Doskonałość w wierceniu termoformującym

Transkrypt

1 Doskonałość w wierceniu termoformującym Wiercenie termoformujące jest to system wykonywania otworów w przedmiotach wykonanych ze stosunkowo cienkiej blachy, łączonych (zespalanych) przy użyciu śrub lub przez lutowanie, klejenie czy spawanie. Odbywa się ono poprzez nacisk osiowy narzędzia wywarty w obszarze ciepła wytworzonego w kształtowanej blasze przez moment tarcia. Ciepło to czyni kształtowany materiał podatnym na odkształcenia plastyczne. W ciągu zaledwie kilku sekund można wykonać doskonały otwór oraz tulejkę po stronie wyjścia narzędzia. Następnie w uzyskanej tulejce formowany jest na zimno gwint przy użyciu wygniataka powlekanego TIN.

2 Co to jest wiercenie termoformujące (Formdrill)? Wiercenie termoformujące umożliwia wykonanie otworów z tulejką o dużej wytrzymałości w blachach lub rurach o małym przekroju (tulejka powstaje podczas wykonywania otworu). Tulejka ta może zostać następnie nagwintowana. Może być ona również wykorzystana jako otwór przelotowy do wykonywania połączeń spawalniczych, lutowniczych lub do klejenia. Wiercenie termoformujące jest doskonałą alternatywą dla nakrętek spawanych lub wkładek gwintowych (z gwintem wewnętrznym i zewnętrznym). Podczas klasycznego wiercenia otworu zostaje usunięta część materiału. Czyż nie byłoby lepiej gdyby materiał nie został usunięty, lecz pozostając zapewniał otworowi większą wytrzymałość umożliwiałby jednocześnie plastyczne formowanie tulei, która mogłaby być następnie nagwintowana lub wykorzystana jako otwór przelotowy do innych połączeń? Dokładnie wszystko to można osiągnąć podczas wiercenia termoformującego zostaje wykonany otwór bez odpadów. Wiercenie termoformujące zasada dziatania Wiertło termoformujące jest narzędziem służącym do wiercenia termicznego i formowania tulejki, mocuje się je zazwyczaj w uchwycie wiertarki pionowej o dużej mocy. Narzędzie obracając się ze stosunkowo dużą prędkością i pod dużym obciążeniem osiowym (np. M8 przy g = 2 mm: nacisk osiowy 2200 N, prędkość obrotowa +/ /min, moc silnika 1,5 kw) wytwarza ciepło tarcia. Temperatura podczas wiercenia termoformującego miejscowo wzrasta do około C, osiągając na powierzchni nacisku na metal około 600 C.Ciepło to zmiękcza niewielką część materiału umożliwiając przebicie kształtowanej blachy przez narzędzie. Absolutnie nie występuje żadne skrawanie (cięcie) związane z tworzeniem otworu. W odróżnieniu od konwencjonalnego wiercenia, wytrzymałość obrabianego przedmiotu pozostaje niezmienna, gdyż nie zostaje usunięty żaden materiał. Zamiast tego, rozgrzany materiał odkształca się ze swojej oryginalnej postaci i kształtuje pełną (tzn. na obwodzie 360 ) tulejkę dookoła obrzeży otworu. Podczas wstępnych etapów procesu wiercenia formującego, rozgrzany materiał unosi się w stosunku do stożka narzędzia wprowadzającego, następnie powierzchnia ta jest całkowicie wciśnięta, a masa wypartego materiału tworzy tulejkę po stronie wyjścia narzędzia. Spód tulejki zwykle wystaje ku dołowi na długość ok. trzech grubości materiału. Podczas wiercenia zakończenie kołnierzowe wystaje tylko odrobinę powyżej powierzchni czołowej; kołnierz ten może być pozostawiony w tym miejscu lub usunięty (tworząc płaską powierzchnię czołową).

3 Wydajność wiercenia termoformującego Narzędzie to może być użyte do wykonywania otworów w ogólnie stosowanych materiałach. Może to być zarówno stal jak i metale nieżelazne, np. stal konstrukcyjna (Rm N/mm 2 ), stal nierdzewna, miedź, mosiądz i wiele stopów aluminiowych. Narzędzia do wiercenia termoformującego mogą wykonywać otwory w blachach o grubości do 12 mm. Standardowe wiertło dostępne jest w różnych kształtach i umożliwia wykonywanie otworów w zakresie od 2 do 25,4 mm. Na życzenie klienta dostępne są również inne średnice. Przeciętna trwałość wiertła termoformującego to 8 10 tysięcy wierceń w stali miękkiej. Przykłady w stali, stali nierdzewnej, miedzi, mosiądzu i aluminium. Nie jest wymagany żaden specjalny sprzęt odpowiednie urządzenia to standardowa wiertarka pionowa, frezarka lub centrum obróbcze. Ważne jest, aby upewnić się czy urządzenie posiada odpowiednią moc, wymaganą siłę nacisku osiowego i prędkość obrotową, aby wykonać dany otwór. Typy wierteł termoformujących Istnieje kilka kształtów wierteł termoformujących: w wiertle krótkim za stożkiem wprowadzającym znajduje się część cylindryczna, wytwarza ono tulejkę stożkową ze zwiniętym kołnierzem na powierzchni. długie wiertło ma dłuższy trzon, rozszerzający się za stożkiem wprowadzającym. Wytwarza długą tulejkę cylindryczną i zwinięty kołnierz na górze kształtowanej blachy. dostępne jest również wiertło w wersji bardzo krótkiej. Posiada krótsze niż przy zwykłym wiertle część cylindryczną oraz stożek wprowadzający, co pozwala na wytworzenie tulei w sytuacjach, gdy nie jest możliwe zastosowanie standardowych narzędzi (np. wewnątrz rur o małych średnicach). zarówno wykonanie krótkie jak i długie dostępne jest w wykonaniu płaskim. Wersja ta umożliwia likwidację powstającego w procesie termoformowania (po stronie wejścia narzędzia) kołnierza, dzięki czemu uzyskujemy płaską powierzchnię czołową. Zintegrowany z trzonkiem narzędzia frez usuwa nadmiar materiału. KRÓTKIE DŁUGIE KRÓTKIE/PŁASKIE DŁUGIE/PŁASKIE Należy zwrócić uwagę, że producent wierteł termoformujących oferuje również antyadhezyjny smar stały oraz olej do smarowania. Mała ilość smaru naniesiona na wiertło termoformujące podczas pracy oraz bezpośrednio po wykonaniu wiercenia pomaga zapobiec przyleganiu materiału do wiertła z węglika spiekanego. Zastosowanie konwencjonalnych smarów lub płynów chłodzących podczas wiercenia termoformującego zmniejsza jedynie współczynnik tarcia, dlatego nie zaleca się ich stosowania.

4 Formowanie otworu pod gwint Jeżeli otwór tulejkowy został uformowany w przedmiocie obrabianym, jest całkiem prawdopodobne, że będzie trzeba go nagwintować. Można wykonać tę czynność używając konwencjonalnych gwintowników lub najlepiej z formującym na zimno wygniatakiem. Również, ten proces nie pociąga za sobą ubytków materiału. Formowanie gwintu (wygniatanie) zakończone jest utworzeniem maksymalnie wytrzymałej nagwintowanej powierzchni. Inne korzyści to duża szybkość gwintowania, zmniejszenie możliwości powstania błędu zarysu i brak wiórów. Dostępny jest duży zakres rozmiarów wygniataków do typowych gwintów metrycznych, BSP (gwint rurowy Wintwortha) i amerykańskich (np. UNC, NPT, ). Moment obrotowy konieczny do wygniatania zależy od wielu czynników średnicy wiertła formującego, pochylenia linii śrubowej gwintu, gatunku obrabianego materiału i smarowania. Zasadniczo przyjmuje się, że wygniatanie wymaga większego o ok. 20% momentu obrotowego niż tradycyjne techniki skrawające. Sposoby wykorzystania wierteł termoformujących i wygniataków Wiercenie termoformujące i wygniatanie gwintu mają wiele zastosowań w różnych działach przemysłowych: motoryzacyjnym, grzewczym, wentylacyjnym, stolarstwie, drobnej wytwórczości,... Obejmuje wykonywanie nagwintowanych połączeń (z ywiniętym kołnierzem lub bez niego) oraz stwarza możliwość spawania i lutowania. Wiercenie termoformujące jest również odpowiednie do formowania otworów w lekko obciążonych prętach kratownic. Wiercenie formujące jest szybkie, utrzymuje maksymalną wytrzymałość materiału a narzędzia są bardzo trwałe (8 do 10 tysięcy operacji w stali miękkiej). Metoda wygniatania gwintu zapewnia maksymalną wytrzymałość ściany nagwintowanej i eliminuje wytwarzanie odpadów. Jest to także bardzo trwałe narzędzie (10 do 25 tysięcy gwintów w stali miękkiej). Wiertło termoformujące nie wykrawa krawędzi w otworze umożliwiając wygniatanie gwintu

5 Jeśli jesteście Państwo zainteresowani termoformowaniem otworów i multimedialną prezentacją na CD zapraszamy do nas: Company: Unimex Formdrill Adress: Hospitaalstraat Beringen Belgium Tel: +32 (0) Fax: +32 (0) Web: Info@Formdrill.com Polska: WIEMIK ul. Wierzbięcice 37a/ Poznań Tel.: , Fax: Web: wiemik@wiemik.pl