Pôvodne boli progresívne metódy obrábania vyvinuté a začali sa používať ako alternatívne
spôsoby obrábania. V súčasnosti predstavujú v mnohých prípadoch bežný spôsob opracovania alebo variantné riešenie klasickej technológie opracovania alebo tvarovania a v niektorých prípadoch sú jediným prvkom progresívnej výroby.
Ich používanie je podoprené dokázateľnými výhodami, medzi ktoré klasici technológie obrábania zaraďujú:
i) obrábateľnosť materiálov
ii) tvarovú komplexnosť dielcov
iii) jednoduchú automatizácia výroby
iv) integritu povrchu a vysokú presnosť
v) miniaturizáciu dielcov.
ad i) Obrábateľnosť materiálov.
Tento pojem charakteristický pre rezania a brúsenie materiálov,
založený na mechanických vlastnostiach materiálov, ako je tvrdosť, pevnosť, húževnatosť, sa v prípade týchto procesov vytráca. Pre progresívne metódy opracovania mechanické vlastnosti
materiálov nepredstavujú obmedzenie obrobiteľnosti. Dôležitú úlohu majú ďalšie vlastnosti, ako tepelná vodivosť, teplota tavenia, elektrická vodivosť, atómové číslo, lomové vlastnosti a pod.
ad ii) Tvarová komplexnosť súčiastok.
Zvyšujúce sa požiadavky na zložitosť tvarov vyrábaných
dielcov upriamujú záujem na používanie nových procesov úberu materiálu. Ako príklad možno uviesť vŕtanie. Je jednoduché a ľahké vŕtať kruhový otvor konvenčným spôsobom, ale vŕtať štvorcový otvor alebo iný nerotačný tvar klasickým spôsobom je ťažké, ba až nemožné.
Pre elektroiskrové a elektrochemické obrábanie to nepredstavuje problém. Tvarovanie drážok a otvorov do dielcov s hrúbkou niekoľko mikrometrov je zložitá úloha pre konvenčné technológie, ale pre technológie chemického frézovania alebo fotochemického obrábania to predstavuje jednoduché riešenie.
ad iii) Automatizácia výroby.
Automatizácia výrobného systému a informačný tok vo výrobnom procese redukuje výrobné časy, znižuje výrobné náklady, zásoby atď. Tento aspekt účinne pôsobí pri nasadzovaní NC (numerical control) a CNC (computer numerical control) strojov a zavádzaní CAD/CAM (computer aided design/manufacturing) systémov do výroby s konečným vyústením do počítačom integrovanej výroby CIM (Computer Integrated Manufacturing). Integrácia progresívnych technológií do automatizovaných výrobných systémov je z pohľadu
riadenia procesov jednoduchšia v porovnaní s klasickými technológiami. Príkladom toho sú dostupné NC a CNC stroje pre elektroiskrové obrábanie, CNC laserové zariadenia, NC a CNC riadenie pohybu dýzy vodného lúča, automatické riadenie procesov iónového a elektrónového lúča a iné.
ad iv) Integrita povrchu a požiadavka vysokej presnosti.
Povrchy opracované rezaním alebo brúsením vykazujú stopy silného mechanického ovplyvnenia (spevnenie, zvyškové napätia, stopy chvenia, výrazné mikronerovnosti), ktoré môže mať nepriaznivé účinky na úžitkové vlastnosti obrobených povrchov. Na druhej strane rezanie a brúsenie takých materiálov, ako sú keramické materiály a vláknové kompozity prináša rad neriešiteľných problémov spojených s vlastnosťami opracovaného povrchu.
Práve pre tieto materiály predstavujú progresívne procesy obrábania alternatívne riešenie na získanie povrchov s požadovanými vlastnosťami. Požiadavka vysokej presnosti dokončených povrchov nachádza rovnako kladnú odozvu pri týchto technológiách. Rozvoj ultrapresného obrábania a nanotechnológie sú toho dôkazom. Presnosť úberu v oblasti atomárnych a molekulárnych vrstiev dokážu zabezpečiť iónové a elektrónové procesy odparovania a rozprašovania vo vákuu.
ad v) Miniaturizácia.
Trendy redukcie rozmerov dielcov zvyšujú potrebu používania nových procesov, ktoré umožňujú úber materiálov nielen v oblasti mikrorozmerov, ale nano a dokonca úber niekoľkých molekulárnych a atomárnych vrstiev. Ultra malé priemery (10 ÷100 μm) otvorov nie je možné vŕtať bežnými technológiami EDM, LBM, ECM, ale technológie mikrochemického obrábania, obrábania zväzkom elektrónov (EBM) a iónov (IBM) riešia aj túto úlohu. Možno povedať, že mikroobrábanie, ako nedávno zaužívaný pojem pre opracovanie rozmerovo malých dielcov, sa stáva významným zdrojom vybraných oblastí priemyselnej výroby.
Je potrebné zdôrazniť, že kvantitatívne údaje o jednotlivých technológiách sa líšia na základe údajov uvádzaných v literatúre, čo vyplýva zo skutočnosti, že tieto parametre sa vždy vzťahujú k určitému výrobnému zariadeniu. Z toho dôvodu sa môže stať, že v rámci jedného procesu sú podľa rôznych zdrojov, udávané odlišné rozsahy vstupných a výstupných parametrov.
Fyzikálny princíp progresívnych technológií nie je doménou iba procesu úberu materiálu, ale využíva sa aj v iných procesoch spracovania materiálu. Tak isto sa používa pre meracie systémy (meranie fyzikálnych veličín ako meranie otáčok, dĺžky pomocou lasera) v defektoskopii (ultrazvuk na identifi káciu materiálov a zváraných spojov), elektrónový lúč v mikroskopii a analýze povrchu materiálu, laserový lúč pre snímacie systémy v informačných technológiách (CD prehrávače, laserové tlačiarne), v humánnej medicíne (laserový skalpel) a iné..
Energolúčové procesy sa používajú v technológii spracovania materiálov v štyroch oblastiach:
a) pri úbere a delení materiálov,
b) pri spájaní a spevňovaní materiálov,
c) pri tvarovaní a tvarovom obrábaní,
d) pri povrchovej úprave.
Z roka na rok sa venuje viac pozornosti týmto progresívnym (netradičným) procesom. Dôkazom je zvyšujúce sa množstvo technických článkov, konferencií, kníh, vedeckých a technických sympózií. Tieto aktivity nielen učia odbornú komunitu vo výrobnej sfére o vynikajúcich a jedinečných možnostiach týchto procesov, ale tiež zabezpečujú úspešnú budúcnosť pre tieto spôsoby opracovania materiálov.
ZDROJ: TOP TRENDY v obrábaní 5. časť - Fyzikálne technológie obrábania
