Nicht-traditioneller Bearbeitungsprozess:Anforderungen, Typen, Vor- und Nachteile

Heute lernen wir die Anforderungen, Arten, Vor- und Nachteile nicht traditioneller Bearbeitungsverfahren kennen. Die spanende Bearbeitung ist einer der wichtigsten Prozesse der Metallumformung und -formung. Meistens wird es in allen Herstellungsprozessen verwendet. In den konventionellen Bearbeitungsverfahren Werkzeug direkten Kontakt mit dem Werkstück hat. Es gibt viele Nachteile und Einschränkungen der konventionellen Bearbeitung, wie z. B. Werkzeugverschleiß, kann komplexe Oberflächen nicht effizient bearbeiten, ergibt eine geringere Oberflächengüte usw. Konventionelle Bearbeitungsverfahren sind aufgrund der Härte des Werkstücks begrenzt. Für die Bearbeitung harter Oberflächen durch konventionelle Bearbeitung benötigten wir ein härteres Werkzeugmaterial, das manchmal unwirtschaftlich und manchmal nicht verfügbar ist. Diese Einschränkungen der traditionellen Bearbeitung können durch nicht-traditionelle Bearbeitungsverfahren beseitigt werden. Bei diesen Bearbeitungsprozessen werden einige andere unkonventionelle Energiequellen wie Laser, chemische, elektronische, hydraulische Energie usw. verwendet.

Nicht traditioneller Bearbeitungsprozess:

Einige der Hauptanforderungen für die Entwicklung nicht traditioneller Bearbeitungsverfahren sind wie folgt.

• Bearbeitung von zu hartem Material.
• Formen komplexer Teile.
• Benötigte bessere Oberflächenbeschaffenheit und vernachlässigbare Toleranz.
• Das Werkstück ist hitzeempfindlich oder die Temperatur kann die inneren Eigenschaften des Werkstücks verändern.
• Werkstück ist zu dünn und flexibel zum Spannen.

Typen:

Einige wichtige Arten von nicht-traditionellen Bearbeitungsprozessen.

Bearbeitungsprozess mit elektrischer Entladung:

Bei diesem Bearbeitungsprozess wird ein elektrischer Funke als Werkzeug zur Bearbeitung verwendet. Es ist dasselbe wie das Entfernen von Metallgrat von der Metalloberfläche in Gegenwart eines elektrischen Funkens. Dabei entsteht zwischen Werkstück und Werkzeug ein elektrischer Funke. Dieser Funke wird als Schneidwerkzeug verwendet, um das Metallwerkstück in die gewünschte Form zu schneiden. Sowohl Werkzeug als auch Werkstück werden in eine dielektrische Flüssigkeit eingebracht, die den Funken beschleunigen und Späne zwischen sich entfernen. Der Metallabtrag erfolgt durch Funkenerosion und Verdampfung.

Elektrochemischer Bearbeitungsprozess:

Es ist ein nicht traditioneller Bearbeitungsprozess, bei dem Metall durch elektrochemische Auflösung entfernt wird. Es ist das Gegenteil von Galvanik. Dabei werden sowohl Werkzeug als auch Werkstück in Elektrolytlösung eingelegt. Generell NaCl in Wasser als Elektrolyt aufnehmen. Dabei fungiert das Werkzeug als Kathode und das Werkstück als Anode. Wenn Hochspannungs-Gleichstrom über sie angelegt wird, wird Metall von der Anode abgereichert und an der Kathode plattiert. Im Allgemeinen wird an der Kathode mit Wasserstoff plattiert und das von der Anode entfernte Metall bildet eine Schlacke, wenn es sich mit Cl – -Ionen verbindet. Diese Schlacke wird durch ein Reinigungssystem aus dem Elektrolyten entfernt.

Ultraschall-Bearbeitungsprozess:

Wie der Name schon sagt, verwendet dieser Prozess Ultraschallvibrationsenergie für die Bearbeitung. Bei diesem Verfahren werden Ultraschallwellen verwendet, die hochfrequente Schwingungen mit geringer Amplitude erzeugen. Diese Schwingungen wirken als Antriebskraft für Schleifpartikel, die sich zwischen Werkstück und Werkzeug befinden. Die Schleifpartikel werden mit Wasser vermischt und bilden eine Aufschlämmung auf Wasserbasis. Diese Hochfrequenz-Ultraschallvibration überträgt Energie auf diese Aufschlämmung, die Schleifpartikel beschleunigt, so dass sie auf spröde Werkstücke auftreffen und Material an der Aufprallfläche entfernen. Diese Hochfrequenz-Ultraschallwelle wird durch eine Hochfrequenz-Stromversorgung entwickelt.

Abrasivstrahl-Bearbeitungsprozess:

Bei diesem Bearbeitungsprozess wird ein hoher Strom von Schleifpartikeln auf das Werkstück gepresst, wodurch Metall von der Schlagfläche aufgrund von Erosion entfernt wird. Der Metallentfernungsprozess findet aufgrund von Sprödbruch und Mikroschneidwirkung von Schleifpartikeln statt. Die Schleifpartikel werden von Hochgeschwindigkeitsgas getragen, das als Transportmedium für Schleifpartikel dient. Diese Bearbeitung wird hauptsächlich zur Bearbeitung von hartem Material verwendet.

Laserstrahl-Bearbeitungsprozess:

Dieser Bearbeitungsprozess verwendet Laser- oder Lichtenergie zum Metallabtrag. Dabei trifft ein hochkonzentrierter Laserstrahl auf das Werkstück, der an der Auftrefffläche Wärmeenergie erzeugt. Diese Wärmeenergie wird verwendet, um Metall durch Schmelzen und Verdampfen von Metallpartikeln zu entfernen. Mit diesem Verfahren können sowohl metallische als auch nichtmetallische Werkstoffe bearbeitet werden.

Elektronenstrahl-Bearbeitungsprozess:

Es ist dasselbe wie bei der Laserstrahlbearbeitung, außer dass bei diesem Prozess ein hochkonzentrierter Elektronenstrahl verwendet wird. Dieser hochkonzentrierte Elektronenstrahl trifft auf die Arbeitsfläche und erzeugt Wärmeenergie. Das Metall wird durch Schmelzen und Verdampfen von Metallpartikeln von der Kontaktfläche entfernt. Dieser Elektronenstrahl wird von einer Elektronenkanone erzeugt und wandert durch die Magnetlinsen, die elektromagnetische Linse, die Ablenkspule und trifft schließlich auf die Arbeitsfläche. Am Schlagpunkt wird die kinetische Energie des Elektrons in Wärmeenergie umgewandelt, die weiter zur Bearbeitung des Werkstücks verwendet wird. Dieser gesamte Prozess findet im Vakuum statt, ansonsten kollidieren Elektronenpartikel mit Luftpartikeln und verlieren ihre Energie, bevor sie auf die Arbeitsfläche treffen.

Wasserstrahl- und abrasiver Wasserstrahl-Bearbeitungsprozess:

Die Wasserstrahlbearbeitung ist ein umweltfreundlicher, nicht traditioneller Bearbeitungsprozess. Bei diesem Verfahren wird ein Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahl zur Bearbeitung des Werkstücks verwendet. Bei diesem Vorgang trifft ein Wasserstrahl mit hoher Geschwindigkeit auf die Arbeitsfläche und Metall wird aufgrund der Erosion durch Wasserpartikel entfernt. Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung weicher Materialien verwendet. Für die Bearbeitung harter Materialien werden dem Wasserstrom Schleifpartikel zugesetzt. Diese Schleifpartikel erhöhen die Schneidfähigkeit von Wasser und können zum Schneiden von hartem Material verwendet werden.

Vor- und Nachteile:

Vorteile:

• Es bietet eine hohe Genauigkeit und Oberflächengüte.
• Es wird kein physisches Werkzeug verwendet, daher tritt kein Werkzeugverschleiß auf.
• Sie erzeugen keine Chips oder erzeugen mikroskopisch kleine Chips.
• Diese sind leiser im Betrieb.
• Es kann leicht automatisiert werden.
• Es kann jede komplexe Form bearbeiten.

Nachteile:

• Hohe Anfangs- oder Einrichtungskosten.
• Hochqualifizierte Arbeitskräfte sind erforderlich.
• Geringere Metallentfernungsrate.
• Mehr Leistung für die Bearbeitung erforderlich.
• Es ist nicht wirtschaftlich für die Massenproduktion.

Hier dreht sich alles um nicht-traditionelle Bearbeitungsverfahren, Anforderungen, Arten, Vor- und Nachteile. Wenn Sie Fragen zu diesem Artikel haben, stellen Sie diese per Kommentar. Wenn Ihnen dieser Artikel gefällt, vergessen Sie nicht, ihn in Ihren sozialen Netzwerken zu teilen. Abonnieren Sie unseren Kanal für weitere interessante Artikel.