Gratowanie - na czym polega gratowanie krawędzi?

Wcześniejsza obróbka materiałów np. piłowanie czy frezowanie, doprowadza do powstania ostrych fragmentów na powierzchni materiałów, które muszą być usunięte z powodów transportowych czy też samego bezpieczeństwa. Proces usuwania zadziorów, znany jako gratowanie, jest powszechnie używany w wielu gałęziach przemysłu jako element wykończenia. Dlaczego gratowanie krawędzi jest istotne? W artykule udzielamy odpowiedzi na to pytanie!

Gratowanie krawędzi - na czym polega proces gratowania?

Gratowanie to nic innego jak wyrównywanie nierównych krawędzi i zadziorów na metalu czy tworzywie sztucznym, aby otrzymać równe zaokrąglanie krawędzi. Gratowanie krawędzi pozwala na ostateczne wykończenie produktu oraz nadanie mu odpowiedniego kształtu. Poprawia to wygląd materiału oraz zapobiega jego zniszczeniu. Do tego procesu używa się gratownika, który jest zbudowany z oprawki, do której możliwe jest montowanie wymiennych ostrzy HSS lub HSSE.

Każde ostrze powinno być dobrane pod kątem materiału, który chcemy gratować. Istnieje wiele metod usuwania zadziorów, takich jak gratowanie ręczne, mechaniczne, termiczne oraz chemiczne, które są stosowane do eliminacji metalowych zadziory i ostrych krawędzi z obrabianych elementów. Ostrza HSS są wykonane ze stali szybkotnącej, która sprawdza się przy gratowaniu aluminium, żeliwa szarego i tworzyw sztucznych. Stal HSS ma twardość 62 HRC i można nią obrabiać materiały, które nie przekraczają 35 HRC.

Jeśli chcemy zająć się gratowaniem aluminium, mosiądzu, stali nierdzewnej czy żeliwa o twardości 37 HRC, musimy użyć ostrza HSSE o twardości 64 HRC. Są one zbudowane ze stali szybkotnącej kobaltowej z 5% kobaltu w swoim składzie. Posiadają one dodatkowo większą odporność na ścieranie i wysoką temperaturę.

Dowiedz się również, na czym polega gwintowanie otworów.

Gdzie stosuje się gratowanie?

Ten proces technologiczny jest wykorzystywany szczególnie tam, gdzie bardzo dokładne zaokrąglenie krawędzi jest konieczne. Gratowanie to podstawa dla branży medycznej, lotniczej, motoryzacyjnej, meblarskiej, maszynowej, jubilerskiej czy optycznej.

Jakie są metody gratowania?

W przemyśle istnieje wiele dostępnych technologii gratowania. Wśród tych procesów technologicznych możemy wyróżnić przede wszystkim obróbkę termiczną, chemiczną, elektryczną i mechaniczną.

Gratowanie mechaniczne to proces pracochłonny, którego jakość i powtarzalność w dużej mierze zależy od umiejętności operatora. Warto jednak podkreślić, że jest to najpopularniejsza metoda grantowania, w przypadku której możliwe jest również zastosowanie obróbki ręczno-maszynowej. Stanowi alternatywy sposób, przy czym powtarzalność jego efektów jest trudna do osiągnięcia.

Gratowanie mechaniczne

Obróbka ręczna - to do niej należy gratowanie krawędzi i detali pojedynczych części maszyn czy mniejszych produktów. Taka metoda gratowania mechanicznego jest dość nużąca, a efekt jaki uzyskamy jest uzależniony od umiejętności, jakie posiada osoba używająca gratownik. Dlatego wynik pracy nie będzie powtarzalny i czasem niedokładny. W przemyśle stosowane jest również gratowanie obróbką ręczno-maszynową. W tym przypadku używa się ściernice, szczotki trzpieniowe, frezy pilnikowe oraz szlifierki taśmowe do metalu. Wykorzystywana jest do produkcji jednostkowej, ale także w tym przypadku, podobnie jak przy obróbce ręcznej, nie uzyskamy powtarzalności.

[product category_id="39" limit="8" slider="true" onlyAvailable="true"]

Obróbka wysoką temperaturą

Gratowanie detali w przemyśle tą metodą jest dokonywane dzięki wysokiej temperaturze. Jej zadaniem jest wygładzenie wszystkich nierówności na powierzchni metalu. Produkt, który jesteśmy obrobić, musi być czysty i nie może zawierać na sobie płynów obróbkowych oraz detergentów przeciwkorozyjnych. Taki element jest wprowadzony do specjalnej komory zbudowanej z grubych stalowych ścian. 

Następnie do niej wprowadzana jest mieszanka tlenu z metanem, która doprowadza do silnego wybuchu i zapłonu w czasie kilkudziesięciu milisekund. Temperatura w komorze wzrasta do kilku tysięcy stopni i spala wszystkie graty z powierzchni, nie zmieniając kształtu produktu. W efekcie gratowanie krawędzi materiału jest wykonane bardzo dokładnie, nawet w trudno dostępnych miejscach. Ta metoda nie sprawdzi się przy gratowaniu aluminium czy magnezu.

Gratowanie chemiczne

Gratowanie krawędzi danego produktu może być również wykonane przez zanurzenie materiału w specjalnych roztworach chemicznych. Ten rodzaj obróbki stosuje się do przedmiotów o nieregularnym kształcie, które posiadają wiele trudno dostępnych miejsc, gdzie może dotrzeć tylko płyn trawiący. Dany roztwór i jego temperaturę dobiera się do danego rodzaju metalu czy tworzywa.

Gratowanie detali rozpoczyna się od zamocowania ich na stojakach lub koszach - pojedynczo lub grupami. Następnie wkłada się je w całości do zbiorników z roztworem trawiącym, a później myjącym. Po takim zabiegu otrzymujemy błyszczący przedmiot o mniejszej chropowatości, bez mikropęknięć.

Obróbka gratów za pomocą prądu

Elektrochemiczna metoda gratowania jest bardzo wydajna. Do usuwania ostrych krawędzi używa się elektrolizy. Ten proces technologiczny nie naraża przedmiot na naprężenie mechaniczne czy temperaturowe. Aby uzyskać optymalny efekt, musimy wziąć pod uwagę:

• temperaturę,
• rodzaj materiału,
• gęstość prądu, koncentrację,
• prędkość przepływu elektrolitu,
• szczelinę międzyelektrodową,
• wielkość gratów.

Proces ten przebiega przez podłączenie elektrody (katoda) do źródła prądu. Produkt poddawany obróbce będzie natomiast działał jako anoda. Pomiędzy katodą a anodą dochodzi do wymiany ładunku i w konsekwencji do bezdotykowego wygładzenia danej powierzchni przedmiotu.

Poza tymi metodami gratowania mamy również obróbkę techniką elektroerozji. Dzięki niej możemy gratować przedmiot tylko w określonym miejscu. Pozwala to na nie usuwanie materiału z miejsc, z których nie chcemy. Używana jest tutaj niska energia wyładowań i możliwe jest gratowanie tylko miejsca z zadziorami.

Gratowanie krawędzi - wpływ na jakość produktów

Gratowanie to proces technologiczny, który ma istotny wpływ na jakość produktów. Usuwanie zadziorów i ostrych krawędzi oraz nierówności z powierzchni materiałów jest kluczowym etapem w produkcji precyzyjnych komponentów. Gratowanie pozwala na uzyskanie gładkich i estetycznie wyglądających detali, co jest szczególnie ważne w gałęziach przemysłu, takich jak motoryzacyjny, lotniczy, kolejowy, aeronautyka, przemysł maszynowy, budowlany i innych.

Proces gratowania mechanicznego, w tym obróbka ręczna, jest czasochłonna, ale pozwala na precyzyjne wykończenie skomplikowanych kształtów. Metody mechaniczne są efektywne w przypadku seryjnej produkcji, a elektrochemiczna metoda gratowania jest jedną z najbardziej wydajnych. Gratowanie chemiczne jest stosowane do przedmiotów o nieregularnym kształcie, które mają wiele trudno dostępnych miejsc. Wpływ gratowania na jakość produktów jest niezwykle istotny, a sam proces pozwala na:

• usuwanie zadziorów i ostrych krawędzi, co zmniejsza ryzyko uszkodzeń mechanicznych,

• uzyskanie gładkich i estetycznie wyglądających detali,

• poprawę jakości produktów i zwiększenie ich trwałości,

• zmniejszenie kosztów produkcji i napraw,

• zwiększenie bezpieczeństwa użytkowników produktów.