacsony ütőmunka értékkel, kis alakváltozási képességgel rendelkezik.

A simító befejezés előtti feszültségcsökkentés legegyszerűbb módja, ha normál műhelykörülmények között hagyjuk pihenni a nagyolt alkatrészt legalább 48 óráig. Már ekkor beindul a polimerekben a feszültség oldódás, az anyag relaxációja.

Ha hőkezelést alkalmazunk feszültségmentesítésre, akkor használható forró levegő, nitrogén gáz vagy olajfürdő. Ha 100°C feletti levegőben történik a hőkezelés - akkor főleg poliamidoknál - a natúr munkadarabok felszíne elszíneződik az intenzív oxidáció miatt. Ez általában nem jelent gondot, mivel a simító forgácsolási művelettel a későbbiekben eltávolításra kerül. Az egyes anyagokhoz javasolt hőmérsékleti értékeket az 5.táblázat tartalmazza.

Megjegyzések a feszültségmentesítő hőkezelésekkel kapcsolatban:

• Simítás előtti hőkezeléseknél külön figyelmet kell fordítani a megfelelő forgácsolási ráhagyásra. A hőkezelések alatti esetleges deformációk áthidalására célszerű - pl. hengeres alkatrészeknél - az átmérő és a hossz 3%-át ráhagyni.
• Egy vagy több alkatrésszel javasolt próbát végezni, hogy a hőkezelés miatti módosított forgácsolási ráhagyások megfelelőek, elegendőek-e az adott anyagnál.
• A hőkezelés alatti deformációk minimalizálására célszerű készülékben rögzíteni a munkadarabokat a teljes hőkezelési folyamat alatt. Különösen ajánlott aszimmetrikus vagy nagy mértékben változó keresztmetszetekkel rendelkező alkatrészek esetén.
• Az egyenletes felmelegítés és hűtés, valamint az eredményes feszültségcsökkentés érdekében lényeges, hogy a kemencében vagy az olajfürdőben a különböző helyek hőmérséklete +/-3°C-on belül legyen.
• Ha a kemence vagy az olajfürdő fűtési és hűlési sebessége automatán nem állítható be a javasolt értékre, akkor célszerű óránként a kézi beállítás.