Când cel mai dur material din lume se unește cu un plastic moale, se creează unelte cu proprietăți deosebite pentru șlefuire. Este vorba despre discuri de șlefuit cu diamante legate elastic. Acestea își demonstrează puterea în procesul de finisare și asigură o șlefuire perfectă. Procedeele inovatoare ca acesta sunt necesare, deoarece industria de fabricație se confruntă cu provocarea de a produce componente din materiale rezistente, din ce în ce mai complexe și precise. Procedeele de producție convenționale se lovesc adesea de limite, în special atunci când suprafețele sunt atât de fine încât trebuie prelucrate cu o sensibilitate deosebită. La târgul de specialitate GrindingHub, organizat de VDW (Asociația Germană a Fabricanților de Mașini Unelte) în perioada 05-08 mai 2026 la Stuttgart, vizitatorii vor putea afla mai multe despre tehnicile inovatoare de șlefuire pentru cele mai înalte calități ale suprafețelor.
Pentru procese de finisare și polizare exigente
„Pentru a obține un luciu de oglindă, uneltele din diamant legate elastic își ating efectul maxim“, spune Jens Meiberg, șeful dezvoltării tehnologice la specialistul în șlefuire Artifex Dr. Lohmann GmbH & Co. KG, Kaltenkirchen. Imagine: Artifex
Uneltele elastice de șlefuire și lustruire sunt utilizate în diverse industrii. În prelucrarea metalelor, acestea îmbunătățesc suprafețele celor mai fine instrumente chirurgicale până la paletele de turbină extrem de rezistente. Cu aceste unelte se pot accelera procesele de fabricație, precum și crește eficiența economică și sustenabilitatea în producție. „Punctele noastre forte sunt valorificate de uneltele noastre diamantate legate elastic acolo unde materiale foarte dure, cum ar fi carbura, trebuie prelucrate cu precizie”, spune Jens Meiberg, șeful dezvoltării tehnologice al expunerii GrindingHub Artifex Dr. Lohmann GmbH & Co. KG, un specialist în unelte elastice de șlefuire și lustruire cu sediul în Kaltenkirchen, lângă Hamburg. „În special în aplicațiile în care sunt solicitate suprafețe extrem de fine, până la luciu de oglindă, acestea își ating efectul maxim”, spune Meiberg. Prin urmare, ele sunt ideale pentru procesele exigente de finisare și lustruire. În prezent, Artifex se concentrează, conform spuselor lui Meiberg, pe prelucrarea uneltelor de foraj și frezare din carbura pentru perfecționarea muchiilor de tăiere și o conducere mai eficientă a așchiilor pentru uneltele de prelucrare.
Eficiență mai mare și costuri totale reduse
Suprafețele tehnic optime sunt un lucru, iar rentabilitatea este altceva. În practica industrială, în cele din urmă, contează raportul cost-beneficiu pentru utilizator. Cu alte cuvinte: când justifică calitatea superioară a suprafeței efortul mai mare? „Studiile demonstrează îmbunătățiri ale duratei de viață de peste 50 la sută față de uneltele nepreparate”, spune managerul Artifex, Meiberg. Combinat cu fluxul de așchii mai rapid și un volum de așchii mai mare, utilizatorul obține un avantaj semnificativ în costuri și durabilitate. Prin prelucrarea cu uneltele din diamant legate elastic, calitatea suprafeței pieselor prelucrate este îmbunătățită semnificativ. „Această optimizare duce în practică la durate de viață vizibil mai lungi pentru uneltele ulterioare, precum și la un comportament de proces mai stabil și mai fiabil. Utilizatorii beneficiază astfel de o eficiență mai mare și costuri totale reduse”, adaugă Meiberg.
Prelucrare delicată pentru suprafețe filigrane
Unele suprafețe sunt atât de delicate încât trebuie prelucrate cu o sensibilitate extremă. Particulele de diamant montate elastic obțin, așa cum explică șeful dezvoltării tehnologice de la Artifex, „suprafețe lucioase fără modificări de contur” prin tăierea vârfurilor topologice ale materialului. În acest proces, mediul de șlefuire distribuit uniform în matricea de legătură se mișcă înainte și înapoi. Simplificat și pe înțelesul tuturor: masa moale cedează puțin, astfel încât granulele să se miște ușor în timpul frecării, în loc să zgârie agresiv. De aceea, suprafața este doar ușor netezită și polisată, în loc să se îndepărteze materialul sau să se schimbe forma. Cu alte cuvinte: roata de șlefuire mai inteligentă cedează. „Parametrii de presiune și viteză ai procesului reprezintă cea mai mare provocare pentru a exclude ruperea granulelor din această legătură moale nou dezvoltată”, spune Meiberg. Calitatea suprafeței poate fi obținută reproducibil pe întreaga durată de viață a discurilor.
Prin intermediul posibilităților de schimbare a uneltelor în mașină, prelucrarea se realizează într-o singură fixare și nu prin procese ulterioare. Potrivit lui Meiberg, Artifex asigură o dezvoltare continuă a uneltelor din diamant prin departamentul său intern de cercetare și dezvoltare - în special în ceea ce privește noi aliaje de metal dur și unelte moderne din metal dur.
Spațiu pentru cercetări fundamentale până în domeniul nanometric.
În domeniul micro- și nanometrilor există încă mult spațiu pentru cercetări fundamentale în universități. Acest lucru se aplică și utilizării uneltelor de prelucrare fine flexibile în finisarea suprafețelor structurate. Dr. Monika Kipp, care conduce departamentul de tehnologie a șlefuirii la Institutul de Prelucrare prin Așchiere al Universității Tehnice din Dortmund, se ocupă intens de acest subiect. „Un exemplu de aplicare pentru utilizarea uneltelor de prelucrare fine flexibile este finisarea suprafețelor structurate”, spune Kipp. Dacă acestea sunt realizate, de exemplu, prin frezare, pot apărea microburi. Pentru a le îndepărta, fără a provoca o schimbare esențială a structurii și în același timp pentru a îmbunătăți calitatea suprafeței, este necesară o adaptabilitate ridicată a uneltelor, iar pierderea de material trebuie să fie foarte mică. „Pentru a atinge acest obiectiv, ne concentrăm în cercetare asupra comportamentului de bază al uneltelor de diamant flexibile”, spune cercetătoarea, care a fost recent distinsă cu medalia de comemorare Otto-Kienzle a WGP (Societatea Științifică pentru Tehnologia Producției).
Coregrafie perfectă
Când suprafețele foarte sensibile sunt prelucrate cu unelte flexibile, trebuie să se cunoască exact cum interacționează uneltele și materialul. „Pentru a evita modificările nedorite ale conturului în prelucrarea fină cu discuri de șlefuit cu diamante legate elastic sau alte unelte de șlefuit elastice, cunoașterea interacțiunilor fundamentale ale procesului este esențială“, subliniază Kipp provocarea centrală.
Aceasta include, de exemplu, ajustarea parametrilor de proces și a durității sau flexibilității legăturii uneltelor și, astfel, a situației de contact local. În plus, spune cercetătoarea, o adaptare țintită a conducerii procesului în ceea ce privește cinematica intervenției poate fi de asemenea eficientă. Poate fi imaginat în mod simplu ca o coregrafie. Cât de repede se mișcă unealta de șlefuire? Cât de repede este trecut piesa de prelucrat? În
Sub ce unghi sau model lovesc granulele suprafața? Cât de des pătrunde un singur granule în material? Pentru un rezultat optim, este esențial un joc perfect de colaborare.
Cele trei K: presiunea de contact, timpul de contact, dimensiunea granulelor
Calitatea suprafeței în prelucrarea fină depinde, printre altele, de situația locală de contact, spune Kipp. „În ceea ce privește proiectarea procesului, este important să se facă distincția în funcție de obiectiv, dacă se dorește obținerea unei rugozități cât mai mici sau dacă suprafețele funcționale cu elemente de structură sau contur trebuie să fie prelucrate suplimentar”, explică cercetătoarea. Pentru aplicațiile corespunzătoare pot fi utilizate unelte abrazive flexibile. Îndepărtarea materialului și, prin urmare, calitatea suprafeței pot fi controlate, printre altele, prin ajustarea presiunii de contact, a timpului de contact și a dimensiunii granulelor.
În spațiul de șlefuire este întuneric
În aplicațiile la limita a ceea ce este tehnic posibil și economic rațional, se deschide, așadar, un câmp larg pentru cercetarea industrială și academică. Deoarece, în continuare, se aplică cuvântul consacrat printre specialiști: „În spațiul de șlefuire este întuneric.” Această zicală sugerează că practicienii și cercetătorii trebuie să lumineze cele mai profunde secrete fizice și tehnologice ale șlefuirii pentru a optimiza tehnic procesele de producție industrială și a le face mai eficiente și mai durabile.
Contact:
