Verschiedene Arten von Spänen in der Metallzerspanung

Bei spanabhebenden und spanenden Bearbeitungsprozessen führt kein Weg an der Spanbildung vorbei. Diese Chips können in einer Vielzahl von Formen und Größen vorliegen, was zu ihrer Klassifizierung führt. Viele Faktoren beeinflussen die Arten von Spänen, die während des Metallschneideprozesses erzeugt werden, auf die ich noch näher eingehen werde.

Der Zweck der heutigen Präsentation besteht darin, die Definition, den Zweck und viele Arten von Spänen zu erörtern, die bei Metallschneide- und -bearbeitungsvorgängen verwendet werden. Wir lernen auch die vielen Elemente kennen, die die Arten von Chips beeinflussen, die während des Prozesses produziert werden. Außerdem erfahren Sie mehr über die Vor- und Nachteile des Bearbeitungsverfahrens für Spänearten.

Was sind Chips?

Späne sind Materialien, die mit Werkzeugen von einem Werkstück abgetragen wurden. Beim Scheren entstehen Späne, die bei Bearbeitungsvorgängen entstehen. Das Material vor einem an einer Maschine installierten Schneidwerkzeug wird unter großem Druck geschert und verformt, wenn es mit dem Werkstück in Eingriff kommt. Dieses verzerrte Material neigt dazu, zu brechen und in Form eines Spans über das Werkzeug zu fließen, um seinen verspannten Zustand zu lösen.

Einige Chips haben einen kommerziellen Zweck. Das Schrubben und Reinigen von Haushaltsutensilien erfolgt mit gewickelten Edelstahlspänen.

Faktoren, die die Art der herzustellenden Chips bestimmen

Nachfolgend sind die Faktoren aufgeführt, die die Arten von Spänen bestimmt haben, die während eines Bearbeitungsprozesses erzeugt werden:

• Das Material, aus dem das Schneidwerkzeug hergestellt wurde
• Die Abmessungen des Werkzeugs.
• Materialien, die zum Erstellen des Werkstücks benötigt werden
• Die Schnittgeschwindigkeit.
• Während des Schneidvorgangs werden Kräfte aufgebracht.
• Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück.
• Die Temperatur ist beispielsweise eine schneidende Umgebung.

Chiparten

Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Spänen in Metallschneide- oder -bearbeitungsprozessen aufgeführt:

Diskontinuierliche Chips:

Diese Art von Chips sind kleine Segmente, die lose aneinander haften und eine etwas größere Länge bilden. Sie entstehen, wenn die Verformung der Späne durch wiederholten Bruch begrenzt wird. Die Segmente werden durch das Reißen des Metalls vor dem Werkzeug regelmäßig geformt.

Diskontinuierliche Spanarten in duktilen Werkstoffen entstehen, weil der hydrostatische Druck nahe der Schneidkante Zug ist oder die Scherenergie ein kritisches Niveau erreicht. Obwohl die Bildung dieses Spans in spröden Materialien ein gutes Finish bietet, die Standzeit des Werkzeugs erhöht und weniger Energie verbraucht. Bei duktilen Werkstoffen können diese Spanarten zu schlechter Oberflächengüte und übermäßigem Werkzeugverschleiß führen. Kleinere Späne können jedoch entsorgt werden.

Bei der Bearbeitung von harten und spröden Metallen wie Bronze, Messing und Gusseisen fallen diskontinuierliche Späne an. Manchmal führt auch das Schneiden von duktilen Metallen bei sehr niedrigen Vorschüben mit einem kleinen Spanwinkel des Schneidwerkzeugs und hohen Geschwindigkeiten und hohen Reibungskräften an der Span-Werkzeug-Grenzfläche zur Produktion dieser Arten von Spänen.

Vor- und Nachteile diskontinuierlicher Chips

Vorteile:

Nachfolgend sind die Vorteile von diskontinuierlichen Spänen auf spröden Materialien aufgeführt:

• Erhöht die Standzeit
• Gute Oberflächenbeschaffenheit.
• Reduziert den Stromverbrauch.

Nachteile:

Nachfolgend sind die Einschränkungen von diskontinuierlichen Spänen auf duktilen Materialien aufgeführt:

• Schlechte Oberflächenbeschaffenheit.
• Übermäßige Abnutzung des Werkzeugs.

Kontinuierliche Chips:

Der Druck auf das Werkstück steigt in einer kontinuierlichen Spanbildung, bis das Material durch Rutschen entlang der Gleitebene versagt. Bei derartigen Spänen entstehen bei der Bearbeitung Metallspäne ohne Segmente, also ohne Bruch. Wenn duktiles Material mit hoher Schnittgeschwindigkeit und minimaler Reibung zwischen Span und Werkzeugfläche bearbeitet wird, kann es hergestellt werden. Es ist vorzuziehen, ein duktiles Material wie Weichstahl zu verwenden.

Vorteile von Endloschips

Im Folgenden sind die Vorteile von kontinuierlichen Spänen während des Bearbeitungsprozesses aufgeführt:

• Bietet eine bessere Oberflächenbeschaffenheit für duktile Materialien.
• Geringer Stromverbrauch.
• Weniger Wärmeerzeugung ist auf die Minimierung der Reibung zwischen Span und Werkzeugfläche zurückzuführen.
• Weniger Verschleiß, was zu einer längeren Standzeit der Werkzeuge führt.

Durchgehende Chips mit Aufbauschneide:

Wenn ein duktiles Material mit hoher Reibung an der Span-Werkzeug-Grenzfläche bearbeitet wird, entsteht ein kontinuierlicher Span mit einer Aufbauschneide. Diese Spänearten ähneln den Endlosspänen, haben aber aufgrund der Aufbauschneide eine geringere Glätte.

Die Aufbauschneide entsteht, wenn der Span nach oben fließt und zwischen Span und Werkzeug eine hohe Reibung besteht. Diese hohe Reibung zwischen Werkzeug und Span verursacht eine starke Hitzeentwicklung an der Spitze des Werkzeugs. Das komprimierte Metall neben der Werkzeugnase wird damit verschweißt. Dieses komprimierte Metall, das mit der Nase verschweißt ist, nennen wir Aufbauschneide.

Kontinuierliche Späne mit Aufbauschneide entstehen bei überhöhter Vorschubgeschwindigkeit, kleinem Spanwinkel des Werkzeugs, niedriger Schnittgeschwindigkeit und Kühlmittelmangel, was die Reibung zwischen den Span-Werkzeug-Grenzflächen erhöht.

Vor- und Nachteile von durchgehenden Chips mit Aufbauschneide

Vorteile:

• Das Werkzeug wird vor Beschädigung durch hohe Reibung und Temperatur geschützt, die während des Prozesses erzeugt werden.
• Die Standzeit wird erhöht.

Nachteile:

• Eine raue Oberflächenbeschaffenheit wird erzielt.
• Änderung des Spanwinkels und der Schnittkräfte.

Sehen Sie sich das folgende Video an, um mehr über die verschiedenen Arten von Spänen im Metallschneide- und -bearbeitungsprozess zu erfahren: 

Schlussfolgerung

Späne sind Materialien, die mit Hilfe eines Werkzeugs von einem Werkstück abgetragen werden. Sie werden für andere Zwecke weiterverarbeitet. Das ist alles für diesen Artikel, in dem wir die verschiedenen Chiptypen und ihre Vor- und Nachteile erklärt haben.

Ich hoffe, Sie können viel von diesem Beitrag mitnehmen, wenn ja, teilen Sie ihn bitte mit anderen Schülern. Danke fürs Lesen, bis zum nächsten Mal!