תמלול: טכנולוגיות ייצור ועיבוד
הטקסט המלא של הקריינות בכל 25 הפרקים. הוא נוצר אוטומטית מהכתוביות שבסרטון, ולכן ייתכנו שגיאות. הסימן … מציין מקום שבו הזיהוי האוטומטי לא הצליח. חזרה לקורס הווידאו
פרקים
0. מבוא: המפה
כל חלק מתכת שיוצא מהמפעל עבר דרך ארוכה, מגושו חומר גולמי ועד צורה סופית במידות מדויקות. בדרך הזו יש הרבה תחנות: מחרטה, כרסומת, השחזה, ולפעמים גם חוט או לייזר. בסדרה הזו נכיר כל תהליך לעומק: איך הוא עובד, מה הוא יודע לתת, ומה מייקר אותו. בפרק הזה נבנה את המפה: אילו משפחות של תהליכים יש, ואיך בוחרים ביניהן.
יש שלוש דרכים עיקריות לתת צורה לחלק. אפשר לעצב אותו: ליצוק, לחשל, לכופף. החומר משנה צורה, אבל כמעט לא מוסרים ממנו. אפשר להוסיף חומר, שכבה אחרי שכבה. זה ייצור תוספתי. ואפשר להסיר חומר מגוש גדול, עד שנשארת הצורה שרצינו. זה עיבוד.
הסדרה מכסה את שלוש הדרכים. נתחיל באיך נוצר חומר הגלם: ביציקה, בחישול ובשיחול. משם נעבור לעיבוד השבבי, לעיבוד פח, ולתהליכים הלא קונבנציונליים. ובסוף, נגיע לייצור התוספתי.
גם בתוך הסרת החומריש כמה משפחות. בעיבוד שבבי, כלי עם להב חד וגאומטריה מוגדרת גוזר מהחומר שבב. בעיבוד שוחק, אלפי גרגרים קשים וקטנים גורדים כל אחד שבבזעיר. חותך: בניצוץ חשמלי, בקרן אור, בזרם מים או בקשות פלזמה.
בכל עיבוד שבבי יש שתי תנועות. התנועה הראשית יוצרת את מהירות החיתון. תנועת ההזנה מקדמת את הכלי לחומר חדעו. במחרטה החלק מסתובב, והכלי נע לאורכו.
בכרסומת הכלי מסתובב, והחלק או הכלי נעים בצירים. שלושה פרמטרים ילוו אותנו לאורך כל הסדרה. מהירות החיתוך, סץ, היא המהירות שבה הלהב עובר על פני החומר, במטרים לדקה. ההזנה היא כמה הכלי מתקדם בכל סיבוב או בכל שן.
עומק החיתוך, ק4, הוא כמה חומר מורידים במעבר אחד. השבב עצמו מלמד הרבה: צבע, צורה ואורך השבב מעידים אם הפרמטרים נכונים. אבן השחזה בנויה מגרגרים קשים מאוד, קשורים יחד בחומר מקשר. כל גרגר מוריד מעט מאוד חומר. לכן השחזה איטית יחסית, אבל מדויקת מאוד.
השחזה מתאימה גם לחומר מוקשוה, שכלי רגיל מתקשה לחתוך. הונינג ולאפינג הם השלב הבא, לגימור ולדיוק גבוהים עוד יותר. בתהליך ואסם, ניצוצות חשמליים ממיסים חלקיקים זעירים מהחומר. הכלי לא נוגע בחלק, ולכן קשיות החומר כמעט לא משנה.
התנאי הוא שהחומר מוליך חשמל. לייזר ממיס את החומר בקרן אור ממוקדת. סילון מים עם גרגרים שוחקים חותך כמעט כל חומר, בלי אזור מושפע חום. פלזמה חותכת מתכות מוליכות מהר, אבל בדיוק נמוך יותר.
בחירת תהליך מתחילה בחמשו שאלות. מה הצורה? חלק סיבובי מתחיל בדרך כלל במחרטה, וחלק פריזמטי בכרסומת. מה החומר, ומה הקשיות שלו? איזה דיוק וגימור נדרשים?
חריטה וכרסום נותנים בדרך כלל 7דו עד 9זו, עם חספוס 8 של 0.8 עד 3.2 מיקרון. השחזה מגיעה לרמה של … עד 6 דו, ולחספוס Ra של 2 עד 0.8 מיקרון. הונינג ולאפינג יורדים מתחת לזה. מה הכמות? חלק | בודד וסדרה של אלפלים לא ייוצרו באותה דו | .
בסדרות גדולות, לפעמים משתלם לחשל או ליצוק קרוב לצורה הסופית, וכך לחסוך בעיבוד. ומה העלות הכוללת, ולא רק זמן המכונה. ניקח פין מפלדה, שצריך להיות מוקשה, עם קוטר מדויק. חורטים אותו כשהחומר עוד רך, ומשאירים תוספת קטנה לעיבוד.
אחר כך הוא עובר טיפול חום. ובסוף משחיזים אותו למידה הסופית. כך רוב החלקים עוברים שרשרת של תהליכים, ולא תהליך אחד. בכל פרק נשאל גם מה מייקר את התהליך.
זמן הקמה, זמן מחזור, בלאי כלים, ופעולות נוספות כמו טיפול חום או מעבר בין מכונות. וכלל אחד חשוב: ככל שהטולרנס הדוק יותר, התהליך ארוך ויקר יותר. זו המפה של הסדרה: 25 פרקים בשש קבוצות. בפרק הבא נתחיל מההתחלה: יציקה.
1. יציקה
יציקה היא אחת הדרכים העתיקות ביותר לייצר חלקי מתכת, והיא עדיין מהנפוצות ביותר. בלוק מנוע, בית משאבה, גוף של מגוף ולהב טורבינה מתחילים כולם כיציקה. הרעיון פשוט: ממיסים מתכת, יוצקים אותה לחלל בצורת החלק, ומחכים שתתמצק. אבל כדי לקבל חלק תקין, צריך לשלוט בהרבה פרטים.
בכל יציקה יש תבנית, ובתוכה חלל בצורת החלק. את החלל יוצרים בעזרת דגם, העתק של החלק, מעץ, מפלסטיק או ממתכת. חללים פנימיים, כמו חור או תעלה, יוצרים בעזרת ליבה שמונחת בתוך התבנית. התבנית בנויה בדרך כלל משני חצאים, והמישור שביניהם נקרא קו החלוקה.
המתכת נכנסת דרך מערכת הזנה: משפך, תעלות, ופתחי כניסה לחלל. ויש גם מזין: מאגר של מתכת נוזלית, שממשיך להזין את החלק בזמן שהוא מתמצק. מתכת מתכווצת בשלושה שלבים. כשהנוזל מתקרר, כשהוא הופך למוצק, וכשהמוצק ממשיך להתקרר עד טמפרטורת החדר.
ההתכווצות בזמן ההתמצקות היא המסוכנת: אם אין מאיפה להשלים חומר, נוצר חלל בתוך החלק. לכן המזין חייב להתמצק אחרון, כדי שהמתכת תזרום ממנו אל החלק עד הסוף. ההתכווצות במצב מוצק מעונה את המידות, ולכן הדגם גדול מהחלק. בברזל יציקה אפור בערך 1%, באלומיניום בערך 1.3%, ובפלדה בערך 2%.
חלק שמיועד ליציקה מתוכנן אחרת מחלק שמעובד מגוש. דפנות צריכות זווית שליפה, בדרך כלל אחת עד שלוש מעלות, כדי שאפשר יהיה להוציא את הדגם. עובי דופן אחיד ככל האפשר: אזור עבה מתמצק אחרון, ושם נוטים להיווצר חללים. פינות חדות מוחלפות ברדיוסים, כי פינה חדה מרכזת מאמצים ועלולה להיסדק בהתקררות.
ובכל משטח שיעובד אחר כלך, משאירים תוספת עיבוד: כמה מילימטרים של חומר מעל המידה הסופית. השיטה הנפוצה ביותר היא יציקה בחול. דוחסים חול עם חומר מקשר סביב הדגם, שולפים את הדגם, ויוצקים. אחרי ההתמצקות שוברים את התבנית, וכל יציקה דורשת תבנית חדשה.
היתרון: כלים זולים, כמעט כל גודל, מקילוגרמים בודדים ועד עשרות טונות, וכמעט כל מתכת. החיסרון: פני שטח מחוספסים, בערך Ra של 12.5 עד 5 מיקרון, ודיוק נמוך. לכן כמעט כל משטח תפלקודי ביציקת חול עובר עיבוד שבבי. ביציקה מדויקת, שנקראת גם יציקת שעוחה אבודה, הדגם עשוי משעוה.
מצפים אותו בכמה שכבות של קרמיקה ומחממים: השעווה נמסה ויוצאת, ונשארת קליפה קרמית. יוצקים לתוכה, ושוברים אותה אחרי ההתמצקות. אין קו חלוקה ואין צורך בזווית שליפה, ולכן אפשר לקבל צורות מורכבות מאוד ופרטים דקים. פני השטח חלקים בהרבה, בערך Ra של 1.6 עד 3.2 מיקרון, והדיוק גבוה.
כך מייצרים להבי טורבינה, שתלים רפואיים, וחלקים מפלדות, מסגסוגות על ומטיטניום. המחיר: תהליך ארוך, הרבה עבודה, ועלות גבוהה לכל חלק. כשהכמויות גדולות, משתלם להשקיע בתבנית מפלדה שמשמשת אלפי יציקות. ביציקה בתבנית קבועה, המתכת זורמת לתבנית בכוח הכובד.
ביציקת לחץ, המתכת מוזרקת לתבנית בלחץ גבוה ובמהירות גבוהה. כך מתקבלים דפנות דקות, מידות מדויקות, ומחזור קצר מאוד לכל חלק. השיטה מתאימה בעיקר למתכות עם נקודת התכה נמוכה: אלומיניום, אבץ ומגנזיום. אבל התבנית יקרה מאוד, ומשתלמת רק בכמויות גדולות.
ובגלל ההזרקה המהירה נכלא אוויר בחומר. לכן חלק מיציקת לחץ רגילה בדרך כלל לא מרתכים ולא מטפלים בו בחום: הגז הכלוא מתפשט ויוצר בועות. ביציקה יש כמה פגמים אופייניים. נקבוביות גז: בועות קטנות של גז שנלכד במתכת.
חללי התכווצות: חללים במקומות שהתמצקו אחרונים בלי הזנה. מילוי חסר: המתכת התמצקה לפני שמילאה את כל החלל, בדרך כלל בדפנות דקות. סדקים חמים: סדקים שנוצרים כשוהמתכת מתכווצת והתבנית מונעת ממנה. חלק מהפגמים מתגלים רק בעיבוד, כשהכלי פותח חלל שהיה מוסתר מתחת לפני השטח.
בחלקים קריטיים בודקים יציקות בצילום רנטגן. ומה זה אומר למי שמעבד יציקות? השכבה החיצונית קשה ושוחקת: גרגרי חול וקרום תחמוצת שוחקים את להב החיתוך. לכן המעבר הראשון צריך להיות עמוק מספיק כדי לעבור מתחת לקרום.
ולכן קובעים מראש אילו נקודות ביציקה ישמשו לתפיסה הזו. ואחרי המעבר הראשון עוברים לעבוד ממשטחים מעובדים. מה מייקריציקה? קודם כל הכלים: דגם, ארגזי ליבה, או תבנית פלדה. העלות שלהם מתחלקת על מספר החלקים.
ליבות: כל ליבה היא עוד עבודה ועוד סיכון לפגם. אחוז הפסילה: יציקה פגומה שהתגלתה רק אחרי עיבוד עלתה גם את היציקה וגם את העיבוד. עבודת גמר ניתוק המזינים ומערכת ההזנה, ניקוי, והשחזה של עודפים. בדיקות, כמו רנטגן, וטיפול חום כשנדרשש.
ותוספת העיבוד: כל מילימטר שנשאר על היציקה הוא זמן מכונה. אז איך בוחרים? לכמה חלקים בודדים, לעתים קרובות זול יותר לעבד מגוש, או ליצוק בחול. לסדרה קטנה עד בינונית של חלקים מורכבים: יציקה בחול, או יציקה מדויקת כשנדרש דיוק.
לאלפים ויותר של חלקי אלומיניום: יציקת לחץ. ונקודה אחת לזכור: ביציקה אין זרימת סיבים שמלווה את צורת החלק, ויכולים להיות בה חללים זעירים. לכן בדרך כלל היא פחות חזקה ופחות עמידה בעייפות מחלק מחושל מאותו חומר. ומכאן נמשיך לפרק הבא: חישול.
2. חישול
חלקים שחייבים לשאת עומס גבוה ועייפות לאורך שנים. רובם מתחילים כחישוול. בחישול לא ממיסים את המתכת: מעצבים אותה במצב מוצק, בכוח של פטיש או של מכבש. והתוצאה היא חלק חזק יותר מאותו חלק ביציקה או בעיבוד מגוש.
מתכת מורכבת מגרגרים, גבישים זעירים. כשמעצבים אותה בכוח, הגרגרים נמתחים לאורך כיוון הזרימה של החומר. כך נוצרת זרימת סיבים, כמו סיבים בעץ. בחלק מחושל הסיבים מלווים את צורת החלק, ומקיפים פינות וכתפיים.
בחלק שעובד מגוש, החיתוך חוצה את הסיבים בדיוק באזורים האלה. בנוסף, הלחץ סוגר חללים זעירים שנשארו מהיציקה של חומר הגלם, והמבנה נעשה עדין ואחיד יותר. התוצאה: חוזק, עמידות בעייפות ועמידות בהלם גבוהים יותר. רוב החישול נעשה בחום.
ההתגבשות מחדש, ואז הוא רך, והגרגרים נבנים מחדש תוך כדי העיצוב. בפלדה זה בדרך כלל בין 1100 ל-1250 מעלות, ובאלומיניום בערך 400 עד 500 מעלות. החיסרון: על פני השטח נוצר סקייל, שכבת תחמוצת קשה, והמידות פחות מדויקות. בחישול קר מעצבים בטמפרטורת החדר.
צריך כוחות גדולים בהרבה, אבל מקבלים מידות מדויקות ופני שטח נקיים, והחומר מתקשה בזמן העיצוב. כך מייצרים, למשל, ברגים ומסמרות בכמויות עצומות. ויש גם חישול בטמפרטורת ביניים, שמשלב חלק מהיתרונות של שניהם. בחישול פתוח, החומר נמעך בין תבניות פשוטות, בדרך כלל שטוחות.
החומר לא סגור מכל הצדדים, והמפעיל מסובב ומזיז אותו בין מכה למכה. כך מאריכים, מקצרים ומעבים את החומר, ומייצרים גלים גדולים, טבעות ודיסקיות. הכלים זולים, ואפשר לחשל חלקים ששוקלים עשרות טונות ויותר. אבל הדיוק נמוך, ומשאירים תוספת עיבוד גדולה.
בחישול בתבנית סגורה, לכל חלק יש זוג תבניות מפלדה, ובהן חלל בצורת החלק. מניחים גוש חם בין התבניות, והן נסגרות עליו ומכריחות את החומר למלא את החלל. כדי שהחלל יתמלא עד הסוף, לוקחים קצת יותר חומר ממה שצריך. העודף נפלט בין התבניות, ויוצר שפה דקה מסביב לחלק, שנקראת הבזק.
ההבזק מתקרר מהר, נעשה קשה, ובולם את המשך הזרימה החוצה. כך הוא דוחף את החומר למלא את הפינות. בסוף חותכים את ההבזק במכבש נפרד. חלק מורכב לא נוצר במכה אחת: הוא עובר כמה תחנות, מעיצוב גס ועד הצורה הסופית.
התבניות יקרות, ולכן השיטה משותלמת בסדרות. את הכוח נותנים פטיש או מכבש. פטיש מכה מהר, הרבה מכות קצרות, והחומר זורם בעיקר ליד פני השטח. מכבש לוחץ לאט ובאופלן רציף, והעיצוב חודר עמוק יותר לתוך החלק.
גם חלק לחישול מתוכנן אחרת. צריך קו חלוקה בין התבניות, וזוויות שליפה כדי לשחרר את החלק, בדרך כלל 5 עד 7 מעלות בדפנות החיצוניות. רדיוסים נדיבים בפינות, כדי שהחומר יזרום בלי להיתקע וליצור קפל. ולא צלעות גבוהות ודקות מדי, שקשה למלא.
ותוספת עיבוד על כל משטח מדויק, שגם מכסה את שכבת הסקייל. גם לחישול יש פגמים אופייניים. קפל: החומר מתקפל על עצמו ויוצר סדק סמוי, בדרך כלל ליד פינה חדה. מילוי חסר: לא היה מספיק חומר או חום, והפינות לא התמלאו.
אי התאמה: התבנית העליונה והתחתונה זזו זו ביחס לזו, ושני חצאי החלק לא מיושרים. וסדקים, כשמחשלים חומר קר מדי. בחלקים קריטיים בודקים חישולים באולטרסאונד, כדי למצוא פגמים סנימיים. ומה זה אומר למי שמעבד חישולים?
כמו | ביציקה, | הסקייל | קשה | ושוחק, ולכן המעבר הראשו צריך לעבור מתחתיו. דפנות עם זווית שליפה אינן מקבילות, ולכן קשה לתפוס אותן במלחציים רגילים. אי התאמה בין חצאי החלק משפיעה על המיקום של התפיסה הראשונה, ולכן בודקים אותה לפני שמתחילים. ובחלק מחושל יש מאמצים פנימיים: כשמורידים הרבה חומר בצד אחד, החלק עלול להתעוות.
לכן מורידים חומר בהדרגה ובאופן סימטרי, ומשאירים מעבר גימור לסוף. מה מייקר חישול? התבניות: פלדת כלים, עיבוד מדויק, והן נשחקות ודורשוות תיקון והחלפה. חימום: אנרגיה, תנורים המן.
החומר שהולך להבזק: הוא נקנה, חומם ונחתך, ולא נכנס לחלק. חיתוך ההבזק, ניקוי הסקייל וטיפול חום. בדיקות כמו אולטרסאונד. ותוספת העיבוד, שוב: כל מילימטר הוא זמן מכונה.
אזמתילחשל? כשהחלק נושא עומס גבוה, עייפות או הלם, וכשהכשל שלו מסוכן. בסדרות, חישול קרוב לצורה הסופית חוסך חומר וזמן עיבוד לעומת עיבוד מגוש. אבל צורות פנימיות מורכבות, חללים וקירות דקים קשים לחישול, ושם היציקה מנצחת.
ובחלק בודד, לרוב פשוט יותר לעבד מגוש, או מחישול פתוח. בפרק הבא נכיר עוד דרך לעצב מתכת בכוח: שיחול.
3. שיחול
מסילות, צינורות, מסגרות של חלונות, וגופי קירור עם עשרות צלעות. לכולם יש דבר אחד משותף: חתך קבוע לכל האורך. את רובם מייצרים בשיחול. הרעיון דומה ללחיצה על שפופרת משוחת שיניים: החומר יוצא דרך פתח, ומקבל את צורת הפתח.
מחממים גוש גלילי של מתכת, ומכניסים אותו לתוך מכל. בוכנה דוחפת את הגוש בכוח עצום אל תבנית, שיש בה פתח בצורת החתן. המתכת זורמת דרך הפתח, ויוצאת מהצד השני בצורת פרופיל ארוך. היחס בין שטח החתך של הגוש לשטח החתך של הפרופיל נקרא יחס השיחול.
באלומיניום היחס הזה מגיע לעתים קרובות לעשרות, ומגוש אחד יוצא פרופיל באורך של עשרות מטרים. בדרך זו מקבלים צורות שקשה מאוד לקבל בכל דרך אחרת, ובאורך כמעט בלתי מוגבל. יש שתי דרכים עיקריות לשחל. בשיחול ישיר, הבוכנה דוחפת את הגוש, והוא מחליק לאורך דופן המכל.
החיכוך עם הדופן דורש כוח מסף, והכוח הגבוה ביותר הוא בהתחלה, כשהגוש הארוך ביותר. בשיחול עקיף, הגוש לא זז ביחס למכל, והתבנית נדחפת לתוכו. אין חיכוך עם הדופן, ולכן צריך פחות כוח, אבל המתקן מורכב יותר. רוב השיחול נעשה בחום.
אלומיניום משחלים בדרך כלל בערך 400 עד 500 מעלות, והוא החומר הנפוץ ביותר לשיחול. אבל אלה דורשוים טמפרטורות וכוחות גבוהים בהרבה, וסיכה מיוחדת. בשיחול קר, בטמפרטורת החדר, מוחצים גוש קטן במכה מהירה. כך מייצרים, למשל, פחיות תרסיס, שפופרות ובתי סוללות.
איך משחלים צינור, או פרופיל עם חללים סגורים? משתמשים בתבנית מיוחדת, שיש בה ליבה שמחזיקים אותה גשרים דקים. המתכת מתפצלת סביב הגשרים, ומתאחדת שוב בתא שמסביב לליבה, לפני שהיא יוצאת. במקומות שבהם הזרמים מתאחדים נוצרים קווי ריתוך לאורך הפרופיל.
בשיחול חם הזרמים מתרתכים היטב, אבל בחלקים קריטיים לוקחים את הקווים האלה בחשבון. כשאסור שיהיה תפר, משחלים גוש חלול סביב מוט מרכזי, ומקבלים צינור בלי קווי ריתוך. הפרופיל יוצא חם, ומקררים אותו באוויר או במים. אחר כך מותחים אותו מעט, כדי ליישר אותו ולהוריד מאמצים.
חותכים לאורך, ובסגסוגות רבות של אלומיניום מבצעים הקשיה בהזדקנות, שמעלה את החוזק. את הקצה של הגוש, שנשאר במכל, לא משחלים עד הסוף: חותכים אותו ושולחים למיחזור. גם פרופיל לשיחול מתכננים לפי כללים. עובי דופן אחיד ככל האפשר: חלק עבה זורם מהר יותר מחלק דק, והפרופיל מתעקם.
פינות מעוגלות, כדי שהחומר יזרום בקלות והתבנית לא תיסדק. ולא תעלות עמוקות וצרות: החלק של התבנית שיוצר אותן דק וארוך, ועלול להישבר. פרופיל סימטרי וקטן יותר נוח יותר לשיחול, ומקבל טולרנס הדוק יותר. גם בשיחול יש פגמים אופייניים.
קווי תבנית: פסים דקים לאורך הפרופיל, משחיקה או מלכלוך על התבנית. סדקים על פני השטח, כשמשחלים מהר מדי או חם מדי. בועות, מאוויר או מגז שנלכד בין הגוש למכל. ופיתול ועיקום, כשהזרימה לא מאוזנת.
ומה זה אומר למי שמעבד פרופילים? פרופיל אינו ישרושטוח לגמרי: יש לו עיקום ופיתול, בתוך הטולרנס של התקן. לכן לוקחים ייחוס ממשטח מעובד, ולא סומכים על המשטחים הגולמיים למידות מדויקות. דפנות דקות רוטטות ומתכופפות תחת כוחות החיתוך והתפיסה, ולכן תומכים בהן ולא מהדקים חזק מדי.
וכיוון שהחתך כבר קרוב לסופי, לרוב נשארות רק פעולות קצרות: חיתוך לאורך, קידוח וכרסום מקומי. מה מייקר שיחול? חישול או של יציקת לחץ, ולכן גם פרופיל מיוחד משתלם בכמויות בינוניות. אבל יש כמות מינימלית: משחלים גושים שלמים, ומקבלים עשרות מטרים בכל פעם.
פחת: שארית הגוש, והקצוות שנחתכים אחרי המתיחה. פרופיל מורכב, עם חללים ודפנות דקות, משחלים לאט יותר, והתבנית שלו נשחקת מהר יותר. ופעולות נוספות: הקשיה בהזדקנות, אילגון או צביעה, ועיבוד. אזמתילשחל?
כשהחלק ארוך, ויש לו חתך קבוע. כשאפשר לקנות פרופיל קרוב לצורה הסופית, ולחסוך הרבה עיבוד מגוש. וכשהחומר מתאים, בעיקר אלומיניום. בזה סיימנו את הדרכים לייצר את חומר הגלם ואת הצורה הראשונית.
בפרק הבא נתחיל בעיבוד השבבי, עם התהליך הנסוץ ביותר חריטה.
4. חריטה
גלים, פינים, תותבים וברגים: כמעט כל חלק עגול עובר במחרטה. חריטה היא תהליך העיבוד השבבי הנפוץ ביותר. העיקרון: החלק מסתובב, והכלי נע לאורך החלק או לכיוון המרכז שלו, ומסיר שכבה של חומר. בפרק הזה נכיר את המכונה, את הפעולות, את הכלים, ואת מה שקובע דיוק ועלות.
בצד השמאלי נמצא ראש המכונה, ובו הציר הראשי שמסובב את החלק. על הציר מורכב פוטר, עם שלוש לסתות שתופסות את החלק. מחזיק הסימה מחובר לצריח, שנע בשני צירים: לאורך החלק, ובניצב לו. במכונות מקובל לקרוא לציר האורך 7, ולציר הקוטר א.
בצד השני יש גוף זנב, עם מרכז שתומך בקצה של חלק ארוך. בפרק 0 הכרנו שלושה פרמטרים: מהירות חיתוך, הזנה ועומק חיתוך. בחריטה, מהירות החיתוך תלויה בסיבובי הציר ובקוטר החלק. באותם סיבובים, קוטר גדול עובר מרחק גדול יותר בכל סיבוב, ולכן המהירות שלו גבוהה יותר.
למשל, כדי לחרוט קוטר 50 מ"מ במהירות חיתוך של 0 מטר לדקה, צריך בערך 1,270 סיבובים לדקה. כשחורטים פנים לכיוון המרכז, הקוטר קטן, ומהירות החיתוך יורדת. המכונה מעלה את הסיבובים כשהקוטר קטן, עד גבול שקובעים מראש. ההזנה בחריטה נמדדת במילימטרים לסיבוב, ועומק החיתוך הוא כמה מורידים מהרדיוס במעבר אחד.
כשמורידים מילימטר אחד ברדיוס, הקוטר קטן בשני מילימטרים. במחרטה אפשר לבצע הרבה פעולות. חריטה אורכית מקטינה את הקוטר לאורך החלק. חריטת פנים מיישרת את קצה החלק.
ניקור יוצר חריץ, וניתוק חותך את החלק מהמוט. קידוח וחריטה פנימית יוצרים קדחים מדויקים במרכז החלק. והברגה יוצרת תבריג, כשההזנה בכל סיבוב שווה בדיוק לפסיעה. ואפשר גם לחרוט מחרוטים, רדיוסים ופרופילים, כששני הצירים ….
רוב הכלים היום הם מחזיק עם סימה מתחלפת, מקרביד או מחומרקשה אחר. ללהב יש זווית קודקוד: להב עם זווית גדולה חזק יותר, ולהב עם זווית חדה מגיע למקומות צרים. למשל, להב מעוין של 80 מעלות מתאים לחריטה גסה, ולהב של 35 מעלות מתאים לחריטת פרופיל. בקודקוד יש רדיוס: רדיוס גדול והזנה קטנה נותנים סני שטח חלקים יותר.
אבל רדיוס גדול מדי מגדיל את הכוחות הרדיאליים, ועלול לגרום לרעידות. ועל הלהב יש שובר שבבים: צורה שמכופפת את השובב ושוברת אותו לחתיכות קצרות. דיוק החריטה מתחיל בתפיסה. פוטר עם שלוש לסתות ממרכז את החלק לבד, אבל לא בדיוק מושלם.
כשצריך דיוק גבוה, חורטים לסתות רכות בדיוק לקוטר של החלק, על המכונה עצמה. לחלקים קטנים ולמוטות משמש קולט, שתופס מסביב ומדויק מאוד. חלק ארוך ודק מתכופף תחת כוח החיתוך. כלל אצבע: כשהאורך הבולט מהפוטר עולה על סי 3 מהקוטר, תומכים בקצה במרכז.
ובחלק ארוך מאוד מוסיפים משענת, שתומכת בו באמצע. השבב מספר מה קורה בחיתון. שבבים ארוכים ומסתלסלים מסתבכים סביב החלק והכלי, שורטים את פני השטח, ומסוכנים למפעיל. שבבים קצרים, בצורת ספירלה או בצורת 6, הם סימן לפרמטרים נכונים.
כשהשבבים ארוכים, מגדילים את ההזנה או את עומק החיתוך, או בוחרים להב עם שובר שבבים אחר. במחרטת CNC, תוכנית שולטת בצירים, והצריח מחליף כלים לבד. במרכז חריטה יש גם כלים מונעים: מקדחות וכרסמים שמסתובבים בצריח עצמו. כך אפשר לקדוח ולכרסם בחלק בלי להוריד אותו מהמכונה.
עם ציר נגדי, החלק עובר מציר לציר, ומעבדים גם את הצד השני שלו בלי תפיסה נוספת. במחרטה שווייצרית, המוט נע דרך תותב מוביל, והחיתוך תמיד קרוב לתמיכה. כך מייצרים חלקים קטנים, ארוכים ומדויקים. חריטה רגילה נותנת בדרך כלל דיוק של 7דו עד 9דו, וחספוס Ra של 0.8 עד 3.2 מיקרון.
בגימור עדין, עם להב ופרמטרים מתאימים, אפשר להגיע לדיוק ולחספוס טובים יותר. יתרון גדול של חריטה: כל מה שנחרט באותה תפיסה סובב סביב אותו ציר. לכן קטרים שחייבים להיות על אותו ציר, כמו מושבי מסבים, חורטים בתפיסה אחת. גם בחריטה יש בעיות אופייניות.
רעידות משאירות סימנים גליים על פני השטח, בעיקר בחלק דק או במחזיק שבולט מדי. הצטברות חומר על הקודקוד: חומר רך נדבק ללהב, ופני השטח נעשים גסים. הפתרון הנפוץ: להעלות את מהירות החיתוך. חלק ארוך שמתכופף יוצא קוני או בצורת חבית, כי במקום שהוא מתכופף הסימה חותכת פחות.
ובלאי של הלהב משנה את המידה לאט, לאורך הסדרה, ולכן מודדים ומתקנים בתוכנית. מה מייקר חריטה? זמן הכנה: לסתות, כלים, תוכנית, וחלק ראשון לבדיקה. זמן מחזור: כמה חומר צריך להוריד, ובאיזו מהירות החומר מרשה לחתוך.
נירוסטה, טיטניום וסגסוגות על נחרטים לאט בהרבה מפלדה רגילה. טולרנס הדוק: עוד מעברי גימור, עוד מדידות, ולפעמים השחזה אחר כן. במרכז חריטה הן נעשות באותה תפיסה, ובמחרטה רגילה הן דורשות מכונה נוספת. חריטה מתאימה לכל חלק סיבובי, מפין קטן ועד גל באורך של מטרים.
וכשלחלק יש משטחים, כיסים וצורות שאינן סיבוביות, עוברים למכונה הבאה. בפרק הבא: כרסום.
5. כרסום
משטחים שטוחים, כיסים, חריצים וצורות חופשיות: את רוב החלקים שאינם עגולים מעבדים בכרסום. בכרסום, ההפך מחריטה: הכלי מסתובב, והחלק או הכלי נעים בצירים. לכלי הכרסום יש כמה שיניים, וכל שן חותכת שבב קטן בכל סיבוב. בפרק הזה נכיר את המכונות, את הכלים, את הפרמטרים, ואת מה שמייקר חלק מכורסם.
בכרסומת אנלית, הציר הראשי עומד, והכלי חותך מלמעלה. השולחן נע בשני צירים, א ו-ץ, והציר הראשינע למעלה ולמטה, בציר 7. במרכז עיבוד יש גם מחליף כלים, שמחליף כלי תוך שניות, והכול נשלט בתוכנית. יש גם כרסומות אופקיות, שבהן הציר שוכב, והן נוחות לחלקים גדולים ולפינוי שבבים.
מספר הצירים קובע מאילו צדדים אפשר להגיע לחלק, ועל זה נרחיב בפרק 21. הכלי הנפוץ ביותר הוא כרסם אצבע: הוא חותך גם בצד וגם בקצה. למשטחים גדולים משמש ראש כרסום פנים, עם להבי חיתוך מתחלפים. למשטחים מעוקלים ולתבניות משמש כרסם כדורי, עם קצה עגול.
כלי כרסום עשויים בדרך כלל מקרביד מלא או מפלדה מהירה, או שיש להם להבי חיתוך מתחלפים. וכלי עם מעט שיניים משאיר מקום לשבבים, ומתאים לאלומיניום ולהורדה גסה. גם כאן מהירות החיתוך נקבעת לפי הקוטר והסיבובים, אבל הקוטר הוא של הכלי, ולא של החלק. למשל, כלי בקוטר 10 מ"מ, במהירות חיתוך של 150 מטר לדקה, צריך בערך 4,800 סיבובים לדקה.
בכרסום, ההזנה נמדדת לכל שן: כמה הכלי מתקדם בזמן ששן אחת עוברת בחומר. מהירות השולחן היא ההזנה לשן, כפול מספר השיניים, כפול הסיבובים. בדוגמה שלנו, עם 4 שיניים ו-0.05 מ"מ לשן, מקבלים בערך 960 מ"מ לדקה. ויש שני ממדי חיתוך: עומק צירי, לאורך הכלי, ורוחב חיתוך, כמה מקוטר הכלי נכנס לחומר.
יש שתי דרכים שבהן הכלי פוגש את החומר. בכרסום נגד הכיוון, השן נכנסת דקה ויוצאת עבה. בהתחלה היא מחליקה ומשפשפת, וזה מחמם ושוחק אותה. בכרסום עם הכיוון, השן נכנסת עבה ויוצאת דקה.
הבלאיקטן יותרופני 791 השטח טובים יותר, ולכן במכונות CNC זו בדרך כלל הבחירה. במכונות ישנות, עם משחק בבורג, כרסום עם הכיוון עלול למשוך את השולחן. בכרסום אפשר לבצע הרבה פעולות. כרסום פנים מיישר משטח גדול.
כרסום כתף יוצר דופן ורצפה בזווית ישרה. בחריץ ובכיס, הכלי נכנס לתוך החומר ומפנה צורה סגורה. כרסום קונטור עוקב אחרי קו המתאר של החלק. ובמרכז עיבוד גם קודחים, מבריגים, ומעבדים משטחים מעוקלים.
את רוב החלקים תופסים במלחציים, או במתקן מיוחד לחלק. התפיסה קובעת מאיפלה נמדדות המידות, וכל תפיסה נוספת יכולה להוסיף שגיאה. לכן מתכננים את העיבוד כך שכמה שיותר משטחים חשובים יעובדו באותה תפיסה. וכל תפיסה שחוסכים, חוסכת גם זמן הכנה.
גם בכרסום יש בעיות אופייניות. כלי ארוך ודק מתכופף: הדופן יוצאת לא ישרה, והכלי עלול להישבר. כלל אצבע: כשהכלי בולט יותר מפי 3 עד 4 מהקוטר שלו, מקטינים את עומק החיתוך ואת ההזנה. רעידות משאירות סימנים על פני השטח, בעיקר בדפנות דקות.
בכיסים עמוקים, שבבים שלא מתפנים נחתכים שוב, ועלולים לשבור את הכלי. ובכל קצה של חיתוך נוצר גרד, שצריך להסיר. הכלי עגול, ולכן פינה פנימית בכיס תמיד תהיה עם רדיוס. אם בשרטוט יש פינה פנימית חדה, צריך תהליך אחר, כמו ואסם.
כדאי לתת רדיוס גדול מעט מהרדיוס של הכלי, כדי שהכלי יעבור בפינה בלי להיעצר. כיס עמוק וצר דורש כלי ארוך ודק, וזה איטי ומסוכן לכלי. וכל צד נוסף שצריך לעבד הוא עוד תפיסה, ועוד זמן. מה מייקר כרסום?
מספר התפיסות: כל תפיסה היא זמן הכנה, מלחציים או מתקן, ובדיקה. תכנות: חלק מורכב דורש זמן תכנות ובדיקה של המסלול. זמן מחזור: כמה חומר מורידים, וממה החלק עשווי. כלים קטנים בכיסים עמוקים, ודפנות דקות, מחייבים לעבוד לאט.
וטולרנסים הדוקים, הסרת גרד, ובדיקות מדידה. חריטה וכרסום הם שני התהליכים המרכזיים בעיבוד שבבי. חריטה לחלקים סיבוביים, וכרסום לכל השאר: משטחים, כיסים, חריצים וצורות. ובחלק אחד יש לעתים קרובות גם וגם.
בפרק הבא: קידוח.
6. קידוח
כמעט בכל חלק יש קדחים: לברגים, לפינים, למעבר נוזלים, או להרכבה של חלקים אחרים. קידוח הוא הפעולה השכיחה ביותר בעיבוד השבבי, ובדרך כלל גם הראשונה בכל קדח. אבל מקדח לבד נותן דיוק מוגבל, ולכן יש סביבו משפחה שלמה של כלים. המקדח הנפוץ הוא מקדח לוליני, עם שתי שפות חיתוך בקצה.
התעלות הלוליניות מוציאות את השבבים מתוך הקדח, ומכניסות נוזל קירור. לקצה יש זווית: במקדח מפלדה מהירה בדרך כלל 118 מעלות, ובמקדח קרביד בדרך כלל 130 עד 140. במרכז של הקצה יש קטע שלא חותך טוב, ולכן מקדח ארוך נוטה לנדוד כשהוא מתחיל לקדוח. כדי שהקדח יתחיל בדיוק במקום, קודחים קודם קידוח מרכוז, במקדח קצר וקשיח.
גם בקידוח מהירות החיתוך נקבעת לפי קוטר המקדח והסיבובים, וההזנה היא במילימטרים לסיבוב. במרכז של המקדח מהירות החיתוך כמעט אפס, ושם החומר נדחק יותר משהוא נחתן. לכן הכוח הצירי בקידוח גבוה. ככל שהקדח עמוק יותר, קשה יותר להוציא את השבבים.
בקדח עמוק, בערך מעבר ללי 3 עד 5 מהקוטר, קודחים בנסיגות: נכנסים, יוצאים לפנות שבבים, וחוזרים. מקדחי קרביד עם קירור דרך הכלי מגיעים לעומק גדול בהרבה, ולקדחים עמוקים מאוד יש מקדחי אקדח. מקדח יוצר קדח מהר, אבל לא מדויק במיוחד. הקדח יוצא בדרך כלל מעט גדול מהקוטר הנומינלי, ופני השטח שלו מחוספסים יחסית.
גם המיקום והישרות של הקדח תלויים בהתחלה טובה ובמקדח קשיח. לקדח לבורג או למעבר זה מספיק. לקדח מדויק, כמו מושב לפין או למסב, ממשיכים בכלי נוסף. וזו המשפחה של הקידוח. רימר מרחיב קדח בשכבה דקה, ונותן קוטר מדויק, בדרך כלל בטולרנס 7ה, ופני שטח חלקים.
אבל רימר עוקב אחרי הקדח הקיים, ולא מתקן את המיקום שלו. כשצריך גם מיקום מדויק, מבצעים חריטה פנימית בראש בורינג, שמתקן גם את המיקום ואת הישרות. שיקוע יוצר מושב שטוח לראש של בורג, כדי … לא יבלוט. ושיקוע קוני יוצר מושב לבורג עם ראש קוני, ומשמש גם להורדת גרד משפת הקדח.
ואת ההברגה בקדח נכיר בפרק הבא. קדח עובר יוצא מצד לצד, וקדח עיוור נעצר בתוך החומר. בתחתית של קדח עיוור נשאר קונוס, בזווית של קצה המקדח. אם צריך תחתית שטוחה, צריך כלי מיוחד, וזה מייקר.
ובקדח עיוור, השבבים צריכים לצאת דרך אותו פתח שובו המקדח נכנס. גם בקידוח יש בעיות אופייניות. נדידה בתחילת הקידוח, בעיקר כשהמקדח נכנס למשטח משופע או מעוקל. שבבים שנתקעים בתעלות ששוברים מקדחים, בעיקר קטנים.
גרד ביציאה של קדח עובר, שצריך להסיר. ומקדח שחוק חותך פחות טוב, מתחמם, ונותן קדח גדול מדי או לא עגול. גם קדחים כדאי לתכנן נכון. להשותמש בקטרים סטנדרטיים, שיש להם מקדח מוכן מהמדף.
להשאיר למקדח משטח ניצב לו, בכניסה וביציאה. להימנע, כשאפשר, מקדחים עמוקים מאוד בקוטר קטן. ולתת טולרנס הדוק רק לקדחים שבאמת צריכים אותו, כי כל קדח מדויק מוסיף פעולה. מה מייקר קידוח?
מספר הקדחים והקטרים השונים: כל קוטר הוא עוד כלי ועוד החלסה. קדחים עמוקים, שדורשים נסיגות או כלים מיוחדים. קדחים מדויקים, שדורשים רימר או חריטה פנימית אחרי הקידוח. חומרים קשים, ומקדחים קטנים שנשברים.
והסרת גרד, בעיקר בקדחים שנפגשים בתוך החלק. קידוח יוצר את הקדח, והמשפחה שלו נותנת לו דיוק וצורה. מקדח למהירות, רימר לקוטר מדויק, חריטה פנימית למיקום מדויק, ושיקוע לראש הבורג. בפרק הבא: הברגה.
7. הברגה
כמעט כל מוצר מכני מוחזק יחד בברגים. הברגה היא יצירה של תבריג: חריץ לולייני, פנימי בקדח או חיצוני על גל. בפרק הזה נכיר את התבריג עצמו, את הדרכים לייצר אותו, ואת מה שחשוב לדעת כשמתכננים חלק מוברג. תבריג הוא חריץ שמסתלסל סביב ציר, כמו לוליין.
הפסיעה היא המרחק בין שתי שיניים סמוכות, ובתבריג רגיל היא גם המרחק שהבורג מתקדם בסיבוב אחד. התבריג הנפוץ הוא המטרי, עם זווית של 60 מעלות בין צידי השן. למשל, 10וא הוא תבריג בקוטר 10 מ"מ, עם פסיעה גסה של 1.5 מ"מ. יש גם תבריג עדין, עם פסיעה קטנה יותר, למשל 10וא עם פסיעה של 1.25 מ"מ.
שאוטמים, ותבריג טרפזי לתנועה, כמו בבורג ההזנה של מכונה. כדי שבורג ואום יתאימו זה לזה, יש להם דרגות טולרנס. הנפוצות: ח6 לאום, ו-60 לבורג. תבריג פנימי בקדח מבצעים בדרך כלל במברז. קודחים קודם קדח בקוטר מתאים, והמברז חותך את השיניים בדפנות הקדח.
בתבריג מטרי גס, קוטר הקדח הוא בערך הקוטר פחות הפסיעה: בשביל 10וא קודחים 8.5 מ"מ. מברז עם תעלות לוליניות מושך את השבבים למעלה, ומתאים לקדחים עיוורים. מברז עם קצה ספירלה דוחף את השובבים קדימה, ומתאים לקדחים עוברים. יש גם מברז מעצב, שלא חותך אלא דוחק את החומר לצורת השן.
אין שבבים והתבריג חזק יותר, אבל צריך קדח גדול מעט יותר, וחומר רקיע. הסכנה הגדולה: מברז שנשבר בתוך הקדח. קשה להוציא אותו, לפעמים רק EDM-2, ולפעמים החלק נפסל. דרך אחרת היא כרסום הברגה. כלי קטן מקוטר הקדח נכנס ונע בתנועה מעגלית ולוליינית, ובכל סיבוב מתקדם פסיעה אחת.
כלי אחד מתאים להרבה קטרים עם אותה פסיעה, והשבבים קטנים. ואם הכלי נשבר, הוא קטן מהקדח וקל להוציא אותו. לכן זו בחירה טובה לחלקים יקרים, לחומרים קשים ולקטרים גדולים. תבריג חיצוני אפשר לחרוט או לגלגל.
במחרטה, להב חיתוך בצורת השון עובר בכמה מעברים, ובכל מעבר מעמיק עוד קצת. המכונה מסנכרנת את ההזנה עם הסיבוב, כך שכל מעבר נופל בדיוק על החריץ. בגלגול הברגה לא מורידים חומר: גלילים קשים עם צורת התבריג לוחצים על המוט, והחומר זורם לצורת השיניים. התבריג חזק יותר, כי הסיבים לא נחתכים, והתהליך מהיר מאוד.
כך מייצרים את רוב הברגים הסטנדרטיים. גם הברגות כדאי לתכנן נכון. אחיזה של בערך פעם וחצי הקוטר מספיק, ובאלומיניום בערך פעמיים הקוטר. מעבר לזה, השיניים הנוספות כמעט לא נושאות עומס, ורק מוסיפות זמן וסיכון.
בקדח עיוור קודחים עמוק יותר מהתבריג, כדי להשאיר מקום לקצה המברז ולשבבים. בתבריג חיצוני שמגיע עד כתף, מתכננים חריץ יציאה, כדי שהכלי יוכל לצאת. ובתחילת כל תבריג עושים שיפוע קטן, כדי שהבורג ייכנס בקלות והשן הראשונה לא תתעקם. בחומרים רכים, או כשהבורג נפתח ונסגר הרבה פעמים, מתקינים קפיץ הברגה, שמחזק את התבריג.
תבריג בודקים במדים של עובר ולא עובר. להיכנס עד הסוף, והצד הלא עובר לא אמור להיכנס יותר מכמה סיבובים. לתבריג חיצוני משתמשים בטבעת, באותו עיקרון. גם בהברגה יש בעיות אופייניות.
מברז שבור, בעיקר בקדחים עיוורים קטנים, ובחומרים קשים או דביקים. תבריג גדול מדי או קטן מדי, שנפסל בבדיקה, בגלל מברז שחוק או קדח בקוטר לא נכון. שיניים קרועות, כשהשבבים לא מתפנים או שאין מספיק סיכה. וגרד בתחילת התבריג, שמפריע לבורג להיכנס.
מה מייקר הברגה? מספר התבריגים והגדלים השוונים: כל גודל הוא עוד מקדח ועוד מברז. תבריגים קטנים בקדחים עיוורים עמוקים, שדורשים עבודה זהירה. חומרים קשים, כמו טיטניום ונירוסטה, והסיכון של מברז שבור בחלק יקר.
דרגות טולרנס הדוקות, תבריגים מיוחדים, וקפיצי הברגה. ובדיקה במדים של כל תבריג. לתבריג פנימי: מברז, ובחלקים יקרים או קשים כרסום הברגה. לתבריג חיצוני: חריטה, ובכמויות גדולות גלגול.
בפרק הבא: השחזה.
8. השחזה
כשהטולרנס הדוק מאוד, פני השטח צריכים להיות חלקים, או שהחומר מוקשה, משחיזים. בהשחזה, אלפי גרגרים קשוים וקטנים גורדים כל אחד שבבזעיר. לכן השחזה איטית יחסית, אבל מדויקת מאוד. אבן השחזה בנויה משלושה דברים: גרגרים, חומר קשר (bond) ונקבוביות.
הגרגרים הם הלהבים: תחמוצת אלומיניום לרוב הפלדות, סיליקון קרביד לברזל יציקה ולמתכות לא ברזליות. לפלדות מוקשוות מאוד משתמשים ב-א68, ולקרביד ולקרמיקה ביהלום. הקשר מחזיק את הגרגרים, והנקבוביות משאירות מקום לשבבים ולנוזל הקירור. גרגרים גסים מורידים הרבה חומר, וגרגרים עדינים נותנים פני שטח חלקים יותר.
ויש כלל שנראה הפוך: לחומר קשה בוחרים אבן רכה. בקשררך, גרגר שהתקהה נשבר החוצה, וגרגר חד חדש נחשף. כך האבן מחדדת את עצמה. השחזה שטוחה מיישרת משטחים: החלק מוחזק על שולחן מגנטי, ונע הלוך וחזור מתחת לאבן. בהשחזה עגולה חיצונית החלק מסתובב בין מרכזים, והאבן משחסחה את הקוטר.
בהשחזה פנימית, אבן קטנה נכנסת לתוך קדח ומשחיזה אותו מבפנים. ובהשחזת סנטרלס (centerless) החלק נתמך בין שתי אבנים ועל סרגל, בלי מרכזים ובלי תפיסה. כך משחיזים פינים בכמויות גדולות במהירות. האבן מסתובבת מהר מאוד, בדרך כלל במהירות היקפית של 30 עד 35 מטר לשנייה.
אבל בכל מעבר מורידים מעט מאוד, לרוב כמה מאיות מילימטר. בסוף עושים ספארק אאוט סטס-%ז508): כמה מעברים בלי הזנה, עד שהניצוצות כמעט נעלמים. נוזל הקירור חיוני: כמעט כל האנרגיה בהשחזה הופכת לחום. השחזה מגיעה בדרך כלל לדיוק של פזו עד 6דו, ולחספוס Ra של 0.2 עד 0.8 מיקרון.
היא נותנת גם צורה גאומטרית טובה: עגילות, מישוריות וישרות. והיא מתאימה לחומרים מוקשוים, אחרי טיפול חום, כשכלי חיתוך רגיל כבר מתקשה. עם הזמן האבן מתקהה ונסתמת, והצורה שלה משתנה. לכן עושים לה דרסינג (…): כלי יהלום מסיר שכבה דקה וחושף גרגרים חדים.
האבן גם מאוזנת, כי חוסר איזון יוצר רעידות וסימנים על החלק. ובטיחות: על כל אבן רשומה מהירות מקסימלית, ואסור לעבור אותה. אבן שנשברת בסיבוב מסוכנת מאוד. גם בהשחזה יש בעיות אופייניות. הקשיות של פני השטח, ולפעמים יוצר סדקים זעירים. לא תמיד רואים אותה בעין.
סימני רעידות, מאבן לא מאוזנת או מחלק שלא נתמך טוב. אבן סתומה, בעיקר בחומרים רכים, שמשפשפת במקום לחתוך. וחלק קוני או לא עגול, כשהמכונה או התמיכה לא מכוונות. משחחים רק משטחים שבאמת צריכים את זה.
משאירים להשחזה תוספת קטנה, בדרך כלל כמה עשיריות מילימטר, כי כל מעבר מוריד מעט. בפינה של כתף, לאבן יש רדיוס, ולכן מתכננים חריץ יציאה או רדיוס מתאים. ואת החלק מקשים לפני ההשחזה, כי טיפול חום אחרי השחזה עלול לעוות אותו. מה מייקר השחזה?
הורדת חומר איטית: כל עשירית מילימטר מיותרת היא עוד מעברים. זמן הכנה, דרסינג ואחון. מכונות ייעודיות, ועובד מיומן. בדיקות מדויקות, ולפעמים בדיקה לשריפת השחזה.
וסיכון לפסילה, כי ההשחזה באה בסוף, אחרי שהחלק כבר עבר את כל התהליכים. השחזה היא השלב שבו חלק מקבל את הדיוק והגימור הסופיים. היא איטית ויקרה יחסית, ולכן משתמשים בה רק איפה שצריך. בפרק הבא: ברוצ'ינג.
9. ברוצ'ינג (חיטוט)
חריץ שגם בקדח של גלגל שיניים, ספליינים (splines) בתוך תותב, או קדח משושה. את הצורות האלה קשה מאוד לייצר בחריטה או בכרסום. בברוצ'ינג, שבעברית נקרא חיטוט, מייצרים אותן במעבר אחד. הכלי נקרא ברוץ' (broach): מוט ארוך עם הרבה שיניים בשורה.
כל שן גבוהה מעט מהשן שלפניה, בדרך כלל בכמה מאיות מילימטר. מורידה עוד שכבה דקה, והשן האחרתנה משאירה את הצורה הסופית. בהתחלה יש שיני גרוסה, באמצע שיני ביניים, ובסוף שיני גימור באותו גודל, שמכיילות את המידה. בקצה הכלי יש פיילוט (pilot) שנכנס לקדח המקדים ומיישר את הכלי.
בין השיניים יש כיס שבבים, והשבב נשאר בו עד שהשן יוצאת מהחלק. לכן אורך החיתוך מוגבל: בחלק ארוך מדי, הכיס מתמלא. אותו לצורה הרצויה: חריץ שגם, ספליינים, ריבוע או משושה. בברוצ'ינג חיצוני, הכלי עובר על פני החלק, ויוצר משטחים ופרופילים.
כך מייצרים, למשל, את החריצים בדיסקות של טורבינה, שאליהם נכנסים שורשי הלהבים. בבתי מלאכה, חריץ שגם עושים לעתים קרובות עם ערכת ברוץ' ידנית ומכבש פשוט. ויש גם ברוצ'ינג סיבובי (rotary) שמתבצע על מחרטה או על כרסומת, ומתאים למעוושים בקדחים עיוורים. מעבר אחד, ולכן זמן המחזור קצר מאוד, לרוב שניות.
הדיוק טוב, בדרך כלל 7דו עד 8זו, ופני השטח טובים. וכל חלק יוצא כמו הקודם, כי הצורה נמצאת בכלי. הכלי יקר, ומתאים רק לצורה אחת ולגודל אחד. לכן ברוצ'ינג משתלם בעיקר בכמויות, חוץ מברוצ'ים סטנדרטיים לחריצי שגם.
בברוצ'ינג פנימי רגיל הקדח חייב להיות עובר. וכוחות החיתוך גדולים, ולכן החלק צריך להיות חזק, והדפנות שלו לא דקות מדי. גם לברוצ'ינג יש כללי תכנון. עדיף קדח עובר, ואורך חיתוך סביר ביחס לכלי.
הקדח המקדים צריך להיות בקוטר ובטולרנס הנכונים, כי הכלי מתחיל ממנו. ואם החריץ חייב להיעצר בתוך החלק, צריך חריץ יציאה, או תהליך אחר. גם בברוצ'ינג יש בעיות אופייניות. כלי שבור, בעיקר כעוהכיסים מתמלאים או כשהחומר קשה מדי.
חריץ שגם שזז מהמקום או לא מקביל לציר, כשהחלק לא מיושר טוב. סימני רעידות על פני השטח. וגרד ביציאה של הכלי. מה מייקר ברוצ'ינג?
הכלי: ארוך, עם הרבה שיניים, ומיוצר במיוחד לצורה. השחזה מחדש של הכלי, ואחזקה שלו. מכונה ייעודית לכוחות גדולים. ובכמויות קטנות, לפעמים זול יותר לבחור בחוט EDM או במכונת חריצה (…).
ברוצ'ינג מייצר במעבר אחד צורות פנימיות וחיצוניות מדויקות. הכלי יקר, אבל בכמויות גדולות המחיר לחלק נמוך מאוד. בפרק הבא: גלגלי שיניים.
10. גלגלי שיניים
גלגלי שיניים מעבירים תנועה ומומנט בין צירים, בתיבות הילוכים, במנועים ובמכונות. כדי שיעבדו בשקט ולאורך זמן, צורת השן צריכה להיות מדויקת מאוד. לכן גלגלי שיניים מייצרים במכונות ובכלים מיוחדים. כששתי שיניים מתגלגלות זו על זו, יחס הסיבובים נשאר קבוע.
הגודל של השן נקבע לפי המודול. קוטר החלוקה הוא המודול כפול מספר השיניים: גלגל במודול 2 עם 30 שיניים, קוטר החלוקה שלו 60 מ"מ. זווית הלחץ הסטנדרטית היא 20 מעלות. שעובדות שקט יותר, גלגלים קוניים לצירים בזווית, וגלגל ותולעת להקטנה גדולה של המהירות.
השיטה הנפוצה היא הובינג (hobbing). חותכות, והוא מסתובב בסנכרון עם הגלגל, כך שהשיניים נוצרות בתהליך של גלגול. הובינג מהיר ומדויק, ומתאים לרוב הגלגלים החיצוניים, עם שיניים ישרות או משופעות. בגיר שייפינג (gear shaping), כלי בצורת גלגל נע למעלה ולמטה ומסתובב יחד עם החלק.
כך אפשר לייצר גם גלגלים פנימיים, וגם שיניים קרוב לכתף, שם להוב אין מקום לצאת. בכמויות קטנות אפשר לכרסם כל רווח בין שיניים בנפרד, עם כרסם בצורת הרווח, אבל הדיוק נמוך יותר. וספליינים פנימיים מייצרים לעתים קרובות בברוצ'ינג, כמו שראינו בפרק הקודם. רוב גלגלי השיניים מוקשים, כדי שיעמדו בשחיקה ובעומס.
הנפוץך הוא צמנטציה: פני השטח | מקבלים פחמ ומוקשים, והליבה נשארת קשיחה. טיפול החום מעוות מעט את הגלגל, ולכן בגלגלים מדויקים משחיזים את השיניים אחרי ההקשיה. בגלגלי שיניים בודקים את הפרופיל, את הפסיעה ואת הראנאאוט (זטסחטז), במכונת מדידה ייעודית. בסדנה מודדים לעתים קרובות מידה על פני כמה שיניים, או מעל פינים.
דרגת הדיוק נקבעת לפי תקן, וככל שהיא הדוקה יותר, הגלגליקר יותר. גם בגלגלי שיניים יש בעיות אופייניות. רעש ורעידות, כשפרופיל השן או הפסיעה לא מדויקים. פיטינג (pitting): חורים קטנים על פני השן, מעייפות מגע.
שחיקה, כשההקשיה או הסיכה לא מספיקות. ועיוות מטיפול החום, שמשנה את הגאומטריה. כדאי לבחור מודול סטנדרטי, שיש לו כלים מוכנים. מתחת לבערך 17 שיניים הכלי חותך את בסיס השן ומחליש אותה.
צריך להשאיר מקום ליציאת הכלי ליד כתף, או לבחור בגיר שייפינג. ולא לדרוש דרגת דיוק גבוהה ממה שבאמת צריך. מה מייקר גלגלי שיניים? מכונות ייעודיות, וכלים שמתאימים למודול מסוים.
טיפול חום והשחזת שיניים אחריו. בדיקה במכונת מדידה ייעודית. ודרגת דיוק גבוהה. בכמויות קטנות, לפעמים עדיף לקנות גלגל סטנדרטי ולעבד אותו. גלגלי שיניים דורשים כלים ומכונות מיוחדים, טיפול חום ובדיקה מדויקת.
בזה סיימנו את קבוצת העיבוד השבבי. בפרק הבא נתחיל בעיבוד פח: זיווד.
11. זיווד
ארונות חשמל, מארזים לאלקטרוניקה, תושבות, מגשים ושלדות: כולם מתחילים כלוח פח שוטוח. זיווד הוא כל משפחת התהליכים שהופכים פח שטוח לחלק או למכלול: חיתוך, ניקוב, כיפוף, חיבור וגימור. בפרק הזה נראה את התמונה המלאה, ובפרקים הבאים נרחיב על חלק מהתהליכים. פח הוא חומר דק ביחס לגודל שלו, בדרך כלל בעובי של עד כ-6 מ"מ.
מעל זה מדברים בדרך כלל על פלטות. בזיווד כמעט לא מורידים חומר: חותכים את הצורה השטוחה, ומכופפים אותה. לכן זה מהיר וזול, והעובי של החלק אחיד בכל מקום. החומרים הנפוצים: פלדה רגילה ומגולוונת, נירוסטה ואלומיניום.
להיסדק בליפוף ברדיוס קטן, ולכן בוחרים סגסוגת שמתכופפת היטב, או רדיוס גדול יותר. כך נראית זרימת העבודה הטיפוסית. מתכננים את החלק, ומחשבים את הפריסה: הצורה השטוחה, לפני הכיפוף. חותכים ומנקבים את הפריסה מתוך לוח.
מכופפים, מחברים, ובסוף מבצעים גימור, כמו צביעה או ציפוי. כשמכופפים פח, הצד הפנימי של הכיפוף נדחס, והצד החיצוני נמתח. באמצע יש שכבה שאורכה לא משתנה: הציר הנייטרלי. בכיפוף, הציר הזה זז לכיוון הצד הפנימי.
את המיקום שלו מתאר מקדם א, בדרך כלל בין 0.3 ל-0.5. לכן אורך הפריסה קצר מסכום המידות החיצוניות של החלק. את החישוב עושה תוכנת השרטוט, אבל המקדם תלוי בחומר, בעובי ובכלי, ולכן בודקים חלק ראשון. את הפריסה חותכים בכמה דרכים.
גיליוטינה חותכת קווים ישרים, מהר ובזול. מכונת ניקוב עם צריח מחזיקה עשרות כלים, ומנקבת קדחים וצורות במהירות. היא יכולה גם לעצב צורות קטנות, כמו תריסי אוורור. לייזר חותך כל צורה, בלי כלי מיוחד ובדיוק טוב, ולכן הוא מתאים לאבטיפוסים ולהרבה סוגי חלקים.
לייזר, סילון מים ופלזמה יקבלו פרקים משלהם, ועל הניקוב נרחיב בפרק הבא. את רוב הכיפופים עושים במכבש כיפוף. סכין לוחצת את הפח לתוך מטריצה בצורת ץ, והעומק שלה קובע את הזווית. אחרי הכיפוף, הפח קופץ מעט חזרה.
לכן מכופפים קצת יותר מהזווית הנדרעות. לכל חומר ועובי יש רדיוס כיפוף מינימלי, ומתחתיו הצד החיצוני נסדק. כדאי שקו הכיפוף יהיה ניצב לכיוון הגלגול של הפח, כי כך הסיכון לסדקים קטן יותר. על כיפוף נרחיב בפרק 13.
כשצריך גלילים וקונוסים, מערגלים את הפח בין גלילים, ועל זה בפרק 14. ובכמויות גדולות, כובשים ומטביעים צורות שלמות בתבנית, במכה אחת או בכמה תחנות. על זה נרחיב בפרק 15. חלקים מפח מחברים בלמה דרכים.
ריתוך נקודתי מחבר שני פחים בנקודות, בזרם חשומלי, מהר ובלי חומר נוסף. ואטום, אבל מחמם ומעוות את הפח, ודורש לעתים השחזה. מסמרות, כולל מסמרות עיוורות שמתקינים מצד אחד, מחברות בלי חום. ואומי לחיצה, וברגים ועמודונים מסוג דומה, נלחצים לתוך קדח בפח, ונותנים הברגה חזקה גם בפח דק.
גם לזיווד יש כללי תכנון. קדח קרוב מדי לקו כיפוף מתעוות. כלל אצבע: המרחק משפת הקדח לכיפוף, לפחות פעמיים וחצי עובי הפח, ועוד רדיוס הכיפוף. כשניפוף מגיע עד שפת הפח, חותכים חריץ שחרור קטן, כדי שהפח לא ייקרע בפינה.
אוגן קצר מדי לא נתפס היטב במטריצה, ולא מתכופף נכון. וכדאי להשתמש באותו רדיוס בכל הכיפופים, כדי לעבוד עם כלי אחד. כיפוף מוסיף סטייה, ומידה שעוברת דרך כמה כיפופים פחות מדויקת. בסוף מסירים גרד מהקצוות, ומבצעים גימור לפי החומר והשימוש.
אלומיניום מאלגנים, ובנירוסטה מבצעים פסיבציה או ליטושש. שימו לב: צבע וציפוי מוסיפים עובי, וזה חשווב בקדחים ובהרכבה. מה מייקרזיווד? הכיפופים: כל כיפוף הוא פעולה, וכל החלפת כלי במכבש היא זמן הכנה.
ריתוך והשחזה: הרבה עבודת ידיים, ולפעמים גם יישור אחרי עיוות. כלים: לכבישה צריך תבנית יקרה, וללייזר לא צריך כלי בכלל. ניצול החומר: כמה חלקים נכנסים בלוח אחד, וכמה הולך לפחת. וגימור, הרכבה של רכיבי לחיצה, וטולרנסים הדוקים.
אז איך בוחרים? לאבטיפוס ולסדרות קטנות: לייזר ומכבש כיפוף, בלי כלים מיוחדים. לסדרות בינוניות: מכונת ניקוב עם צריח, וכיפוף. לכמויות גדולות: כבישה בתבנית, שמייצרת חלק בכל מכה.
וכשהחלק עבה, מסיבי או מדויק מאוד, עדיף עיבוד שבבי. בפרק הבא: ניקוב.
12. ניקוב
בלוח פח של ארון חשמל יש עשרות קדחים, חלונות ותריסים. את רובם מייצרים בניקוב: כלי שנכנס לתוך הפח ויוצא בשבריר שנייה. בפרק הזה נכיר איך זה עובד, מה הוא נותן, ומה מייקר אותו. בניקוב יש שני חלקים: סכין ניקוב מלמעלה, ומטריצה מלמטה.
בין הסכין למטריצה יש מרווח קטן, בדרך כלל 5 עד 10 אחוז מעובי הפח בכל צד. הסכין יורדת, לוחצת את הפח, וגוזרת אותו. בחלק העליון של הדופן נוצר פס חלק, ומתחתיו אזור שבירה מחוספס. ובצד היציאה, מתחת לפח, נוצר גרד.
מרווח קטן מדי שוחק את הכלי, ומרווח גדול מדי מגדיל את הגרד. כשהחתיכה שנפלה היא פסולת, וקדח הוא מה שנשאר, זה 0חוסזפוק. כשהחתיכה שנפלה היא החלק עצמו, זה blanking העיקרון זהה, ההבדל הוא מה שומרים.
מכונת ניקוב עם צריח מחזיקה עשרות כלים בצורות ובגדלים שונים. הלוח זז מתחת לצריח, והמכונה בוחרת כלי ומנקבת אלפי מכות בשעה. צורה גדולה שאין לה כלי, מנקבים במכות קטנות וצפופות לאורך הקו: זה סחוופפוח. כלים מיוחדים יכולים גם לעצב: תריסי אוורור, צלעות חיזוק, צווארונים להברגה ושקעים.
בחלק מהמכונות הכלים מסתובבים, כך שאותו כלי מנקב בכמה זוויות. הכוח שצריך תלוי בהיקף הקדח, בעובי הפח ובחוזק החומר. לדוגמה, קדח בקוטר 20 מ"מ בפלדה בעובי 2 מ"מ דורשעו בערך 4.5 טון. לכן בפח עבה או בנירוסטה, הכוח גדל מהר.
ניקוב מהיר מאוד בקדחים וצורות שחוזרים על עצמם. הדיוק טוב, בדרך כלל בסביבות עשירית מילימטר. ובאותה מכונה אפשר גם לעצב, דבר שלייזר לא יודע לעשות. גם לניקוב יש כללי תכנון.
קוטר הקדח בדרך כלל לא קטן מעובי הפח, ובנירוסטה צריך קוטר גדול יותר. קדח קרוב מדי לשפה או לקדח אחר עלול לעוות את הפח או לקרוע אותו. כדאי להשתמש בגדלים ובצורות סטנדרטיים, שיש להם כלים מוכנים. וכדאי לזכור שהגרד נמצא בצד אחד, ולסמן בשרטוט מאיזה צד הוא מותר.
גם בניקוב יש בעיות אופייניות. גרד גדול, מכלי שחוק או ממרווח לא נכון. עיוות של הלוח, כשיש הרבה קדחים צפופים. pulling 0טו5: החתיכה שנחתכה עולה חזרה עם הסכין ונופלת על הלוח.
וכלי שבור, בעיקר בקדחים קטנים בפח עבה. מה מייקר ניקוב? כלים: כלי סטנדרטיזול, אבל צורה מיוחדת דורשות כלי מיוחד. זמן הכנה והחלפת כלים.
nibbling של צורות גדולות, שלוקח הרבה מכות. והסרת גרד, ועיצובים שדורשים כלים ייעודיים. אז מתי ניקוב ומתי לייזר? ניקוב מתאים להרבה קדחים זהים, לסדרות, ולחלקים שצריכים עיצוב.
לייזר מתאים לצורות מורכבות ולאבטיפוסים, בלי כלים. ויש מכונות משולבות, שמנקבות וחותכות בלייזר באותה תפיסה. בפרק הבא: כיפוף.
13. כיפוף
כמעט בכל חלק מפח יש כיפופים. מתכופף ביד, אבל אחרי כיפוף אחד הוא כבר הרבה יותר קשיח. בפרק הזה נכיר את מכבשו הכיפוף, איך מגיעים לזווית מדויקת, ומה מייקר כיפוף. במכבש כיפוף יש סכין מלמעלה, ומטריצה בצורת V מלמטה.
השיטה הנפוצה היא bending זו4: הסכין דוחפת את הפח לתוך ה-), בלי ללחוץ אותו עד התחתית. הזווית נקבעת לפי העומק שהסכין יורדת, ולכן עם אותה מטריצה אפשר לקבל הרבה זוויות. המטריצה. הזווית מדויקת יותר, אבל צריך הרבה יותר כוח. מאחורי הפח יש …, מעצור שזז אוטומטית וקובע איפה יהיה קו הכיפוף.
כלל אצבע: פתח V-N הוא בערך פי 8 מעובי הפח. … זו2, הרדיוס הפנימי נקבע בעיקר לפי פתח ה- ץ, ולא לפי הסכין. ככל שהפח עבה יותר, הכוח גדל מהר מאוד, וככל שה-\ רחב יותר, הכוח קטן. לכן לפח עבה בוחרים ץ\ רחב, ומקבלים רדיוס גדול יותר.
אחרי שהסכין עולה, הפח קופץ מעט חזרה. באלומיניום ובנירוסטה הקפיצה גדולה יותר מאשר בפלדה רגילה. CNC המכונה מתקנת את זה לבד, ולפעמים גם מודדת את הזווית תוך כדי. האוגן חייב להיות ארוך מספיק כדי להישען על שתי השפות של ה-ץ.
ככל שה-ץ רחב יותר, האוגן המינימלי ארוך יותר. בחלק עם כמה כיפופים, הסדר חשוב: כיפוף מוקדם עלול להתנגש בסכין או במכונה בכיפוף הבא. לקופסאות ולתעלות עמוקות משותמשים בסכין 60 עיש בה מקום לאוגן. ובקופסאות ובפאנלים בכמויות, יש מכונות panel …, שמכופפות את כל הצדדים באוטומציה.
כמו שראינו בפרק 11, אורך הפריסה קצר מסכום המידות החיצוניות. תוכנת השרטוט מחשבת אותו לפי מקדם א, ובודקים חלק ראשון ומתקנים. גם בכיפוף יש בעיות אופייניות. סדק בצד החיצוני, כשהרדיוס קטן מדי, או כשקו הכיפוף מקביל לכיוון הגלגול.
זווית שמשתנה לאורך הכיפוף, כי המכונה מתכופפת באמצע. זה מתוקן …. סימנים של המטריצה על פני השטח. בחלקים נראים משתמשים בניילון מגן או במטריצה מיוחדת. וקדח קרוב לקו הכיפוף, שמתעוות. זווית כיפוף מגיעה בדרך כלל לדיוק של חצי מעלה עד מעלה.
מידה בין שני כיפופים פחות מדויקת ממידה של חיתוך בלייזר. ומידה שעוברת דרך כמה כיפופים מצטברת, ולכן כדאי למדוד מאותו צד, ולא לדרוש דיוק של עיבוד שבבי. מה מייקר כיפוף? מספר הכיפופים: כל כיפוף הוא עוד פעולה.
החלפת כלים, ורצף כיפופים מסובך. אוגנים גבוהים וקופסאות עמוקות, שדורשוים כלים מיוחדים. טולרנסים הדוקים, ובדיקות. ולוחות גדולים, שצריכים שני מפעילים.
כיפוף הופך פח שטוח לחלק קשיח, בזווית ובצורה הנדרשות. התכנון הנכון, רדיוס אחיד, אוגנים מספיקים ורצף אפשרי חוסך את רוב הבעיות. בפרק הבא: ערגול.
14. ערגול
מכלים, צינורות גדולים, טבעות וקונוסים מתחילים בדרך כלל כלוח שטוח. בערגול, הלוח עובר בין גלילים, ומתעקם בהדרגה עד שהוא נסגר לגליל. במכונת ערגול עם שלושה גלילים יש גליל עליון ושני גלילים תחתונים. הלוח עובר ביניהם, ובכל מעבר מורידים מעט את הגליל העליון, והקוטר קטן.
במכונה עם ארבעה גלילים, גליל נוסף מחזיק את הלוח, והעבודה מהירה ומדויקת יותר. במכונה עם שלושה גלילים, הקצוות של הלוח נשארים ישרים, כי הם לא עוברים בין כל הגלילים. לכן מכופפים את הקצוות מראש, במכבש כיפוף או במכונה עם ארבעה גלילים. בלי זה, אחרי הריתוך נשאר פס ישר לאורך התפר, והגליל לא עגול.
כדי לערגל קונוס, הפריסה היא קשת ולא מלבן, והגלילים מוטים זה ביחס לזה. זה דורש יותר ניסיון, ולפעמים מכונה מיוחדת. גם כאן הפח קופץ חזרה, ולכן מערגלים בהדרגה ובודקים. את הקוטר בודקים בשבלונה, או במדידה של ההיקף.
בסוף מרתכים את התפר לאורך הגליל. הריתוך מעוות מעט, ולכן לפעמים מערגלים שוב אחרי הריתוך, כדי להחזיר את העגילות. הקוטר המינימלי תלוי בקוטר הגליל העליון ובעובי הלוח. לוחות עבים ורחבים דורשים מכונה גדולה וחזקה מאוד.
וחומרים קשים קופצים חזרה יותר, וקשה יותר לקבל איתם קוטר מדויק. גם בערגול יש בעיות אופייניות. קצוות ישרים, כשלא מכופפים אותם מראש. גליל בצורת חבית או מותן, כשהגלילים מתכופפים באמצע.
אובליות, כשהקוטר לא אחיד סביב ההיקף. וקצוות שלא נפגשים בדיוק בתפר. מה מייקר ערגול? עובי ורוחב הלוח, שקובעים איזו מכונה צריך.
כיפוף מוקדם של הקצוות, ומספר המעברים. ריתוך התפר, וערגול חוזר אחריו. ובדיקות עגילות וקוטר. ערגול הופך לוח שטוח לגליל או לקונוס, בכמה מעברים הדרגתיים.
כיפוף מוקדם של הקצוות וערגול אחרי הריתוך הם המפתח לעגילות טובה. בפרק הבא: כבישה והטבעה.
15. כבישה והטבעה
דלתות של רכב, פחיות, כיורים, תושבות ומגעים חשמליים. את כולם מייצרים בלכבישה: מכבשו סוגר תבנית על הפח, ותוך שנייה יוצא חלק מוכן. כבישה היא השיטה הזולה ביותר לחלק מפח, אבל רק בכמויות גדולות. בפרק הזה נכיר את המכבשים, את התבניות, את המשיכה העמוקה ואת ההטבעה, ונבין מתי זה משתלם.
מכבש מכני מניע את הכלי בעזרת גלגל תנופה. הוא מהיר מאוד, ומתאים לייצור המוני. מכבש הידראולי איטי יותר, אבל נותן את מלוא הכוח לאורך כל המהלך, ולכן הוא טוב למשיכה עמוקה. מכבש סרוו מאפשר לתכנת את התנועה: מהר באוויר, ולאט בדיוק ברגע שהכלי פוגש את הפח. גודל המכבש נמדד בטונות, לפי הכוח המקסימלי שהוא מפעיל.
התבנית היא הלב של התהליך. יש בה סכין מלמעלה ומטריצה מלמטה, עם עמודי הובלה שמיישרים ביניהן בדיוק. לוחית מפשוטת מחזיקה את הפח ומשחררת אותו מהסכין אחרי כל מכה. כל תבנית מתוכננת לחלק אחד בלבד. היא יקרה, ולוקח שבועות ולפעמים חודשים לייצר אותה ולכייל אותה.
תבנית פשוטה מבצעת פעולה אחת בכל מכה. … , רצועת פח עוברת בין כמה תחנות בתוך אותה תבנית. בכל תחנה מתבצעת פעולה אחרת: ניקוב, כיפוף, עיצוב, ובסוף ניתוק החלק. החלק נשאר מחובר לרצועה עד התחנה האחרונה, וקדחי הובלה דואגים שהרצועה תתקדם בדיוק.
כך בכל מכה של המכבש יוצא חלק מוכן. כל חלק מנותק בהתחלה, וזרועות מעבירות אותו בין התחנות. במשיכה עמוקה הופכים דסקית שטוחה לכוס, לקופסה או לגוף של מכל. הסכין דוחפת את הפח לתוך המטריצה, והחומר מהשוליים זורם פנימה ויוצר את הדפנות.
כדי שהשוליים לא יתקמטו, blank holder לוחץ עליהם בזמן המשיכה. לחץ נמוך מדי יוצר קמטים, ולחץ גבוה מדי קורע את הפח ליד הרדיוס של הסכין. כלל אצבע: במשיכה הראשונה, קוטר הדסקית יכול להיות בערך פי 2 מקוטר הכוס, לא יותר. לכוס גבוהה יותר צריך כמה משיכות, אחת אחרי השנייה.
ובפחיות שתייה מוסיפים …: מעבר דרך טבעות צרות שומדקות את הדופן ומאריכות אותה. בהטבעה לוחצים צורה לתוך הפח בלי לחתוך אותו. embossing יוצר בליטות ושקעים: צלעות חיזוק, סימונים, לוגו. צלע אחת לאורך לוח שטוח מגדילה מאוד את הקשיחות שלו, כמעט בלי להוסיף משקל.
סחוחוסס לוחץ את החומר בכוח גבוה מאוד בתוך תבנית סגורה, ומקבל פרטים חדים ועובי מדויק, כמו במטבעות. לא כל פח מתאים לכבישה: לעיצוב עמוק בוחרים פח רך ורקיע, שמיועד לזה. נירוסטה ואלומיניום קשים יותר לעיצוב, ונוטים להידבק לתבנית. לכן משתמשים בשמן או בחומר סיכה, שמפחיתים חיכוך ומונעים שריטות.
וגם כאן הפח קופץ חזרה, ומתקנים את זה בתכנון התבנית. גם לכבישה יש כללי תכנון. רדיוסים נדיבים בכל פינה ובכל מעבר בין דופן לתחתית. בחלק משוך, עדיף עומק סביר ופינות מעוגלות, ולא קופסה עמוקה עם פינות חדות.
קדחים רחוקים מספיק מאזורים שמתעצבים, אחרת הם מתעוותים. וכדאי לתכנן את החלק כך שכל הפעולות נעשוות מאותו כיוון. כבישה נותנת חזרתיות מצוינת: גם אחרי אלף חלקים, החלק זהה כמעט לגמרי לראשון. גם בכבישה יש בעיות אופייניות.
קמטים בשוליים, כשהלחץ על השוליים נמוך מדי. קריעה בדופן או בתחתית, כשהמשיכה עמוקה מדי או שהרדיוס קטן מדי. אוזניים בשפה של כוס משוכה, כי הפח לא זהה בכל הכיוונים. שריטות ומריחות, כשחסרה סיכה.
וגרד ושינוי מידות, כשהתבנית נשחקת. מה מייקר כבישה? קודם כל התבנית: תכנון, ייצור וכיול, לפני שיוצא החלק הראשון. מכבש גדול מספיק לכוח הנדרשו.
החלפת תבניות וזמן הכנה. ואחזקה של התבנית, כי היא נשחקת עם הזמן. מצד שני, המחיר של כל חלק נמוך מאוד, ולכן בכמויות של אלפים ומעלה כבישה כמעט תמיד מנצחת. לאבטיפוס ולכמויות קטנות, עדיף לייזר ומכבש כיפוף.
כבישה הופכת פח לחלק מוכן בשנייה, בעזרת תבנית שמתוכננת לחלק אחד. התבנית יקרה, אבל בכמויות גדולות אין שיטה זולה ממנה. בזה סיימנו את קבוצת עיבוד הפח. בפרק הבא נתחיל בתהליכים הלא קונבנציונליים, עם EDM חוט.
16. EDM חוט
סכינים ומטריצות לכבישה, תבניות שיחול, גלגלי שיניים מוקשים, ופינות פנימיות כמעט חדות. את כל אלה אפשר לחתוך בחוט דק, בלי שהכלי נוגע בחלק ובלי כוחות חיתוך. זה EDM חוט: עיבוד בפריקה חשמלית. בפרק הזה נבין איך ניצוץ חשמלי מוריד מתכת, מה התהליך נותן, ותה מייקר אותו.
החוט הוא אלקטרודה אחת, והחלק הוא האלקטרודה השנייה. ביניהם יש מרווח זעיר, מלא במים נטולי יונים, שלא מוליכים חשמל. המכונה שולחת פולס של מתח, ובין החוט לחלק קופץ ניצוץ. הניצוץ מתיך ומאדה כמות מיקרוסקופית של מתכת, והמים שוטספים אותה החוצה.
זה קורה מאות אללי פעמים בשנייה, וכך החוט מתקדם וחותך. גם החוט נשחק מהניצוצות, ולכן הוא נמשך כל הזמן מסליל, ומחשמש פעם אחת בלבד. החוט עשוי בדרך כלל פליז, ובקוטר נפוץ של רבע מילימטר. התנאי היחיד: החומר חייב להוליך חשמל.
פלדות, פלדת כלים מוקשית, קרביד, טיטניום, אינקונל, נחושת וגרפיט מתאימים כולם. הקשיות לא משנה בכלל: חומר מוקששוה נחתך כמעט כמו חומר רך. א בל ן קר מיק i הופלסט יק, שלא מו ים ליכים, א י אפ שר לח תוך השולחן זז בשני צירים, והחוט עובר בין מוביל עליון למוביל תחתון.
כשמזיזים את המוביל העליון ביחס לתחתון, החוט נוטה, ואפשר לחתוך שיפוע, או צורה שונה למעלה ולמטה. כדי לחתוך צורה פנימית סגורה, קודחים קודם קדח התחלה קטן, ומשחילים דרכו את החוט. מכונות מודרניות משחילות את החוט לבד, וכך יכולות לעבור מצורה לצורה בלי מפעיל. בדרך כלל עושים חיתוך גס אחד, ואחריו כמה חיתוכי “skim cuts גימור,
החיתוך הגס מהיר יחסית, וחיתוכי הגימור מורידים שכבה דקה ומשפרים את הדיוק ואת פני השטח. עם כמה חיתוכי גימור מגיעים לדיוק של כמה מיקרונים. החריץ שהחוט משאיר רחב מעט מהחוט עצמו, בגלל … הניצוץ. ולכן פינה פנימית תמיד תהיה עם רדיוס קטן, בערך חצי מרוחב החריץ.
מהירות החיתוך נמדדת בשטח: אורך החיתוך כפול גובה החלק, בממ"ר לדקה. חלק גבוה חותכים לאט יותר. החום של הניצוצות משאיר על פני השטח שכבה דקה שהותכה והתקשותה מחדש: recast layer. השכבה הזו קשה ושבירה, ויכולה להכיל סדקים זעירים. חיתוכי הגימור מסירים את רובה, חה חשוב במיוחד בחלקים שעובדים בעייפות, כמו בתעופה.
השימוש הקלאסי: סכינים ומטריצות לכבישה, כמו שראינו בפרק 15. גם תבניות שיחול, גלגלי שיניים וספליינים בחלקים מוקששים. חריצי שגם בחלק שכבר עבר הקשיה. חלקים קטנים ומדויקים, ודפנות דקות מאוד, כי אין כוחות שמכופפים אותן.
ופינות פנימיות כמעט חדות, שכרסום לא יכול לתת. גם EDM-7 חוט יש כללי תכנון. החוט חייב לעבור דרך כל החלק, ולכן אפשר לחתוך רק צורות עוברות. כיס עיוור דורש EDM שיקוע, בפרק הבא. צורה פנימית צריכה קדח התחלה, ומקום בשבילו.
להיתקע. לכן משאירים לפעמים חיבור קטן, ומסירים אותו בסוף. וכמו תמיד, , לתת טולרנס . הדוק רק איפה . שצריך, , כי כל חיתוך גימור נוסף הוא עוד זמן. גם EDM-2 חוט יש בעיות אופייניות. חוט שנקרע, בגלל שטיפה לא טובה או הספק גבוה מדי.
חלק שזז תוך כדי חיתוך, כי משתחררים בו מאמצים פנימיים, בעיקר בחומר מוקשה. סטייה לאורך הגובה, כשהחוט רוטט או לא מתוח מספיק. ושכבה מותכת שלא הוסרה, שמחלישה את החלק. מה מייקר EDM חוט?
בעיקר הזמן: התהליך איטי, וחלק אחד יכול לקחת שעות. השטח לחיתוך, כלומר האורך כפול הגובה, ומספר חיתוכי הגימור. חוט, מים, ואחזקה של המכונה. וקדחי התחלה והכנה.
מצד שני, המכונה יכולה לעבוד לבד כל הלילה, וזה מוזיל מאוד. ובחלקים מוקשים או מסובכים, , אין לה . תחליף אמיתי . EDM חוט חותך כל חומר מוליך, בכל קשיות, בדיוק של מיקרונים ובלי כוחות. הוא איטי, ולכן משתמשים בו איפה שתהליכים אחרים לא מסוגלים.
בפרק הבא: EDM שיקוע.
17. EDM שיקוע
חלל של תבנית הזרקה, צלעות עמוקות וצרות, וכיס עיוור עם סינות חדות בפלדה מוקשית. כרסום לא מגיע לשם, EDM-1 חוט לא יכול לחתוך כיס עיוור. כאן נכנס EDM שיקוע: אלקטרודה בצורה הרצויה שוקעת לתוך החלק, וניצוצות מורידים את החומר. בפרק הזה נכיר את האלקטרודה, את התהליך, ואת מה שמייקר אותו.
העיקרון זהה EDM-7 חוט: ניצוצות במרווח זעיר מתיכים ומאדים את החומו. אבל כאן האלקטרודה היא צורה מלאה, התמונה ההפוכה של החלל שרוצים לקבל. החלק טבול בשמן מיוחד שלא מוליך חשמל, והשמן שוטף את החלקיקים החוצה. מערכת סרוו שומרת על המרווח, והאלקטרודה יורדת לאט לתוך החומר.
האלקטרודה נעה במעגל קטן, מרחיבה את החלל בשליטה ומשפרת את השטיפה. האלקטרודה עשויה בדרך כלל גרפיט או נחושת. גרפיט קל, זול יחסית, ומתעבד מהר בכרסום, ולכן הוא נפוץ בתבניות גדולות. נחושת נותנת פני שטח טובים יותר ופרטים עדינים יותר.
האלקטרודה קטנה מהחלל במרווח הניצוץ, והמרווח הזה שונה בחיתוך גס ובגימור. בדרך כלל אלקטרודה לחיתוך גס, ועוד אחת או שתיים לגימור. כיסים עיוורים בכל צורה, בלל עומק סביר, בחומר מוקשה. פינות פנימיות חדות, כמו שהאלקטרודה מאפשרת.
צלעות עמוקות וצרות, שאף כרסם לא יכול להגיע אליהן. ופני שטח מט אחידים, שמשמשים בתבניות כגימור סופי של המוצר. גרסה מיוחדת היא קידוח ואסם: אלקטרודה בצורת צינור דק, עם מים שזורמים דרכה. כך קודחים מהר קדחים קטנים ועמוקים בחומרים קשים.
זה משמש לקדחי התחלה EDM-7 חוט, ולקדחי קירור בלהבי טורבינה. גם כאן נשארת על פני השטח שכבה מותכת דקה, עם סדקים זעירים. בחלקים רגישים מסירים אותה בגימור עדין או בליטוש. תבניות להזרקת פלסטיק, השימוש הנפוץ ביותר.
תבניות ליציקת לחץ ולחישול, כמו שראינו בפרקים 1 2-1 כיסים וחריצים בחלקים מוקשים, אחרי טיפול חום. ובתעשיית התעופה, חלקים מסגסוגות קשות במיוחד. גם ל-ואסם שיקוע יש כללי תכנון.
כל פינה חדה או צלע עמוקה דורשת אלקטרודה נוספת, ולכן כדאי לתת רדיוס איפה שאפשר. כדאי לחשוב איך ו האלקטרודה תיכנס, ואיך השמ ישטוף את החלל. ולציין בשרטוט את גימור פני השטח הנדרש, כי גימור עדין יותר דורש יותר זמן ויותר אלקטרודות. גם EDM-2 שיקוע יש בעיות אופייניות.
שחיקת האלקטרודה, שמעגלת פינות ומשנה מידות. שטיפה לא טובה בחלל עמוק, שגורמת לתהליך לא יציב ולכוויות על פניהשטח. ומידות לא נכונות, כשמרווח הניצוץ לא חושב נכון. מה מייקר ואסם שיקוע?
האלקטרודות: תכנון, כרסום ובדיקה, ולפעמים זה החלק היקר ביותר. הזמן: התהליך איטי, וחלל אחד יכול לקחת שעות ואף ימים. מספר האלקטרודות, לפי מספר הפינות והגימור הנדרשש. מצד שני, המכונה עובדת לבד, ובחלק מוקשה אין לר תחליף.
ואסם שיקוע מעתיק את צורת האלקטרודה לתוך החומר, בכל קשיות. הוא איטי, והאלקטרודות יקרות, אבל בכיסים עיוורים ובפינות חדות בחומר מוקשה, אין לו תחליף. בפרק הבא: לייזר.
18. לייזר
חלקי פח בכל צורה, ישר מהשרטוט, בלי כלי ובלי תבנית. זה חיתוך בלייזר, אחד התהליכים הנפוצים ביותר היום בבתי מלאכה. בפרק הזה נבין איך קרן אור חותכת מתכת, מה הלייזר נותן, ומה מייקר אותו. קרן לייזר ממוקדת לנקודה זעירה, ושם צפיפות האנרגיה עצומה.
המתכת נמסה, ולפעמים מתאדה, לאורך קו החיתוך. ג עזר נושף את המתכת המותכת החוצה דרך החריץ. בפלדה רגילה משתמשים בחמצן: הוא מגיב עם המתכת ומוסיף חום, ולכן החיתוך מהיר, אבל השפה מתחמצנת. בנירוסטה ובאלומיניום משתמשים בחנקן בלחץ גבוה: השפה נקייה ומבריקה, אבל צריכת הגז גדולה.
ואוויר דחוס הוא פשרה זולה, בפח דק. היום רוב חיתוך המתכות נעשה בלייזר fiber: יעיל, מהיר, ומסוגל לחתוך גם נחושת ופליז, שמחזירים אור. לייזר 602 הוא הדור הקודם, והוא עדיין נפוץ לחיתוך עץ, אקריליק וחומרים לא מתכתיים. פלדה, נירוסטה ואלומיניום, מפח דק של חצי מילימטר ועד לוחות עבים.
מכונות חזקות חותכות פלדה בעובי של 25 מילימטר ויותר. החריץ צר מאוד, בדרך כלל עשיריות מילימטר. הדיוק טוב, בדרך כלל בסביבות עשירית מילימטר. ואזור ההשפעה התרמית צר, כי החום מרוכז.
במכונה שטוחה, ראש החיתוך זז מעל הלוח, והתנועה נשלטת CNC-2. תוכנת … מסדרת את החלקים על הלוח כך שיישאר כמה שפחות פחת. מחליף לוחות מאפשר לטעון לוח חדשו בזמן שהמכונה חותכת. ויש מכונות לייזר לצינורות ולפרופילים, שחותכות גם קדחים וחריצים בדפנות.
על השפה רואים פסים דקים, ובפח עבה הם בולטים יותר. בתחתית יכולה להישאר מתכת מותכת שהתקשתה, dross. בנקודה שבה הקרן חודרת לפח נשאר סימן קטן. ובפח עבה השפה מעט משופעת.
סימון וחריטה: מספרים סידוריים, לוגו וקודים, בלי מגע ובלי דיו. ריתוך בלייזר: תפר צר ועמוק, עם מעט עיוות. ושימושים מתקדמים, כמו ציפוי והדפסה בתלת ממד ממתכת. גם לחיתוך בלייזר יש כללי תכנון.
קדח קטן מעובי הפח יוצא פחות איכותי, ובפח עבה עדיף לקדוח אותו. פרטים קטנים מאוד מתחממים ועלולים להישרף. משאירים חיבורים זעירים, 5זחוסןסזסורח, שמחזיקים את החלקים בלוח עד סוף החיתוך. חלקים עם קו משותף אפשר לחתוך בחיתוך אחד, ולחסוך זמן וחומר.
וכדאי לזכור שבחיתוך בחמצן נשארת שכבת תחמוצת על השפה, שיכולה להפריע לצבע ולריתוך. גם בלייזר יש בעיות אופייניות. 5 בתחתית החיתוך, כשהגז או המיקוד לא נכונים. שריפה בפינות חדות בפח עבה.
עיוות של חלקים דקים או קטנים מהחום. וחומרים מחזירי אור, שדורשוים לייזר מתאים. מה מייקר חיתוך בלייזר? זמן המכונה: אורך החיתוך, עובי הפח ומספרנקודות החדירה.
גז, בעיקר חנקן בכמויות גדולות. ניצול הלוח: כמה טוב החלקים מסודרים עליו. והסרת dross וגרד, אם צריך. מצד שני, אין כלים ואין תבניות, ולכן לייזר מושלם לאבטיפוסים ולסדרות קטנות ובינוניות.
לייזר חותך כמעט כל צורה מפח, מהר, בדיוק טוב ובלי כלים. העובי, הגז ואורך החיתוך קובעים את המחיר. בפרק הבא: חיתוך במים.
19. חיתוך במים
גומי, אבן, זכוכית, חומרים מרוכבים, טיטניום ולוחות אלומיניום עבים. את כולם אפשור לחתוך באותה מכונה, בעזרת מים. בפרק הזה נבין איך סילון מים חותך, מה הוא נותן ששום תהליך אחר לא נותן, ומה מייקר אותו. משאבה דוחסת מים ללחץ עצום, בסביבות 4,000 בר.
המים יוצאים דרך פתח זעיר באבן חן, ונהיים סילון דק ותחהיר מאוד. סילון מים נקי חותך חומרים רכים: גומי, ספוג, אטמים ואפילו מזון. כדי לחתוך מתכת, אבן או זכוכית, מוסיפים לסילון חול שוחק, בדרך כלל garnet. החול מתערבב עם המים בצינור צר, והגרגירים הם אלה שחותנים.
זה תהליך קר: אין אזור מושפע חום, אין התקעוות, ואין עיוות מחום. לכן הוא מתאים לחומרים רגישים לחום, כמו טיטניום, פלדה מוקשית ומרוכבים. הוא חותך כמעט כל חומר, גם עבה מאוד, לפעמים יותר מ-100 מילימטר. ואין כלים: כמו בלייזר, עוברים ישר מהשרטוט לחיתוך.
בפח דק, חיתוך במים איטי בהרבה מלייזר. החריץ רחב יותר, בדרך כלל בסביבות מילימטר. בחומר עבה הסילון מתפזר: הדופן יוצאת משופעת, והסילון נגרר מאחור ומעגל פינות בתחתית. ראשים מתקדמים מטים את הסילון ומתקנים את השיפוע.
הדיוק הטוב הוא בסביבות עשירית מילימטר. וחה תהליך רטוב ורועש, עם חול שצריך לפנות. החלק מונח מעל אמבט מים, שבולם את הסילון אחרי שעבר. ראש החיתוך זז CNC-2, ובמכונות מסוימות גם נוטה, כדי לחתוך שיפועים.
ומהירות החיתוך נבחרת לפי החומר, העובי ואיכות השפה הנדרשת. אטמים, גומי וספלוג. משטחיאבן הכוכית. לוחות עבים של אלומיניום וטיטניום.
חומרים מרוכבים בתעופלה. וחלקים מפלדה מוקשית, שאסור לחמם. גם לחיתוך במים יש כללי תכנון. פינה פנימית תמיד תהיה עם רדיוס, בערך חצי מרוחב החריץ.
בחלקים עבים צריך לקחת בחשבון שיפוע, או לבקשו תיקון שיפוע. בזכוכית ובחומרים שבירים, קדחים קטנים מסוכנים, כי החומר עלול להיסדק בנקודת החדירה. וחלקים קטנים עלולים ליפול או להתהפך, ולכן משאירים חיבורים זעירים. גם בחיתוך במים יש בעיות אופייניות.
שיפוע ופינות מעוגלות בתחתית, כשמהירות החיתוך גבוהה מדי. שפה עכורה בצד הכניסה של הסילון. היפרדות שכבות בחומרים מרוכבים, בנקודת החדירה. וחלודה מהירה על פלדה, שישבה במים.
מה מייקר חיתוך במים? זמן המכונה, שתלוי מאוד בעובי ובאיכות השפה. החול השוחק, שהוא בדרך כלל ההוצאה השוטפת הגדולה. אחזקה של המשאבה, האטמים והפתחים, שעובדים בלחץ עצום.
מצד שני, אין כלים, ולכן זה מתאים גם לחלק בודד. חיתוך במים מתאים כמעט לכל חומר, בכל עובי סביר, בלי חום. הוא איטי יותר מלייזר בפח דק, אבל איפה שחום אסור, או שהחומר מיוחד, הוא הבחירה. בפרק הבא: פלזמה.
20. פלזמה
לוחות פלדה עבים לגשרים, לאוניות ולמכונות כבדות. כדי לחתוך אותם מהר ובזול, משתמשים בפלזמה. בפרק הזה נבין מה זו פלזמה, מה היא נותנת, ואיפה היא עדיפה על לייזר ועל חיתוך במים. בתוך הראש יש אלקטרודה, וקשת חשומלית נוצרת בינה לבין החלק.
גז נדחס דרך פתח צר, והקשות מחממת אותו ליותר מעשרים אלף מעלות. בטמפרטורה כזו הגז הופך לפלזמה: גז מיונן שמוליך חשמל. הפלזמה מתיכה את המתכת, והזרם החזק של הגז נושף אותה החוצה. מכיוון שהקשת עוברת דרך החלק, החומר חייב להוליך חשמל.
הגז יכול להיות אוויר, חמצן, חנקן, או תערובות מיוחדות, לפי החומר. פלזמה רגילה עם אוויר דחוס היא זולה ופשוטה, ויש גם מכשירים ידניים. פלזמה מדויקת, high definition מצמצמת את הקשות, ונותנת שפה טובה ודיוק גבוה יותר. ויש גם חיתוך מתחת למים, שמפחית רעע, עשן ועיוות.
פלדה, נירוסטה ואלומיניום. היא עובדת הכי טוב בלוחות של כמה מילימטרים ועד כמה עשרות מילימטרים. בלוחות עבים היא מהירה בהרבה מלייזר ומחיתוך במים, והמכונה זולה יותר. בפח דק, לייזר נותן תוצאה טובה יותר.
השפה יוצאת מעט משופעת, בדרך כלל כמה מעלות. אזור ההשפעה התרמית רחב יותר מאשר בלייזר. בתחתית יכול להישאר dross. הדיוק בדרך כלל בסביבות חצי מילימטר, ובפלזמה מדויקת טוב יותר.
וקדח קטן מעובי הלוח לא יוצא טוב, ועדיף לקדוח אותו. קונסטרוקציות פלדה וגשרים. בניית אוניות וציוד כבו. הכנת שיפועים לריתוך, עם ראש שנוטה.
וחיתוך צינורות ופרופילים. גם לפלזמה יש כללי תכנון. משטחים שצריכים להיות מדויקים, משאירים להם תוספת לעיבוד שבבי. השפה החתוכה מתקשה מהחום, וזה יכול | להקשות על עיבוד או כיפוף אחר כך.
קדחים קטנים ומדויקים קודחים, ולא חותכים בפלזמה. גם בפלזמה יש בעיות אופייניות. שפה משופעת, כשהמהירות או הגובה של הראש לא נכונים. 5 בתחתית, כשוהמהירות נמוכה או גבוהה מדי.
ירידה באיכות, כשהאלקטרודה והפיה נשחקות. ועיוות של לוחות דקים מהחום. מה מייקר חיתוך בפלזמה? חלקים מתכלים: אלקטרודות ופיות, שצריך להחליף הרבה.
גזוחשמל. ניקוי dross … של השפה. ותוספת לעיבוד, כשצריך דיוק. מצד שני, בלוחות פלדה עבים, זו הדרך הזולה ביותר לחתוך.
פלזמה חותכת לוחות מתכת עבים מהר ובזול, בדיוק בינוני. בזה סיימנו את קבוצת התהליכים הלא קונבנציונליים. בפרק הבא נתחיל בקבוצת התהליכים המתקדמים: כרסום 5 צירים.
21. כרסום 5 צירים
אימפלרים, להבי טורבינה, חלקי מבנה למטוסים, תבניות ושתלים רפואיים. לחלקים כאלה יש משטחים מורכבים, שצריך להגיע אליהם מכל הצדדים ובכל זווית. בכרסומת רגילה זה דורש הרבה תפיסות, הרבה מתקנים, וכלים ארוכים. בכרסום 5 צירים עושים את רוב העבודה בתפיסה אחת, בכלים קצרים ובדיוק גבוה.
בפרק הזה נכיר את המכונות, את שתי שיטות העבודה, את מה שקורה מאחורי הקלעים, ואת מה שזה עולה. בכרסומת רגילה יש שלושה צירים ישרים: ץ ,א ו-7. בכרסום 5 צירים מוסיפים שני צירים סיבוביים. ציר A מסתובב סביב א, ציר 8 מסתובב סביב ץ, וציר:) מסתובב סביב 7.
בכל מכונה יש שניים מהם, לפי התצורה שלה. בשולחן: השולחן נוטה, ועליו שולחן שמסתובב, הסוחחשזז. זו התצורה הנפוצה לחלקים קטנים ובינוניים: היא קשיחה, מדויקת, והחלק מסתובב אל מול הכלי. החיסרון: השולחן צריך להטות את כל משקל החלק, ולכן היא מוגבלת בגודל.
בתצורה השנייה, שני הצירים נמצאים בראש: הראש נוטה ומסתובב, והחלק נשאר במקום. זו התצורה לחלקים גדולים וכבדים, כמו חלקי מבנה למטוסים ותבניות גדולות. בתצורה השולישית, ציר אחד בשולחן וציר אחד בראש, שילוב של שתי הגישות. השיטה הנפוצה ביותר נקראת 3+2.
המכונה מטה את החלק לזווית הנדרעות, נועלת את הצירים הסיבוביים, ומכרסמת בשלושה צירים רגילים. אחר כך היא מטה לזווית הבאה, וממשיכה. כך מגיעים לחמישה צדדים של החלק בתפיסה אחת, ורק הצד שעליו החלק תפוס נשאר. 2 מתאים מאוד לקדחים משוופעים, למשטחים בזוויות, ולחלקי תיבה עם הרבה צדדים.
התכנות פשוט יחסית, והמכונה קשיחה, כי הצירים הסיבוביים נעולים בזמן החיתוך. בשיטה הסימולטנית, כל חמשת הצירים זזים יחד, ברציפות, תוך כדי חיתון. כך הכלי עוקב אחרי משטח מעוקל, ושומר על זווית קבועה ביחס אליו לאורך כל הדרך. זה הכרחי באימפלרים, בלהבים, ובכל משטח חופשי.
אפס. כשמטים את הכלי, החיתוך עובר לאזור טוב יותר של הכדור, ופני השטח משתפרים. אפשר גם לחתוך בצד של הכלי, לאורך כל הגובה של הדופן, ולקבל דופן חלקה במעבר אחד. ויש כלים מיוחדים בצורת קטע של עיגול גדול, barrel 5 עומאפשרים מעברים רחבים עם גימור טוב. כשציר סיבובי ח, קצה הכלי זז איתו במרחב.
כדי שהכלי יישאר בדיוק על המסלול, הבקר מחשב כל הזמן את התנועות הישרות שמפצות על הסיבוב. הכלי, והיא מאפשרת לתכנת את המסלול לפי קצה הכלי, ולא לפי המכונה. כדי שזה יעבוד, המכונה צריכה לדעת בדיוק איפה נמצאים מרכזי הסיבוב, ולכן מכיילים אותה באופן קבוע. את המסלולים מתכנתים בתוכנת CAM, והתכנות ב-5 צירים מורכב יותר ודורש ניסיון.
לכל מכונה יש … משולה, שמתרגם את המסלול לפקודות שהמכונה הספציפית מבינה. יש סכנת התנגשוות בין הכלי, המחזיק, הראש, השולחן, החלק והמתקן. לכן מריצים סימולציה מלאה של המכונה, עם המודל האמיתי שלה, לפני כל חיתוך. הסיבוביים, ולאזורים שבהם המכונה צריכה להסתובב מהר מאוד כדי לעבור נקודה מסוימת.
בכרסום 5 צירים, התפיסה צריכה להשאיר גישה מכל הכיוונים. לכן מגביהים את החלק על מתקן צר, כך שהראש והכלי לא יתנגשו בשולחן. מערכות תפיסה מהירות, Zero point, מאפשרות להעביר את החלק בין מכונות בלי לאבד את המיקום. ולעתים קרובות מעבדים מתוך גוש, ומשאירים בסיס קטן שנחתך בסוף.
מכיוון שהכול נעשה בתפיסה אחת, היחס בין המשטחים מדויק יותר. אבל השגיאות של הצירים הסיבוביים מצטברות, ולכן הכיול חשוב. חום משנה את המכונה במהלך העבודה, ומכונות מתקדמות מפצות על זה. מגש מדידה במכונה מוצא את החלק לפני העיבוד, ובודק מידות תוך כדי, בלי להוציא אותו.
פחות תפיסות: כל תפיסה נוספת יכולה להוסיף שגיאה, כמו שראינו בפרק 5. להיות ארוך כדי להגיע לעומק, ולכן הוא קשיח יותר ופחות רועד. גישה לשקעים ולמשטחים משופעים, שאי אפשר להגיע אליהם בשלושה צירים. פני שטח טובים יותה ופחות עבודת גימור ידנית.
ופחות מתקנים, פחות העברות בין מכונות, החמן אספקה קצר יותר. אימפלרים ו-5אפוום: דיסקה ולהבים מגוש אחד. להבי טורבינה, עם משטחים מעוקלים ודפנות דקות. חלקי מבנה למטוסים, עם כיסים עמוקים ודפנות בזוויות.
תבניות עם חללים עמוקים, שבהם כלי קצר ומוטה מחליף כלי ארוך ורועד. שתלים רפואיים, וגופים עם קדחים בהרבה זוויות. גם לכרסום 5 צירים יש כללי תכנון. לא כל חלק צריך 5 צירים: אם שלושה צירים מספיקים, זה זול יותר.
כדאי לחשוב מאיזה כיוון הכלי יגיע לכל משטח, ולא ליצור משטח שאף כלי לא יגיע אליו. כדאי לתכנן את משטחי הייחוס והטולרנסים כך שאפשר לעבד אותם באותה תפיסה. ומשטח חופשי רק כשהוא באמת נדרש, כי הוא הכייקר לתכנת ולבדוק. גם בכרסום 5 צירים יש בעיות אופייניות.
התנגשות, כשהסימולציה לא תואמת למכונה האמיתית. סימנים על פני השטח, כשהצירים הסיבוביים זזים בקפיצות. שגיאות מידה, כשהמכונה לא מכוילת. ורעידות בדפנות דקות, גם כשהכלי קצר.
מה מייקר כרסום 5 צירים? התעריף לשעה גבוה יותר, כי המכונה יקרה בהרבה. זמן תכנות וסימולציה, שיכול להיות ארוך מזמן העיבוד עצמו בחלק ראשון. חלק ראשון שצריך לבדוק ולכוון.
כלים ומחזיקים מיוחדים. מצד שני, חוסכים תפיסות, מתקנים, הובלה בין מכונות המן המתנה. לכן הוא משתלם בעיקר בחלקים מורכבים ויקרים, בכמויות קטנות ובינוניות. כרסום 5 צירים מגיע כמעט לכל משטח, בתפיסה אחת ובכלים קצרים.
2 לחלקים עם הרבה צדדים וזוויות, וסימולטני למשטחים מעוקלים. ההצלחה תלויה בתכנות, בסימולציה, בכיול ובתפיסה, לא רק במכונה. בפרק הבא: מחרטה מכרסמת … Swiss
22. מחרטה מכרסמת ו-Swiss type
גל עם משטחים שטוחים, חריץ שגם וקדחים רוחביים. בורג רפואי זעיר. פין הידראולי ארוך ודק. אלה חלקים סיבוביים, אבל יש בהם גם כרסום וקידוח. במקום להעביר אותם בין מחרטה לכרסומת, מייצרים אותם במכונה אחת. בפרק הזה נכיר שתי מכונות כאלה: מחרטה מכרסמת, ו- Swiss type.
מחרטה מכרסמת היא מחרטת CNC עם ‘live tools כלים מסתובבים, שמונעים במנוע משלהם בתוך הצריח. ציר 6 מאפשר לעצור את החלק בזווית מדויקת, או לסובב אותו לאט בזמן הכרסום. כך אפשר לכרסם משוטחים שטוחים ומשושים, ולקדוח קדחים צדדיים וקדחים מחוץ למרכז. ציר ל מוסיף תנועה הצידה, ומאפשר לכרסם חריצים וכיסים שלא עוברים דרך מרכז החלק.
ציר נגדי, spindle 5ש5, תופס את החלק אחרי הניתוק, ומעבד את הצד האחורי. כך יוצא חלק גמור לגמרי, בלי שאף אחד נגע בו. במכונות הגדולות יש גם ראש כרסום שנוטה, ציר ם, והן משלבות מחרטה עם כרסום 5 צירים. תפיסה אחת, ולכן הקדחים והמשטחים מדויקים ביחס לציר הסיבוב.
פחות העברות בין מכונות, פחות מתקנים, ופחות חלקים שמחכים בין תחנות. עם מזין מוטות, feeder זהס, המכונה יכולה לעבוד לבד שעות ארוכות. … live חלשים וקשיחים פחות מהציר של מרכז עיבוד. לכן כרסום כבד וחומרים קשים עדיף לעשוות בכרסומת.
התכנות מורכב, ויש סכנת התנגשות בין הצריח, הצירים והחלק. והמכונה יקרה יותר ממחרטה רגילה. Swiss type היא מחרטה מסוג אחר, שנולדה בתעשויית השעונים בשוייץ. במחרטה רגילה, החלק מסתובב במקום והכלי זז לאורכו.
ב-6קעז Swiss, המוט עצמו זז קדימה ואחורה דרך guide bushing, תותב מוביל שתומך בו. הכלי חותך תמיד ממש ליד התותב, כך שהחלק נתמך במרחק של מילימטרים ספורים מנקודת החיתוך. הכדיחותך תמיד ממש ליד התותב, כך … 1 נתמ רחק / / ו ו קודת ו לכן אפשר לחרוט חלקים ארוכים ודקים מאוד, גם באורך של פי עשרים מהקוטר, בלי שיתכופספו.
מכונות Swiss עובדות בדרך כלל עם מוטות בקוטר של עד 32 מילימטר. יש בהן הרבה כלים קבועים, tools פטוו, ציר נגדי, והרבה צירים שעובדים בו זמנית. והן מגיעות לדיוק של מיקרונים, בייצור המוני. המוט צריך להיות מושחז ובקוטר מדויק, כדי שינוע חלק בתוך התותב.
החומר שנשאר בתוך התותב בסוף המוט הולך לפחת. לחלקים קצרים יש מצב עבודה בלי תותב, שחוסך פחת. והקוטר המקסימלי של החלק הוא קוטר המוט: אוגן גדול במיוחד לא מתאים …. ברגים ושתלים רפואיים ודנטליים.
מחברים ופינים לאלקטרוניקה. חלקים לשעונים ולמכשירים מדויקים. פינים, צירים ושסתומים הידראוליים. ובמחרטה המכרסמת: גלים, תותבים, גופי שסתומים, ופלנג'ים עם קדחים.
חלק סיבובי פשוט, בלי כרסום: מחרטה רגילה. חלק סיבובי עם משטחים, חריצים וקדחים: מחרטה מכרסמת. חלק קטן, ארוך ודק, בכמויות גדולות: Swiss type וחלק גדול, מסובך מכל הכיוונים: מחרטה מכרסמת עם ציר ם, או כרסום 5 צירים.
גם כאן יש כללי תכנון. כדאי לתכנן את הקדחים והמשטחים כך שה-100!5 live יוכלו להגיע אליהם. כדאי להשתמש בגדלים סטנדרטיים של קדחים, הברגות וחריצים. …, כדאי שהקוטר הגדול של החלק יהיה קרוב לקוטר המוט.
וקדחים רוחביים שנפגשים בתוך החלק משאירים גרד, שצריך לתכנן איך להסיר. גם במכונות האלה יש בעיות אופייניות. בחומרים רכים. לכן צריך שבירת שבב טובה, ולפעמים קירור בלחץ גבוה. רעידות בכרסום עם live tools חלעוים.
…: תותב שחוק, או מוט לא מדויק, שגורמים לשגיאות בקוטר. ושינויי מידות בריצה ארוכה, בגלל חום. מה מייקר עבודה במכונות האלה? מחיר המכונה והתעריף לשעה.
תכנות וזמן הכנה, במיוחד ב-55וא\5, שבה יש הרבה כלים לכוון. ולכן, בכמויות קטנות, ההכנה יכולה לעלות יותר מהעיבוד. מצד שני, זמן המחזור קצר, אין פעולות משניות, ובכמויות גדולות המחיר לחלק נמוך מאוד. מחרטה מכרסמת מייצרת חלק סיבובי מורכב, גמור לגמרי, בתפיסה אחת.
Swiss type מייצרת חלקים קטנים, ארוכים ודקים, בדיוק של מיקרונים ובכמויות גדולות. בפרק הבא: הונינג ולאפינג.
23. הונינג ולאפינג
צילינדר הידראולי, צילינדר של מנוע, אבן מדידה, ומשטח אטימה של שסתום. בכל אלה צריך משטח מדויק וחלק יותר ממה שהשחזה רגילה נותנת. כאן נכנסים שני תהליכי גימור עדינים: הונינג ולאפינג. הונינג משמש בעיקר לגימור של קדחים.
ראש ההונינג נושא כמה אבנים שוחקות, שנפתחות החוצה ולוחצות על דופן הקדח. הראש מסתובב ובאותו זמן נע למעלה ולמטה. השילוב יוצר על הדופן דוגמה של קווים מוצלבים, crosshatch. בצילינדר של מנוע, הקווים האלה מחזיקים שמן, ועוזרים לבוכנה לנוע בחופשיות.
הונינג מוריד מעט מאוד חומר, בדרך כלל כמה מאיות מילימטר, ובחום נמוך. הונינג מתקן את הגאומטריה של הקדח: עגילות, גליליות וישרות. הוא נותן קוטר מדויק מאוד, ופני שטח חלקים, בדרך כלל Ra של 0.1 עד 0.4 מיקרון. אבל, כמו רימר, הוא עוקב אחרי הציר של הקדח, ולא מתקן את המיקום שלו.
יש גם honing …: שלב שני עדין, שמשטיח את הפסגות ומשאיר את העמקים לשמן. ובמכונות מודרניות, מודדים את הקוטר תוך כדי העבודה, ועוצרים בדיוק במידה. שצריכים להיות מישוריים ומקבילים ברמה הגבוהה ביותר. בין החלק לבין צלחת לאפינג, בדרך כלל מברזל יציקה, יש תרחיף של גרגרים שוחקים בנוזל, ץזטו5.
החלק נע על הצלחת במסלול שמשתנה כל הזמן, כך שכל נקודה נשחקת באופן אחיד. הגרגרים מתגלגלים ומורידים חומר ברמה של מיקרונים. התוצאה: מישוריות שנמדדת בשברירי מיקרון, ופני שטח חלקים מאוד. את המישוריות בודקים במשטח זכוכית אופטי, optical ז, עומראה פסי אור על פני החלק.
בלאפינג דו צדדי, שני הצדדים של החלק מעובדים יחד, ומקבלים מקביליות מצוינת. חשוב להבדיל בין לאפינג לליטוש. ליטוש משפר את הברק ואת החלקות, אבל לא מתקן את הצורה. לאפינג משפר את הצורה עצמה: מישוריות, מקביליות ומידה.
הונינע צילינדרים הידראוליים, צילינדרים של מנועים, קדחים בגלגלי שיניים, וחלקי מזרקים. לאפינג: משטחי אטימה של אטמים מכניים, מושבי שסתומים, אבני מדידה, ומשטחים אופטיים. משאירים תוספת קטנה, בדרך כלל כמה מאיות מילימטר. התהליך הקודם צריך להיות טוב: הונינג ולאפינג מתקנים מעט, ולא יכולים להציל חלק גרוע.
מציינים בשרטוט את החספלוס ואת הגאומטריה הנדרשים, ובהונינג גם את זווית הקווים אם היא חשובה. וניקוי חשוב מאוד: גרגרים שנשארים על החלק יכולים להרוס את המכלול. גם כאן יש בעיות אופייניות. קדח שנפתח בקצוות, חזטסחח bell, כשהמהלך יוצא יותר מדי מהקדח.
קדח קוני, כשהמהלך לא מאוזן. גרגרים שנתקעים בחומררן. בלאפינג: קצוות מעוגלים, ושריטות מגרגר גדול שנכנס לתרחיף. מה מייקר הונינג ולאסינג?
התהליכים איטיים, ומורידים מעט מאוד בכל פעם. מדידה מדויקת, ולפעמים בחדר ממוזג. ניקוי יסודי של החלק אחרי העבודה. מצד שני, לאפינג של הרבה חלקים יחד על צלחת אחת מוזיל מאוד.
ולעתים קרובות, זו הדרך היחידה להגיע לגאומטריה ולגימור הנדרשוים. הונינג מגמר קדחים, ונותן להם גאומטריה מדויקת ו וגמה שמחזיקה שמן. לאפינג מגמר משטחים, ונותן מישוריות ומקביליות ברמה של שברירי מיקרון. בפרק הבא, הפרק האחרון בסדרה: ייצור תוספתי.
24. ייצור תוספתי
עד עכשיו ראינו תהליכים שמורידים חומר, מעצבים אותו או יוצקים אותו. בייצור תוספתי, בונים את החלק שכבה אחרי שכבה, ומוסיפים חומר רק איפה שצרין. תעלות פנימיות מפותלות, מבני סריג, וחלקים שלמים במקום מכלול. בפרק הזה נכיר את השיטות העיקריות, את העיבוד שאחרי ההדפסה, ואת מה שמייקר את זה.
מתחילים ממודל תלת ממדי של החלק. התוכנה פורסת את המודל לשכבות דקות, ומחשבת לכל שכבה את הצורה שלה. המכונה בונה שכבה אחת, מורידה או מזיזה את החלק, ובונה את השכבה הבאה עליה. יש כמה משפחות של שיטות, ובמתכות שלוש עיקריות: היתוך במיטת אבקה, הרבצה ישירה, והדבקת אבקה.
זו השיטה הנפוצה ביותר לחלקי מתכת מדויקים. זרוע פורשת שכבה דקה של אבקת מתכת, בעובי של כמה עשרות מיקרונים. קרן לייזר מתיכה את האבקה רק בצורה של השוכבה הנוכחית. משטח הבנייה יורד בעובי של שכבה, נפרשות שכבה חדשה, וחוזר חלילה.
הכול קורה באווירה של גז אינרטי, בדרך כלל ארגון, כדי שהמתכת לא תתחמצן. משטחים שבולטים החוצה בזווית חדה מדי צריכים תמיכות, supports התמיכות גם מוליכות חום החוצה, ומחזיקות את החלק שלא יתעקם. החלק מרותך למשטח הבנייה, ובסוף מנתקים אותו, לעתים קרובות EDM-2 חוט.
יש גם גרסה עם קרן אלקטרונים בוואקום, שמתאימה במיוחד לטיטניום. בהרבצה ישירה, …, מזינים חוט או אבקה ישר לתוך בריכת התכה, שנוצרת בלייזר או בקשות חשמלית. הראש נע ובונה את החלק, כמו ריתוך שכבה על שכבה. השיטה מהירה ומתאימה לחלקים גדולים, אבל פחות מדויקת.
לכן בונים קרוב לצורה הסופית, ואחר כך מעבדים בעיבוד שבבי. היא משמשת גם לתיקון של חלקים יקרים, כמו להבי טורבינה ותבניות. … , ראשו הדפסה מטפטף דבק על שכבת אבקה, ולא מתיך אותה. אחר לך החלק עובר סינטור בתנור, והחלקיקים מתאחים.
בסינטור החלק מתכווץ, בסביבות 20 אחוז, וצריך לפצות על זה בתכנון. השיטה מהירה וזולה יותר, ומתאימה לסדרות של חלקים קטנים. גם בפלסטיק יש כמה שיטות. ואס מזרימה חוט פלסטיק מותך, והיא נפוצה בכל סדנה.
SLA מקשה שרף נוזלי באור, ונותנת פרטים עדינים. SLS-1 מתיכה אבקת ניילון, ונותנת חלקים חזקים בלי תמיכות. בסדנה, השימוש הנפוץ הוא אבטיפוסים, ומתקנים ומדידים לייצור. החלק שיוצא מהמכונה עוד לא גמור.
קודם עושים טיפול חום לשחרור מאמצים, עוד לפני שמנתקים אותו מהמשטח. אחר כך מסירים את התמיכות, ידנית או בעיבוד. בחלקים קריטיים עושים סוו: לחץ גבוה וטמפרטורה גבוהה, שסוגרים נקבוביות פנימיות. מיקרון, ולכן משטחים פונקציונליים מעבדים בעיבוד שבבי.
ובודקים את החלק, לפעמים בסריקת זס, שרואה גם נקבוביות ותעלות פנימיות. חופש צורה כמעט מלא: תעלות פנימיות, סריגים, ומשטחים שאי אפשר לעבד. אופטימיזציה טופולוגית: התוכנה מוציאה חומר מכל מקום שלא נושא עומס, והחלק קל יותר. איחוד חלקים: מכלול של עשרה חלקים יכול להפוך לחלק אחד.
אין כלים ואין תבניות, ולכן אפשר לשנות ולנסות מהר. ובתבניות הזרקה, תעלות קירור שעוקבות אחרי צורת החלק מקצרות מאוד את זמן המחזור. התהליך איטי, וגודל החלק מוגבל בגודל המכונה. המחיר לחלק גבוה, ולא יורד הרבה בכמויות.
התכונות יכולות להיות שונות בכיוונים שונים, לפי כיוון השכבות. יש סיכון לנקבוביות, למאמצים פנימיים ולעיוות. ובתעופה וברפואה, האישוור של חלק מודפס דורשו הרבה בדיקות. גם לייצור תוספתי יש כללי תכנון משלו.
משטחים בזווית של יותר מבערך 45 מעלות מהאנך נבנים בלי תמיכות. כדאי להימנע ממשטחים שטוחים גדולים שתלויים באוויר. בחללים פנימיים צריך קדחים להוצאת האבקה. עדיף עובי דופן אחיד, כדי שהחום יתפזר באופן שווה.
כיוון החלק במכונה משפיע על הזמן, על התמיכות, על פנייהשטחועל החוזק. ובמשטחים פונקציונליים משאירים תוספת לעיבוד שבבי. מה מייקר ייצור תוספתי? זמן המכונה, שנקבע בעיקר לפי הגובה של הבנייה, כלומר מספר השכבות.
האבקה, והגז האינרטי. העיבוד שאחרי ההדפסה, שיכול להגיע לחצי מהמחיר. ובדיקות, במיוחד בחלקים קריטיים. מצד שני, כמה חלקים באותה בנייה חולקים את זמן המכונה.
וייצור תוספתי משתלם בעיקר בחלקים מורכבים, בכמויות קטנות, או כשאין דרך אחרת לייצר את הצורה. ייצור תוספתי לא מחליף את התהליכים שלמדנו, אלא מצטרף אליהם. השילוב הנפוץ: מדפיסים קרוב לצורה הסופית, ומגמרים בכרסום 5 צירים, בחריטה, בהשחזה או EDM-2 ייצור תוספתי בונה חלק שכבה אחרי שכבה, ונותן חופש צורה שאין לאף תהליך אחר.
הוא איטי ויקר לחלק, אבל בחלק הנכון הוא משנה את כל התמונה. בזה הגענו לסוף הסדרה: מיציקה וחישול, דרך עיבוד שבבי ועיבוד פח, ועד התהליכים המתקדמים. בכל תהליך ראינו מה הוא נותן, איך מתכננים לו, ומה מייקר אותו. והבחירה הנכונה היא תמיד השילוב בין הצורה, החומר, הדיוק, הכמות והמחיר.