ZMZ Radosław Misztela, Kamil Kraska s.c.

ul. Twardosławicka 101
97-300 Piotrków Trybunalski

  zmz@zmzcnc.com
  +48 606 934 054

Obróbka CNC

Maszyny CNC, którymi dysponujemy zapewniają pełną automatyzację produkcji, pozwalają na skrócenie czasu dostaw i spełnienie oczekiwań klientów w kwestii powtarzalności produkowanych detali. Nad codziennym procesem produkcji pieczę sprawuje sztab fachowców w zakresie obróbki metali, programowania maszyn CNC oraz kontroli jakości. Obróbka CNC oparta jest na automatyzacji etapów przy wykorzystaniu nowoczesnego parku maszynowego.

Zapraszamy do współpracy. Szczegółowe informacje o ofercie, warunkach współpracy można uzyskać telefonicznie
lub wysyłając zapytanie za pomocą formularza kontaktowego.

Skontaktuj się z nami

Radosław Misztela
+48 606 934 054
zmz@zmzcnc.com

Kamil Kraska
+48 601 053 186
zmz@zmzcnc.com

Formularz kontaktowy

Obróbka CNC – profesjonalny zespół

Obróbka CNC

Każdy z naszych operatorów maszyn CNC jest specjalistą w zakresie:

  • obsługi obrabiarek wraz z przypisanymi do nich sterownikami,
  • dobierania narzędzi w magazynie narzędziowym pod wybrany detal i materiał, z którego zostanie wykonany oraz definiowania ich w sterowniku,
  • ustawiania baz obróbkowych w zależności od liczby osi danej maszyny CNC oraz kształtu detalu,
  • kontrolowania całości procesu oraz produktu, na każdym etapie jego produkcji, poprzez dokonywanie pomiarów produkowanych detali w zakresie ich wymiaru i kształtu,
  • wprowadzania korekt parametrów obróbki w celu minimalizacji strat i wydajności,
  • dokonywania niewielkich modyfikacji w programach obróbki CNC,
  • sprawdzania stanu narzędzi obróbkowych oraz poprawności działania maszyn,
  • czyszczenia, konserwacji maszyn i narzędzi wykorzystywanych na co dzień w pracy,
  • minimalizowania strat związanych z odpadami materiałów, powstających w wyniku błędnie wprowadzonych parametrów do oprogramowania maszyn CNC

Dodatkowe specjalizacje

pracq technologów i programistów

Dodatkowo w naszym zespole pracują osoby, które poza wspomnianymi umiejętnościami posiadają jeszcze dodatkowe kwalifikacje, umożliwiające im wykonywanie prac technologów i programistów, a do ich zadań należy m.in.:

  • przygotowanie technologii obróbki,
  • dopasowanie uchwytów oraz przyrządów,
  • programowanie maszyn CNC,
  • zapewnianie ciągłości produkcji i optymalizacji pracy maszyn,
  • opracowanie wdrożenia produktów wzorcowych oraz przygotowanie pełnej dokumentacji,
  • nadzór nad wprowadzeniem nowego produktu do programu maszyn CNC

Regularnie inwestujemy i rozbudowujemy nasz park maszynowy, aby jak najskuteczniej reagować na zmiany zachodzące w branży obróbki skrawaniem i oferować jak najszerszą paletę usług. Dysponujemy obrabiarkami znanych na całym świecie producentów, którzy oferują wysokiej klasy tokarki i frezarki CNC, umożliwiające nam toczenie, frezowanie czy wiercenie.

Współpracujemy z wieloma branżami, które w swojej codziennej działalności wykorzystują wyprodukowane przez nas detale. Nasi klienci reprezentują branżę medyczną, motoryzacyjną, chemiczną lub spożywczą, w której niezbędne jest zastosowanie precyzyjnie wykonanych elementów.

Obrócka CNC – dowiedz się jak można nawiązać z nami współpracę?

Kontakt z klientem rozpoczynamy od przyjęcia zapytania poprzez formularz na naszej stronie, e-mail lub w trakcie rozmowy telefonicznej.

Zawsze prosimy o przesłanie dokładnych wytycznych wraz z niezbędnymi rysunkami na bazie których jesteśmy w stanie przygotować wzorcowe sztuki, a wcześniej również szczegółową wycenę. Zapytanie powinno zawierać również rodzaj materiału, z którego ma zostać wykonane zamówienie, dokładną specyfikację techniczną wykonania usługi oraz wymagania dotyczące usługi.

Niezbędne do wyceny jest również podanie nam ilości jednorazowego zamówienia, przewidywanej powtarzalności zamówień w skali bieżącego roku, jak i terminu realizacji i sposobu dostawy. Im większe zamówienie, tym korzystniejsza cena jednostkowa produktu. Wycenę detali wykonujemy maksymalnie do 5 dni roboczych. W cenie uwzględniamy również sposób i koszt dostawy, zależny od wskazań klienta. Istnieje możliwość samodzielnego odbioru wyprodukowanego zamówienia po wcześniejszym ustaleniu terminu.

Obróbka CNC

W przypadku nowego klienta prosimy o przedpłatę na minimum trzy kolejne zamówienia. Dzięki temu obie strony mogą rozpocząć współpracę bez obaw i pomału budować partnerskie relacje oparte na zaufaniu, co w przyszłości będzie skutkowało ustaleniem nowych zasad płatności.

Obróbka CNC – dodatkowe informacje

Co to jest obróbka CNC?

Proces obróbki skrawaniem nazywamy inaczej obróbką ubytkową. Polega ona na usuwaniu naddatku materiału z bryły metalu aż do uzyskania zaplanowanego kształtu. Obróbka CNC to nic innego jak wykonanie powyższego procesu na obrabiarkach CNC (Computer Numerical Control), czyli na maszynach numerycznych sterowanych komputerowo.

Przez lata w procesie obróbki skrawaniem stosowane były maszyny konwencjonalne obsługiwane manualnie przez pracownika, co stwarzało niestety wiele możliwości popełniania błędów. Pracownik ręcznie montował i demontował narzędzia potrzebne w procesie obróbki, kontrolował wymiary produkowanego detalu na każdym etapie produkcji oraz sprawdzał zgodność końcowego produktu z dokumentacją wzorcową. Nie dawało to więc pewności idealnego odwzorowania założeń klienta, ani precyzji produkcji. Dodatkowo obrabiarki konwencjonalne poprzez swoją niedoskonałość nie umożliwiały powtarzalności produkcji, ani szybkiego czasu jej realizacji, co narażało firmę na dodatkowe koszty związane choćby z czasem pracy, czy zwiększoną liczbą odpadów powstających w wyniku błędnej produkcji.

Obróbka CNC – wydajność i automatyzacja zadań

Oczywiście sama maszyna CNC to tylko narzędzie, a konkretne wskazówki wymagane do wytworzenia danego detalu i tak zostają wprowadzone do komputera przez wykwalifikowanego operatora maszyn CNC, który dzięki swojej wiedzy potrafi przełożyć dane z rysunku technicznego lub modelu, na język programu komputerowego zapisanego w sterowniku obrabiarki. Jednakże jakość wyprodukowanego detalu jest nieporównywalnie wyższa niż, gdyby ten sam detal został wytworzony w obrabiarce tradycyjnej. Dzięki minimalizujemy błędy i zapewniamy powtarzalność wytwarzania detalu w produkcji ciągłej, a to było w końcu istotą powstania tego typu obrabiarek.

Zalety obróbki CNC

Obróbka skrawaniem CNC umożliwia nam takie zaprogramowanie urządzenia, które weźmie pod uwagę zarówno projekt, rodzaj materiału, a nawet chropowatość powierzchni, określoną w zapytaniu przez klienta. Oprogramowanie wykorzystywane w maszynach CNC to sekwencja bloków informacji programowo-technicznych, geometrycznych i technologicznych używanych przez układ sterowania CNC na każdym etapie obróbki.

Obróbka CNC zalety:

  • przejście z ręcznej na w pełni zautomatyzowaną produkcję,
  • zwiększenie szybkości produkcji poszczególnych detali, a co za tym idzie wydajności,
  • umożliwienie idealnej powtarzalności produkowanych detali,
  • osiąganie wąskich tolerancji wykonania detali, dzięki precyzji sterowników,
  • wszechstronność maszyn CNC (od tych ukierunkowanych na małe detale, aż po wielowymiarowe części produkowane jako komponenty choćby elektrowni jądrowych),
  • ograniczanie zbędnych kosztów jak np. straty materiału wynikające z błędnie wyprodukowanych detali,
  • zwiększenie bezpieczeństwa operatorów obrabiarek poprzez rozwiązania zastosowane w maszynach CNC a niemożliwe do zastosowania w przypadku obrabiarek konwencjonalnych, jak choćby automatyczne systemy wyłączające maszynę w przypadku awarii, czy odcięcie operatora od produktu w trakcie procesu poprzez zastosowanie szyb zabezpieczających.

Jakie materiały podlegają obróbce CNC?

Wykorzystywanie maszyn CNC w produkcji umożliwia zwiększenie jej elastyczności i dopasowania pod oczekiwania rynku. Oczywiście to, na jakich materiałach pracuje dana firma w branży CNC zależy głównie od jej specjalizacji, a co za tym idzie od potrzeb jej klientów oraz od dostosowania do ich oczekiwań parku maszynowego.

Materiały możliwe do obróbki CNC to:

  • Metale: stal w przeróżnych jej odmianach m.in.: węglowa, hartowana, nierdzewna, stopy aluminium, miedź i jej stopy, mosiądz, magnez i jego stopy, grafit, wolfram, molibden, nikiel, tytan i in.  
  • Tworzywa termoplastyczne i termoutwardzalne, kompozyty z włókien węglowych, acetal (POM), akryl (PMMA), poliwęglan (PC), polipropylen (PP) i in.
  • Inne materiały: drewno, sklejka, pianki np. do rzeźbienia czy twarde, a nawet szkło czy kamień.

Dodatkowe zalety maszyn CNC

Poza podstawowymi zaletami maszyn CNC, jak choćby precyzja i powtarzalność produkowanych detali, możemy dostrzec również te, które nie są zbyt oczywiste dla laików w tej dziedzinie, ale za to są niezwykle istotne dla specjalistów pracujących z maszynami CNC.

Możemy do nich zaliczyć m.in.:

  • możliwość programowania poza obrabiarką np. na komputerach zewnętrznych,
  • przesunięcie odpowiedzialności za programowanie, materiały i narzędzia oraz optymalne obciążenie stanowiska CNC, na działy produkcji,
  • zapisywanie typowych przypadków obróbki specyficznych detali w formie podprogramów,
  • możliwość optymalizacji programów sterowania cyfrowego w systemie,
  • opisywanie form przedmiotów obrabianych w postaci prostych danych geometrycznych,
  • automatyczne dosuwanie narzędzia do osiągnięcia wymaganego wymiaru,
  • automatyczne uruchamianie wszystkich funkcji obrabiarki i bezpośrednia interwencja po stwierdzeniu błędów i zakłóceń,
  • automatyczny nadzór nad obróbką wykonywany przez sam układ sterowania (automatyczny pomiar i kontrola),
  • uniwersalne zastosowanie narzędzi w systemach uchwytów oraz możliwość ich ustawienia poza obrabiarką bez wpływania na czas pracy maszyny,
  • jednakowa jakość przedmiotów obrabianych przy niewielkim udziale przedmiotów wadliwych,
  • wyższa dokładność obróbki dzięki wysokiej dokładności podstawowej obrabiarki CNC,
  • krótsze cykle produkcyjne dzięki lepszej organizacji i połączeniu rozproszonych czynności produkcyjnych oraz większa przepustowość.
  • zwiększona elastyczność produkcji poprzez zastosowanie systemów obróbkowych i racjonalne wykonywanie mniejszych serii lub pojedynczych przedmiotów o wysokim stopniu złożoności.

Obróbka CNC – etapy

Obróbka na maszynach CNC składa się z trzech etapów:

Etap 1

To projektowanie komputerowe, czyli zaprojektowanie elementu przy użyciu oprogramowania CAD. Polega ono dokładnie na wykonaniu cyfrowego modelu przedmiotu, który planujemy ostatecznie wyprodukować. W tym celu niezbędna jest dokładna dokumentacja przekazana przez klienta do firmy zajmującej się obróbką skrawaniem.

Etap 2

To przetwarzanie projektu CAD w taki sposób, żeby był zrozumiały dla maszyny CNC przy pomocy oprogramowania CAM. Program ten umożliwia zaplanowanie drogi narzędzia tnącego, aż do uzyskania określonej geometrii. Po tym następuje konwersja na kod programu, którego zadaniem jest opisanie kolejności i parametrów ruchów osi obrabiarki CNC.

Etap 3

To ostateczne wykonanie detalu zgodnie z założonym projektem i planem pracy maszyny. Oznacza to w praktyce, że maszyna CNC wykonuje skrawanie wybranego materiału wg wczytanego wcześniej programu CAM, zgodnego z projektem zapisanym początkowo w CAD.

Rodzaje maszyn CNC wykorzystywanych do obróbki metali

Maszyny CNC są nowoczesną alternatywą dla obrabiarek konwencjonalnych. Zamiast maszyn pełnych pokręteł do ręcznej obsługi przez tokarza czy frezera mamy do dyspozycji, prawie bezobsługowe w procesie produkcyjnym, urządzenia sterowane wbudowanym w nie komputerem. Do obsługi tych urządzeń niezbędny jest również wykwalifikowany pracownik specjalizujący się nie tylko w obróbce metali czy tworzyw sztucznych, ale również potrafiący przepisać w zrozumiałym dla maszyny języku projekt detalu. Przeczytaj również Zalety Obróbki CNC.

W naszej codziennej pracy z metalem wykorzystujemy trzy rodzaje maszyn CNC:

  1. Tokarki CNC posiadające jedno wrzeciono i dwie osie ruchu lub nieco bardziej skomplikowane w  budowie Centra Tokarskie, które mają większe możliwości produkcyjne niż proste tokarki CNC. Z reguły posiadają one trzy lub więcej osi, kilka aplikacji do wykorzystania jak np. toczenie, wiercenie czy gwintowanie i są wyposażone w rozbudowany system narzędziowy.
  2. Centra frezarskie, z których najprostsze mają klasyczne pionowe 3-osiowe centrum frezarskie, wrzeciono poruszające się po jednej osi oraz stół na którym mocuje się obrabiany detal i który porusza się po dwóch pozostałych osiach. Coraz częściej stosuje się również 4- lub 5-osiowe maszyny CNC z ułożonymi  pionowo lub poziomo wrzecionami.
  3. Firmy wyspecjalizowane w produkcji bardziej skomplikowanych produktów wykorzystują w swojej codziennej pracy również maszyny CNC zwane Obrabiarkami Wielozadaniowymi lub Centrami Obróbki Wielozadaniowej. Są one połączeniem działania tokarek i frezarek CNC, umożliwiającym wykonywanie detali bez konieczności przenoszenia ich w trakcie produkcji między maszynami.   Z reguły posiadają one dwa wrzeciona, jak i głowicę frezarsko-tokarską. Charakteryzuje ją możliwość pracy pod wieloma kątami, dzięki czemu maszyna CNC jest w stanie sprostać nawet najbardziej skomplikowanym wyzwaniom.

Obróbka skrawaniem CNC vs. obróbka EDM (elektroerozyjna)

Nie zawsze jest możliwe zastosowanie konwencjonalnych metod obróbki metali jak choćby obróbka skrawaniem CNC. Uniemożliwia to chociażby twardość materiałów czy skomplikowana budowa elementu, albo konieczna jest rezygnacja z użycia ostrych narzędzi tnących. Obróbka skrawaniem CNC może zostać zastąpiona przez:

Obróbkę elektroerozyjną EDM (Electrical Discharge Machining), która polega na usuwaniu materiału na skutek erozji elektrycznej między dwoma elektrodami zanurzonymi w płynnym dielektryku. Przedmiot obrabiany jest zwykle anodą, a narzędzie katodą. Jest to proces termoelektryczny polegający na usuwaniu metalu za pomocą iskier wytwarzanych o temperaturze od 8000°C do 12000°C między metalem a przedmiotem obrabianym. Narzędzie będące elektrodą przechodzi w obrabiany materiał, następuje przebicie elektryczne prądu o wysokiej częstotliwości w postaci fali prostokątnej uderzającej w punkty najmniejszego oporu na obrabianym przedmiocie. To powoduje erozję bardzo małych kawałków materiału z przedmiotu obrabianego z kontrolowaną szybkością, ale erozji często ulega też niewielka ilość elektrody. Wydzielone  ciepło powoduje topnienie i odparowywanie materiału. Płyny dielektryczny podlega ciągłej cyrkulacji i filtrowaniu, gdyż to on pochłania wszelkie wyrzucone w procesie obróbki cząstki.


Niektóre zastosowania obróbki elektroerozyjnej:

  • wiercenie mikrootworów,
  • cięcie ostrych narożników wewnętrznych,
  • tworzenie narzędzi wtryskowych,
  • cięcie profili,
  • cięcie form obrotowych,
  • wiercenie zakrzywionych otworów,
  • grawerowanie na twardych materiałach,
  • usuwanie uszkodzonych narzędzi z przedmiotów obrabianych.

Metodę tę stosuje się w branżach pracujących na twardych materiałach (niektóre stopy wysokotemperaturowe) czy tworzących skomplikowane kształty, przy których nie sprawdziłyby się tradycyjne metody jak np. obróbka skrawaniem CNC. Sprawdza się idealnie przy tworzeniu podcięć lub idealnie kwadratowych narożników wewnętrznych. W tym procesie narzędzie nigdy nie ma bezpośredniego kontaktu z przedmiotem obrabianym, dzięki czemu nie dochodzi do zniekształceń materiału a to pozwala uzyskać bardzo wąskie tolerancje +/- 0,012 mm. Jej wadą jest mniejsza szybkość usuwania materiału co ma wpływ na jej wydajność, a dodatkowo może być stosowana tylko dla materiałów przewodzących prąd elektryczny jak np. stal hartowana, tytan czy aluminium. Dzięki temu jednak metodą tą można obrabiać również niezwykle twarde materiały jak inconel czy węglik wolframu. Do wad tej metody zaliczymy również koszt elektrody, jak i wysoki ślad węglowy, co przy aktualnym stanie środowiska naturalnego nie jest zbyt preferowane.

Obróbka skrawaniem CNC vs. obróbka ECM (elektrochemiczna)

ECM nie polega na mechanicznej pracy narzędzi, jak to się dzieje w przypadku konwencjonalnej metody, jaką jest obróbka skrawaniem CNC. Narzędzie obróbcze pełni funkcję katody (-) działającej pod prądem stałym, a obrabiany przedmiot to anoda (+). W obecności płynu elektrolitowego tworzy się reakcja anodowa, która precyzyjnie usuwa materiał z powierzchni przedmiotu obrabianego. Dzięki temu procesowi następuje rozpuszczanie materiału. Dynamika obróbki ECM koncentruje się więc wokół zasady erozji materiałów za pomocą reakcji elektrochemicznej. Obróbka skrawaniem CNC opiera się natomiast na bezpośrednim kontakcie narzędzia z obrabianym materiałem, gdy tymczasem w ECM do niego nie dochodzi.

Na czym dokładnie polega obróbka ECM?


Roztwór elektrolitu przenosi ładunek elektryczny w szczelinie pomiędzy katodą a przedmiotem obrabianym. To powoduje ruch elektronów i usunięcie materiału z powierzchni przedmiotu. Regulację procesu usuwania materiału umożliwia odległość między katodą a anodą, a o kształcie końcowego elementu decyduje kształt katody. Od tego zależy, gdzie i ile materiału zostanie usunięte z obrabianego przedmiotu. Katoda nigdy nie styka się z przedmiotem obrabianym i dlatego nie zużywa się w czasie całego procesu. Szybkość usuwania materiału określa wartość przyłożonego prądu stałego, a ilość usuniętego materiału określają prawa Faradaya. Materiał, który zostanie usunięty w trakcie procesu musi zostać dokładnie odfiltrowany ze strumienia elektrolitu, aby utrzymać jego stałą jakość w szczelinie między katodą a anodą. Niezmiernie ważne jest, aby materiał przedmiotu obrabianego był odporny na korozję.  


W jakich sytuacjach możemy zastosować ECM?

  • dla wszystkich materiałów, które przewodzą prąd elektryczny,
  • w miejscach trudno dostępnych,
  • do gratowania powierzchni dokładnie na wymiar,
  • do produkcji określonych promieni lub załamań krawędzi,
  • do cienkościennych, niedużych czy skomplikowanych detali,
  • kiedy trzeba utworzyć precyzyjne kontury i otwory

Jak widać z powyższego warto skorzystać z metody elektrochemicznej w sytuacjach, w których obróbka skrawaniem CNC nie spełnia określonych wymagań. Obróbka ECM zapewnia minimalny czas trwania procesu, a jednocześnie jest skuteczna w przypadku elementów o skomplikowanych kształtach. Umożliwia spełnienie minimalnych tolerancji, jak i płynne przejścia i wysokiej jakości powierzchnie bez skaz. Dodatkowym atutem jest również brak zużycia narzędzi związanych z procesem, gdyż nie dotykają one do obrabianego przedmiotu. Takich oszczędności nie zapewnia obróbka skrawaniem CNC, w której zużycie narzędzi generuje wysoki koszt. To co stanowi wadę tej metody, to wymóg ciągłej kontroli nad produktami ubocznymi reakcji elektrochemicznych, które mogą mieć negatywny wpływ na środowisko naturalne.

Obróbka skrawaniem CNC vs. obróbka USM (ultradźwiękowa)

W odróżnieniu od technologii, jaką charakteryzuje się obróbka skrawaniem CNC, metoda obróbki USM opiera się na wykorzystaniu narzędzia oscylującego z dużą częstotliwością (zakres ultradźwiękowy) ok. 18 do 40kHz oraz niską amplitudą od ok. 0,05 do 0,125mm i wykonanego ze stali miękkiej lub nierdzewnej. Narzędzie to napędza materiały ścierne (azotek boru, węglik boru, tlenek glinu, węglik krzemu i diament) zawarte w specjalnej zawiesinie (zawierającej 20-60% wody) w stronę przedmiotu obrabianego. Oscyluje ono w kierunku prostopadłym do powierzchni roboczej i jest powoli wprowadzane w obrabiany przedmiot. Jednak samo cięcie materiału odbywa się poprzez działanie ścierniwa uderzającego w powierzchnię roboczą. Tam, gdzie obróbka skrawaniem CNC nie spełni wymagań dotyczących precyzji czy minimalnych naprężeń technicznych, warto zastosować tę niekonwencjonalną metodę.


Ważne jest, aby amplituda drgań była ustawiona w przybliżeniu na wielkość ziaren, które tworzą zawiesinę ścierną. Wielkość szczeliny powinna być natomiast dwukrotnością wielkości ziarna. Operacja skrawania tym sposobem działa nie tylko na obrabianą powierzchnię, ale powoduje też erozję narzędzia, wpływając w ten sposób na jego kształt. Jakość wykończenia powierzchni zależy od wielkości ziaren. W trakcie procesu obróbki należy stale rozprowadzać zawiesinę, aby wprowadzać regularnie świeże ziarna do szczeliny roboczej narzędzia oraz oczyszczać zawiesinę z powstałych wiórów i zużytego grysu.


Kiedy można wykorzystać metodę obróbki USM?

  • do obróbki kruchych materiałów (ceramika, szkło, węgliki), twardych (tytan, stal hartowana, kamienie szlachetne) oraz nieprzewodzących prądu,
  • do obróbki wymagającej dużej precyzji,
  • tam, gdzie nie mogą powstać żadne zniekształcenia, gdyż narzędzie nie wytwarza ciepła,
  • tam, gdzie konieczne jest zminimalizowanie czasu przeznaczonego na wykończenie, gdyż dzięki tej metodzie nie powstają mechaniczne uszkodzenia powierzchni

Podobnie jak obróbka skrawaniem CNC, tak i ta metoda ma swoje wady. Usuwanie metalu jest powolne ze względu na mechanizm erozji. Szybko zużywa się narzędzie obrabiające. Dodatkowo obróbka głębokich otworów jest dużym wyzwaniem, gdyż brak jest możliwości przepływu zawiesiny ściernej na dnie otworu. Wyjątkiem jest obrotowa obróbka ultradźwiękowa. Obróbka USM nadaje się tylko do materiałów o twardości co najmniej 45HRC (skala Rockwella).

Obróbka skrawaniem CNC vs. obróbka wiązką laserową (LBM)

Obróbka wiązką lasera to niekonwencjalny proces obróbki, w którym obróbka skrawaniem CNC została zastąpiona obróbką światłem lasera. Laser to promieniowanie elektromagnetyczne, które wytwarza światło monochromatyczne w postaci wiązki. Działa na zasadzie zamiany energii elektrycznej na energię świetlną, a następnie na cieplną.

Na czym dokładniej polega obróbka laserem?

W odróżnieniu od metody, jaką jest obróbka skrawaniem CNC nie ma tu bezpośredniej reakcji narzędzia obróbczego z materiałem. Światło jest generowane w lampie przy pomocy pręta rubinowego, a jego odbicia trafiają na soczewki, które skupiają promienie lasera na obrabianym przedmiocie. Kryształ lasera (rubin) ma postać cylindra z płaskimi końcami odbijającymi, który jest umieszczony w cewce lampy błyskowej o mocy ok. 1000W. Symulacja błysku odbywa się za pomocą białego światła ksenonowego o dużej intensywności. Kryształ ulega wzbudzeniu i emituje wiązkę lasera, która za pomocą soczewki skupia się na obrabianym przedmiocie. Wytworzona wiązka jest wyjątkowo wąska i może być skupiona na precyzyjnym obszarze przy gęstości mocy 1000kW/cm². Światło uderza w przedmiot z maksymalną temperaturą i prędkością, która powoduje jego stopienie i odparowanie.

Do czego jeszcze poza cięciem można m.in. zastosować obróbkę LBM?

  • do grawerowania materiałów,
  • do wiercenia mikrootworów,
  • do skomplikowanych wzorów i projektów,
  • do skomplikowanego spawania materiałów nieprzewodzących i ogniotrwałych,
  • w chirurgii i fotografii medycznej, w której obróbka skrawaniem CNC nie ma szans,
  • w polu elektronicznym w urządzeniach komunikacyjnych i drukarkach,
  • do wiercenia otworów w silnikach odrzutowych.

Niewątpliwie obróbka laserowa wypełnia lukę zadań, w których nie sprawdzi się tradycyjna obróbka skrawaniem CNC. Nadaje się ona do obróbki większości materiałów, w tym również niemetali. Tempo produkcji jest z reguły wysokie, wyjątkiem mogą być mocno precyzyjne prace wymagające niezwykłej dokładności i powolnej obróbki. Narzędzie nie ma bezpośredniego kontaktu z obrabianym przedmiotem, dzięki czemu nie ma ryzyka uszkodzeń materiału. Narzędzie się praktycznie nie zużywa, a strefa wpływu ciepła jest niska. Materiały poddane obróbce cieplnej i magnetycznej można spawać bez ryzyka utraty ich właściwości. Laserem można też obrabiać materiały miękkie jak np. guma i plastik, ale równie precyzyjnie.

Metoda ta ma również swoje wady, jak choćby to, że nadaje się najlepiej do cienkich materiałów, gdyż wtedy jest najbardziej wydajna. Żywotność lampy błyskowej jest krótka, a praca lasera pochłania mnóstwo energii, przez co nie jest to metoda zbyt ekonomiczna i należy dobrze rozważyć jej opłacalność. Konserwacja maszyn tnących laserem również nie należy do najtańszych, co również warto wziąć pod uwagę.

Mimo to jak do tej pory nie ma sobie równych w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym czy medycznym. W miarę postępu technologicznego cięcie wiązką laserową będzie odgrywało coraz większą rolę w przemyśle wytwórczym, zapewniając niezawodny i wydajny sposób wytwarzania produktów wysokiej jakości.

Obróbka skrawaniem CNC vs. obróbka strumieniem wody

Cięcie strumieniem wody to podobnie jak obróbka skrawaniem CNC proces mechaniczny. Jednak zamiast metalowego narzędzia wykorzystuje strumień wody zmieszany z materiałem ściernym pod wysokim ciśnieniem. Wysokociśnieniowa pompa wodna tłoczy wodę pod ciśnieniem specjalnym przewodem do głowicy tnącej. W głowicy woda przepływa przez dyszę, zamieniając ją w drobny strumień, który następnie tnie materiał umieszczony pod nim. Maszyna do cięcia wodą może wytworzyć ciśnienie nawet 6900 barów, gdy np. wąż strażacki wytwarza jedynie od 8 do 20 barów. Dyszę można łatwo regulować, aby dostosować ją do cięcia różnych materiałów. Zależnie od obrabianego materiału woda do cięcia może być zastosowana w czystej postaci lub wzbogacona o substancję ścierną.

Kiedy cięcie czystą wodą, a kiedy wodą ścierną?

Podczas cięcia wodą ścierną w komorze mieszania, znajdującej się w głowicy tnącej, dochodzi do zmieszania wody ze ścierniwem tuż przed opuszczeniem układu przez strumień. Rolę ścierniwa pełnią najczęściej grys, granit i tlenek glinu. Wraz ze wzrostem grubości lub twardości materiałów powinna rosnąć twardość używanego ścierniwa. Metoda ta nadaje się do cięcia m.in. ceramiki, metali, kamieni, grubych tworzyw sztucznych. Kompletnie nie nadaje się do cięcia szkła hartowanego czy diamentów, które mogą w wyniku takiego procesu po prostu pęknąć.


Cięcie samą wodą
odbywa się w przecinarce nie wyposażonej w komorę mieszania i dyszę. Główną rolę odgrywa tu pompa wysokociśnieniowa, która wypycha wodę pod ciśnieniem z otworu, tworząc precyzyjne cięcia na obrabianym materiale. Choć większość przecinarek ma obydwa warianty wyposażenia. Jest to sposób mniej inwazyjny w porównaniu do cięcia wodą ze ścierniwem. Strumień wody jest również delikatniejszy i nie wywiera dodatkowego nacisku na obrabiany przedmiot. Metoda ta nadaje się idealnie do miękkich materiałów, takich jak pianka, filc, drewno, guma, żywność czy cienkie tworzywa sztuczne.

Jakie korzyści daje obróbka wodą w odróżnieniu do obróbki skrawaniem CNC?

  • wysoka precyzja cięcia,
  • brak strefy wpływu ciepła,
  • nie jest wymagana wymiana narzędzi,
  • niskie koszty eksploatacji
  • kompatybilność z różnymi materiałami.

Maszyna do cięcia wodą może pracować z tolerancjami do 0,025mm. Zależnie od technologii tolerancje mogą wzrosnąć w przypadku grubszych materiałów. Dokładność zależy też od stabilności stołu, konstrukcji maszyny, natężenia przepływu ścierniwa, kontroli strumienia tnącego, opóźnienia strumienia czy błędu procesu. Tą metodą można ciąć materiał o grubości do 300mm, choć w niektórych przypadkach nawet do 600mm.

Ponieważ jest to proces cięcia na zimno nie tworzą się strefy wpływu ciepła. Dzięki temu końcowy produkt osiąga wysokiej jakości krawędzie nie wymagające gratowania oraz niezawodne właściwości bez ryzyka naprężeń. Nie występują niedoskonałe cięcia, słabe punkty czy wypaczenia.

Cięcie wodą nie wymaga wymiany narzędzi w trakcie procesu i dzięki temu maszyna może ciąć jeden materiał po drugim, zachowując swoją wydajność operacyjną, oszczędzając czas i tym samym ograniczając koszty. Dużym atutem tej metody jest możliwość układania i cięcia kilku warstw materiału w jednym przejściu. Można również ułożyć kilka różnych materiałów, co również usprawni proces produkcji. Należy jednak pamiętać, że wraz ze wzrostem grubości skuteczność strumienia wody maleje, co prowadzi do potencjalnych niedokładności i mniej czystego cięcia. Z drugiej strony nie jest również polecana do wyjątkowo skomplikowanych wzorów czy ultradrobnych detali.

Warto podkreślić, że jest to metoda bardziej ekologiczna niż chociażby tradycyjna obróbka skrawaniem CNC. Nie tworzy odpadów, a woda, która jest tu środkiem tnącym nadaje się do recyklingu i dodatkowo pełni funkcję chłodziwa. Natomiast nie jest też tak, że woda nie wymaga odpowiedniej utylizacji, gdyż mimo wszystko będzie zawierała szereg cząstek pochodzących z różnych materiałów, które powstały w trakcie procesu cięcia.

Obróbka metali a sztuka w kilku słowach…

Ludzie od zarania dziejów poszukują możliwości tworzenia. Nie tylko rzeczy praktycznych, ale również takich, które oddadzą ich wrażliwość na piękno i poczucie estetyki. Obróbka metali daje możliwości tworzenia dzieł sztuki z rud metali, ale również stopów. Sztuka metalowa może być jedynie dekoracyjna, ale może łączyć w sobie tę funkcję razem z użytkową. Na przykład we wczesnej epoce brązu kubki i miski były wybijane z metalu, ale już wtedy widoczne było zainteresowanie designem. Z biegiem lat można było obserwować jego dalszy postęp oraz znaczenie obróbki metali w metaloplastyce i późniejszych badaniach antropologicznych.  

Obróbka metali umożliwia podziwianie dzieł sprzed wieków ze względu na fakt, iż niektóre metale nie tracą swoich właściwości i nie starzeją się jednakowo. Jako przykład można podać jedno z bardziej znanych dzieł sztuki metalowej, jakim jest Statua Wolności. Wykonana z miedzi i kutego żelaza po latach ekspozycji została pokryta w naturalnym procesie patyną i stanowi dowód na to, jakim genialnym materiałem jest metal.

Artefakty z żelaza, złota, srebra, ołowiu, brązu i miedzi  znaleziono w starożytnych miejscach w Troi. Metalowe narzędzia, przybory kuchenne, naczynia czy rzeźby i maski pochodziły z tych najwcześniej powstałych cywilizacji. Największe skarby zostały odkryte w egipskich piramidach i stanowiły o tym, jak dawno obróbka metali stała się popularną metodą zdobniczą. Odnaleziono nie tylko maski pogrzebowe, ale również naszyjniki, drobną biżuterię, złote monety, metalowe posągi a to tylko część dzieł sztuki wykonanych z metalu wystawionych w Kairze. W Rzymie i Grecji można podziwiać starożytne posągi odlane w brązie, mimo że niektóre z nich były używane jako narzędzia tortur, to nadal budzą podziw. Już wtedy wykonywano z metalu również meble czy przybory domowe wykonane ze stopów miedzi i żelaza. Mieszkańcy starożytnych cywilizacji amerykańskich (Inkowie, Majowie, Aztekowie) wytwarzali topory i narzędzia ceremonialne z kutej miedzi.

W okresie średniowiecza artystyczna obróbka metali otrzymała nowe zadania. Ciężkie drewniane drzwi wisiały na rzeźbionych i wzorzystych metalowych zawiasach. W Europie w tym czasie ślusarze i rzemieślnicy obrabiający metal budowali ozdobne dekoracje, bramy i inne metalowe elementy zdobiące choćby zabytkowe aktualnie katedry. Kobiety nosiły złotą i srebrną biżuterię, a mnisi wytwarzali metalowe dewocjonalia, krucyfiksy i inne przedmioty wiary zdobiąc je dodatkowo drogimi klejnotami.

Renesans podarował światu przepiękne świeczniki i oprawy oświetleniowe, miniaturowe posągi i wiele innych przedmiotów dekorujących wnętrza dawnych domów. Z biegiem czasu obróbka metali ewoluowała, gdyż nowe narzędzia i technologie umożliwiły tworzenie bardziej wyrafinowanych elementów. W XVIII i XIX w. nastąpił postęp produkcji masowej, a przez to wytwarzanie metalowych przedmiotów w większych ilościach i za niższą cenę. W ciągu ostatnich dekad zmiany nastąpiły nie tylko w ewolucji narzędzi i maszyn, ale również nastąpił rozwój nowych stopów metali, maszyn sterowanych komputerowo czy możliwości drukowania metalowych części. Zwiększyła się dzięki temu dokładność i szczegółowość tworzonych dzieł, a wszystko to jest dodatkowo tworzone w znacznie krótszym czasie.  

Obróbka metali najczęściej wykorzystywanych w sztuce

Żelazo

Występuje w przyrodzie w największej ilości, a obróbka metali ceni je od czasów starożytnych. Przedmioty wykonane z żelaza znaleziono w Niniwie, Egipcie, rzymskiej Wielkiej Brytanii czy starożytnych Chinach. Metal ten nie jest dokładnie czysty, gdyż zawiera trochę krzemu, siarki, węgla czy fosforu. Dzieła sztuki i rzeźby wykonane z żelaza mogą niestety rdzewieć, gdy zostaną wystawione na działanie wilgoci. Dlatego przedmioty wykonane z żelaza zostają często pokryte materiałami nieutleniającymi jak np. cyna, mosiądz czy cynk. Z żelaza wytwarzane były ozdoby osobiste, narzędzia ręczne, garnki kuchenne, rzeźby, naczynia do picia, a także ozdoby broni, uprzęże końskie, elementy łodzi i inne przedmioty użytkowe. Najczęstsze postaci żelaza wykorzystywane do obróbki metali to żeliwo, żelazo kute oraz różne typy stali – w zależności od ilości zawartego w niej węgla. Kute żelazo zawiera go najmniej, a żeliwo najwięcej. Żeliwo jest więc najbardziej kruche i nierozciągliwe. Jest wykorzystywane do wykonania np. tradycyjnych pieców czy kominków. Stal charakteryzuje się połyskiem i jest wykorzystywana do wszelkich instalacji przestrzennych np. rzeźb. Kute żelazo natomiast ze względu na swoją miękkość nadaje się do zginania w dowolną formę.

Cyna

Obróbka metali wykorzystywała również cynę do tworzenia m.in. metalowych ozdób ściennych, rzeźb figuralnych, ozdób wiszących, popiersi, plakietek, naczyń wodnych, wazonów, świeczników i dzieł sztuki z folii aluminiowej. Jej historia jest niejasna i nie wiadomo dokładnie kiedy została odkryta. Jedyne dostępne źródła podają, że metal ten był używany ponad 5500 lat temu. Cyna jest też wykorzystywana w sztuce pochodzącej z recyklingu stworzonej np. z wieczek butelek, puszek po słodyczach czy żywności. Błyszcząca powierzchnia cyny, która wygląda podobnie do srebra jest i była wyjątkowo atrakcyjna dla artystów, mimo jej skłonności do rdzewienia. Jest lekka i plastyczna i nadaje się idealnie do cięcia, kształtowania, zaciskania dziurkowania i innego dekorowania mechanicznego. Można ją również malować. Nie występuje w dużych ilościach a większość złóż można odnaleźć w południowo-wschodniej Azji.

Ołów

Jest jednym z najwcześniej odkrytych metali i był używany już w 3000 roku p.n.e. W starożytnym Rzymie wytwarzano z niego rury wodociągowe, okładziny wanien, akwedukty czy np. garnki kuchenne. Starożytni naukowcy używali go również we wczesnych kosmetykach, farbach i pigmentach. Czasami występuje w postaci wolnej, ale zwykle otrzymuje się go z rud – galeny, anglesytu, cerusytu i minimu.

Miedź

Występuje w czystej postaci, podobnie jak złoto, srebro czy cyna. Ważne, aby podkreślić że była wcześniej wykorzystywana niż żelazo, na długo przed jego pojawieniem się w przestrzeni rzemieślniczej. Według historii sztuki większość narodów szeroko wykorzystywała miedź jako materiał do produkcji monet, broni, posągów, dekoracji czy artykułów gospodarstwa domowego. Plotka głosi, że starożytni Egipcjanie do cięcia granitu wykorzystywali miedziane dłuta hartowane w nieznanym aktualnie procesie. Jest to materiał wytrzymały, trwały i plastyczny. Można go młotkować lub odlewać w dowolny kształt. Jubilerzy łączą miedź ze srebrem lub złotem, stopują ją również z niklem i cynkiem. Ponieważ miedź jest bardzo trwała, jest szeroko stosowana do produkcji małych ozdób, jak i przedmiotów konstrukcyjnych o dużych naprężeniach.

Brąz

Wykorzystywany w sztuce przez prawie wszystkie starożytne cywilizacje. Twardszy od żelaza o właściwościach antykorozyjnych. Z tego względu jest najpopularniejszym metalem do odlewów metalowych rzeźb i posągów, a w starożytności był używany głównie do produkcji rzymskiej broni wojennej. Jest częściej używany niż miedź do tworzenia metalowych ozdób, rzeź, posągów, figurek, talerzy czy kielichów. Wykonywano z niego również naczynia religijne, maski czy monumentalne odlewy.

Mosiądz

Odkryto znacznie później niż brąz. Ma on jasnożółte zabarwienie, który można polerować na wysoki połysk, a ponieważ łatwo matowieje to wymaga wysokiego poziomu polerowania, aby utrzymywał połysk. I nie pomoże tu często stosowane lakierowanie, z czasem i tak mosiądz zmatowieje. Jest on miękki i plastyczny, można go zwijać w cienkie arkusze, wytrawiać na nim wzory, stemplować, wybijać i tworzyć piękne kształty i formy. Jest również stosowany jako materiał bazowy do dekoracyjnych ozdób metalowych i biżuterii, które są cienko lub grubo powlekane srebrem lub złotem. Wykonywano z niego poza biżuterią instrumenty muzyczne, odciski mosiężne, zabytkowe kłódki, kołatki do drzwi, a nawet meble i elementy wyposażenia wnętrz.

Złoto

Odkryte ok. 3000 roku p.n.e., użyte pierwszy raz jako pieniądza w postaci prymitywnie wybitych kawałków miało miejsce ok. 700 roku p.n.e. To Rzymianie po raz pierwszy opracowali jego wydobycie, a starożytny Egipt, Grecja czy Afryka włączyły je również do symboliki swoich kultur. Miało szerokie zastosowanie w tworzeniu artefaktów i ozdób.

Srebro

Jest jednym z pięciu pierwszych metali odkrytych przez ludzkość (złoto, srebro, miedź, ołów i żelazo). Przedmioty wykonane ze srebra pochodzą sprzed 4000 roku p.n.e. i odnaleziono je w Grecji, a później w Anatolii (obecnie Turcja). W historii było używane najczęściej do produkcji monet. Wykonywano z niego starodawne szkatułki, krucyfiksy i przedmioty wiary. Odnaleziono również ogromne ilości sreber stołowych jak np. sztućców, kufli, czajników, garnków na czekoladę czy misek ponczowych. Stosowano je również do powlekania innych metali.

ZMZ Radosław Misztela, Kamil Kraska s.c. - obróbka CNC, usługi frezowania CNC

© 2024 All rights Reserved. Designed and powered by ZMZ Radosław Misztela, Kamil Kraska s.c.

Projekt graficzny: Magdalena Mirowska, Zdjęcia: Agnieszka Seklecka

This site is registered on wpml.org as a development site. Switch to a production site key to remove this banner.