Kada se najtvrđi materijal na svijetu spoji s mekim plastikom, nastaju alati s posebnim svojstvima za brušenje. Riječ je o elastično vezanim dijamantnim brusnim pločama. One pokazuju svoje prednosti u završnoj obradi i osiguravaju savršeno brušenje. Inovativne metode poput ove su potrebne, jer se industrija proizvodnje suočava s izazovom proizvodnje sve složenijih i preciznijih dijelova od izdržljivih materijala. Tradicionalni proizvodni postupci često nailaze na ograničenja, osobito kada su površine toliko fine da ih je potrebno obrađivati s posebnim oprezom. Na strukovnoj izložbi GrindingHub, koju organizira VDW (Udruga njemačkih proizvođača alatnih strojeva) od 05. do 08. svibnja 2026. u Stuttgartu, posjetitelji će saznati više o inovativnim tehnikama brušenja za najviše kvalitete površina.
Za zahtjevne završne i polirne procese
„Za zahtjeve visokog sjaja, elastično vezani dijamantni alati postižu svoj maksimalni učinak“, kaže Jens Meiberg, voditelj razvoja tehnologije specijalista za brušenje Artifex Dr. Lohmann GmbH & Co. KG, Kaltenkirchen. Slika: Artifex
Elastični alati za brušenje i poliranje koriste se u raznim industrijama. U obradi metala, oni poboljšavaju površine od najfinijih kirurških instrumenata do visoko opterećenih turbinskih lopatica. Ovi alati omogućuju ubrzanje proizvodnih procesa te povećanje isplativosti i održivosti u proizvodnji. „Njihove snage dolaze do izražaja gdje god se visoko tvrdi materijali poput tvrdog metala moraju precizno obrađivati“, kaže Jens Meiberg, voditelj razvoja tehnologije izlagača GrindingHub-a, tvrtke Artifex Dr. Lohmann GmbH & Co. KG, specijalista za elastične alate za brušenje i poliranje sa sjedištem u Kaltenkirchenu kod Hamburga. „Osobito u primjenama gdje se zahtijevaju izuzetno fine površine do sjaja ogledala, postižu svoj maksimalni učinak“, kaže Meiberg. Zbog toga su idealni za zahtjevne procese završne obrade i poliranja. Trenutno se Artifex, prema riječima Meiberga, fokusira na obradu bušaćih i frezarskih alata od tvrdog metala za usavršavanje reznih rubova i učinkovitije vođenje strugotine kod alata za zerspanung.
Veća učinkovitost i smanjeni ukupni troškovi
Tehnički optimalne površine su jedno, a isplativost je drugo. U industrijskoj praksi na kraju se radi o računu troškova i koristi za korisnika. Drugim riječima: Kada poboljšana kvaliteta površine opravdava veće troškove? "Studije pokazuju poboljšanja trajnosti od više od 50 posto u odnosu na nepripremljene alate", kaže menadžer Artifexa Meiberg. U kombinaciji s bržim protokom strugotine i većim volumenom strugotine, korisnik ostvaruje značajnu prednost u troškovima i trajnosti. Obrada s elastično vezanim dijamantnim alatima značajno poboljšava kvalitetu površine obrađenih dijelova. "Ova optimizacija u praksi dovodi do osjetno dužih trajnosti sljedećih alata, kao i stabilnijeg i pouzdanijeg ponašanja procesa. Korisnici imaju koristi od veće učinkovitosti i smanjenih ukupnih troškova", dodaje Meiberg.
Osjetljivo obrađivanje za filigranske površine
Neke površine su toliko filigranske da se moraju obrađivati izuzetno osjetljivo. Elastično postavljene dijamantne čestice postižu, kako objašnjava voditelj razvoja tehnologije u Artifexu, „nepromjenjive sjajne površine“ rezanjem topoloških vrhova materijala. Pri tome se homogeno raspoređeni abrazivni medij u vezivnoj matrici pomiče naprijed-natrag. Pojednostavljeno rečeno: mekana masa malo popušta, tako da se čestice pri trenju lagano ljuljaju, umjesto da čvrsto grebu. Zbog toga se površina samo vrlo nježno zaglađuje i polira, umjesto da se agresivno uklanja materijal ili mijenja oblik. Drugim riječima: pametnija brusna ploča popušta. „Parametri pritiska i brzine procesa predstavljaju najveći izazov za isključivanje ispucavanja zrna iz ove novorazvijene meke veze“, kaže Meiberg. Kvaliteta površine može se reproducirati tijekom cijelog životnog ciklusa ploča.
Pomoću mogućnosti promjene alata u stroju obrada se odvija u jednom stezniku, a ne kroz naknadne procese. Prema riječima Meibergsa, Artifex osigurava kontinuirani razvoj dijamantnih alata putem vlastitog odjela za istraživanje i razvoj – posebno u pogledu novih legura tvrdog metala i modernih alata od tvrdog metala.
Prostor za osnovna istraživanja do nanometarskog područja
U mikro- i nanometarskom području još uvijek ima mnogo prostora za temeljna istraživanja na sveučilištima. To se također odnosi na upotrebu fleksibilnih alata za fini strojni rad u završnoj obradi strukturiranih površina. Dr. Monika Kipp, koja vodi odjel za tehnologiju brušenja na Institutu za obradnu tehnologiju Tehničkog sveučilišta Dortmund, intenzivno se bavi ovom temom. „Jedan primjer primjene fleksibilnih alata za fini strojni rad je završna obrada strukturiranih površina“, kaže Kipp. Ako su one, na primjer, proizvedene frezanjem, mogu nastati mikrobrijegovi. Da bi se oni uklonili bez značajne promjene strukture i istovremeno poboljšala kvaliteta površine, potrebna je visoka prilagodljivost alata, a materijalni gubitak mora biti vrlo mali. „Kako bismo postigli ovaj cilj, u istraživanju se bavimo osnovnim procesnim ponašanjem fleksibilnih dijamantnih alata“, kaže znanstvenica koja je nedavno nagrađena Otto-Kienzle medaljom WGP-a (Znanstveno društvo za proizvodnu tehnologiju).
Savršena koreografija
Kada se vrlo osjetljive površine obrađuju fleksibilnim alatima, mora se točno znati kako alati i materijal međusobno djeluju. „Kako bi se u fini obradi s elastično vezanim dijamantnim brusnim pločama ili drugim fleksibilnim brusnim alatima izbjegle nepoželjne promjene konture, poznavanje osnovnih procesnih međudjelovanja je od suštinskog značaja“, naglašava Kipp središnji izazov.
To uključuje, na primjer, usklađivanje procesnih parametara i tvrdoće veziva odnosno fleksibilnosti alata i time lokalne kontaktne situacije. Osim toga, kako navodi znanstvenica, ciljano prilagođavanje vođenja procesa u pogledu kinematike zahvata također može biti korisno. Laici to mogu zamisliti kao koreografiju. Koliko brzo se kreće alat za brušenje? Koliko brzo se obrađuje radni komad? U
Pod kojim kutom ili uzorkom zrna udaraju u površinu? Koliko često jedno zrno prodire u materijal? Za optimalan rezultat važno je savršeno usklađivanje.
Tri K: Kontaktni tlak, vrijeme kontakta, veličina zrna
Kvaliteta površine u fini obradi ovisi, između ostalog, o lokalnoj kontaktnoj situaciji, kaže Kipp. „Što se tiče dizajna procesa, potrebno je razlikovati ciljeve, želi li se postići što manja hrapavost ili treba obraditi funkcionalne površine sa strukturnim ili konturama“, objašnjava istraživačica. Za odgovarajuće primjene mogu se koristiti fleksibilni abrazivni alati. Materijalni gubitak i time kvaliteta površine mogu se kontrolirati, između ostalog, usklađivanjem kontaktnog pritiska, vremena kontakta i veličine zrna.
U prostoru za brušenje je mračno
Dakle, u primjenama na granici tehnički mogućeg i ekonomski smislenog, otvara se široko polje za industrijska i akademska istraživanja. Jer još uvijek vrijedi izreka među stručnjacima: „U prostoru za brušenje je mračno.“ Ova izreka sugerira da praktičari i istraživači još uvijek moraju rasvijetliti najdublje fizičke i tehnološke tajne brušenja kako bi tehnički optimizirali industrijske proizvodne procese i učinili ih učinkovitijima i održivijima.
Kontakt:
