Nasze usługi
01
Frezowanie CNC
Nasze 5 osiowe centra frezarskie GROB, Hermle, +GF+, DMG Mori, Makino o przestrzeni roboczej dają nam możliwość:
- Obróbki skomplikowanych kształtów – możliwość pracy na złożonych geometriach bez potrzeby wielokrotnego mocowania.
- Osiągania wyższej precyzji dzięki mniejszej liczbie operacji mocowań – redukcja błędów pozycjonowania.
- Osiągania lepsza jakość powierzchni – obróbka pod optymalnym kątem minimalizuje konieczność dodatkowej obróbki wykańczającej.
- Krótszego czasu produkcji – eliminacja konieczności zmiany ustawień zmniejsza czas cyklu i poprawia efektywność.
- Uzyskania większej sztywności i redukcji drgań – krótsze narzędzia mogą pracować stabilniej, co zwiększa trwałość narzędzi i poprawia jakość obróbki.
- obróbki materiałów trudno skrawalnych – precyzyjne ustawienie narzędzia ułatwia skrawanie Inconelu, tytanu czy stali narzędziowej.
- Redukcji liczby operacji i ustawień – kompleksowa obróbka w jednej operacji skraca czas produkcji i obniża koszty.
Dzięki tym zaletom obróbka 5-osiowa jest niezastąpiona w branżach takich jak lotnictwo, motoryzacja, medycyna i produkcja form.
Maksymalne zakresy naszych maszyn to Xmax.=3000mm; Ymax.=1800mm; Zmax.=1250mm,
Maksymalna masa obrabianego komponentu – 6400kg,
02
Toczenie CNC
Precyzyjna obróbka na naszych centrach tokarskich to:
- Wysoka dokładność – nowoczesne centra tokarskie zapewniają precyzję na poziomie mikrometrów, co jest kluczowe w branżach wymagających ścisłych tolerancji.
- Szybkość i efektywność – automatyzacja procesów pozwala na szybkie wykonanie zarówno pojedynczych detali, jak i dużych serii produkcyjnych.
- Możliwość toczenia i frezowania – zaawansowane centra tokarskie pozwalają na kompleksową obróbkę, eliminując konieczność przenoszenia detalu na inne maszyny.
- Wysoka powtarzalność – dzięki sterowaniu numerycznemu każdy detal jest wykonany identycznie, co minimalizuje ryzyko błędów produkcyjnych.
- Obróbka różnych materiałów – centra tokarskie mogą skutecznie obrabiać stal, aluminium, tytan, miedź, mosiądz i inne materiały.
- Redukcja kosztów – połączenie kilku operacji na jednej maszynie obniża koszty produkcji i zwiększa efektywność.
Osiągamy to dzięki znakomicie wyposażonemu wydziałowi tokarek sterowanych numerycznie takich firm jak Mazak, DMG Mori, DN Solution o
- maksymalnej średnicy fi900mm,
- długości toczenia do 3200mm,
- maksymalnej masa obrabianego komponentu – 4000kg
Toczone przez nas detale znajdują zastosowanie w lotnictwie, motoryzacji, przemyśle spożywczym, opakowaniowym i maszynowym.
03
Szlifowanie
Szlifowanie powierzchni to proces obróbki wykończeniowej, polegający na usuwaniu cienkiej warstwy materiału za pomocą ściernicy w celu uzyskania gładkiej i precyzyjnej powierzchni. Umożliwia osiągnięcie bardzo małych tolerancji wymiarowych oraz wysokiej jakości wykończenia, co jest kluczowe w elementach wymagających dużej dokładności. Dzięki szlifowaniu poprawia się także odporność części na zużycie oraz jej estetyka.
- Szlifowanie płaskie zapewniają maszyny o przestrzeni roboczej Xmax.=1200mm; Ymax.=600mm; Zmax.=400mm.
- Szlifowanie wałów i otworów wykonujemy dla komponentów o maksymalnej średnicy fi360mm i długości 1600mm. Wykonujemy również szlifowanie CNC kształtów nieregularnych np.: krzywki oraz stemple wykrojników,
- Szlifowanie narzędziowe na maszynach Anca
04
Wiercenie głębokich otworów
Wykonujemy głębokie otwory metodą wiercenia i drążenia.
Przykładowe realizacje:
- Fi100 na głębokość 1000mm poprzez wiercenie w osi cylindra w materiale Inconel 718 i 1.4404,
- Fi80 na głębokość 800mm poprzez wiercenie w komponencie o dowolnej geometrii w materiale Inconel 718 i 1.4404,
- Fi32 na głębokość 1500mm poprzez wiercenie w komponencie o dowolnej geometrii w materiale 1.4404,
- Fi4 na głębokość 700mm poprzez wiercenie w materiale Inconel 718 i 1.4404,
- Fi4 na głębokość 800mm poprzez wiercenie w materiale Inconel 718 i 1.4404,
- I wiele innych…
05
Elektrodrążenie
Precyzyjne elektrodrążenie wgłębne wykonujemy na maszynach Sodick oraz Accutex o przestrzeni roboczej: Xmax=850mm; Ymax=520mm; Zmax=670mm.
Stół: Xmax=1100mm Ymax=700mm.
Wanna: 1400 x 950 x 500.
Maksymalna masa drążonego komponentu – 5000kg.
Precyzyjne elektrodrążenie drutowe wykonujemy na maszynach +GF+, Sodick oraz Fanuc o przestrzeni roboczej Xmax=800mm; Ymax=550mm; Zmax=525mm. Maksymalna masa drążonego komponentu – 3000kg,
Wysokowydajne elektrodrążenie otworów m.in. startowych w trudnoobrabialnych materiałach
06
Obróbka wykończeniowa
Obróbka wykańczająca to końcowy etap obróbki skrawaniem, mający na celu uzyskanie wysokiej dokładności wymiarowej, niskiej chropowatości powierzchni oraz wymaganych właściwości mechanicznych. Obejmuje procesy takie jak szlifowanie, honowanie, dogładzanie czy polerowanie, piaskowanie, szkiełkowanie kulkami szklanymi stali i materiałów nieżelaznych, polerowanie, szczotkowanie, szlifowanie oscylacyjne, polerowanie na wysoki połysk, zapewniając optymalną jakość i precyzję detali. Wszystkie te operacje zapewniamy w ramach kompleksowego wykonania części.
07
Obróbka cieplna i cieplno-chemiczna
We współpracy z certyfikowanymi jednostkami świadczymy usługi obróbki cieplnej i cieplno chemicznej. Obróbka cieplna to proces zmiany właściwości metali poprzez kontrolowane nagrzewanie i chłodzenie, np. hartowanie, odpuszczanie czy wyżarzanie. Obróbka cieplno-chemiczna dodatkowo modyfikuje skład chemiczny warstwy wierzchniej, np. poprzez nawęglanie, azotowanie ( plazmowe, gazowe), węgloazotowanie (Q, QP, QPQ), lub borowanie, zwiększając twardość, odporność na ścieranie i korozję.
08
Powłoki
Powłoki chemiczne to cienkie warstwy ochronne nanoszone na powierzchnię metali w wyniku reakcji chemicznych. Poprawiają odporność na korozję, zużycie i wpływy środowiskowe. Przykłady stosowanych przez nas powłok to oksydowanie, fosforanowanie i chromianowanie, niklowanie, srebrzenie, złocenie, powłoki polimerowe, ceramiczne, PVD (TiN, TiAlN, TiCN, ZrN, TiAlSiN, CrAlSiN, CrAlSiN i wiele innych) oraz węglikowe nakładane metodą HVOF. Wszystkie powłoki są stosowane w celu zwiększenia trwałości i funkcjonalności elementów.
09
Spawanie
Jako procesy uzupełniające oferujemy spawanie.
MIG/MAG – spawanie łukowe w osłonie gazów ochronnych, stosowane w przemyśle i budownictwie.
TIG – spawanie elektrodą wolframową w osłonie gazu obojętnego, zapewniające wysoką jakość spoiny.
Laserowe – precyzyjna technologia wykorzystywana w zaawansowanych aplikacjach.
Każda metoda dobierana jest w zależności od materiału, grubości oraz wymagań wytrzymałościowych spoiny.
10
Znakowanie laserowe
10
Badania jakościowe
Jesteśmy firmą, która podejmuje się najtrudniejszych zadań. Dla naszych klientów przeprowadzamy specjalistyczne badania materiałów.
Badania niszczące (DT – Destructive Testing). Polegają na sprawdzeniu właściwości materiałów poprzez ich deformację lub zniszczenie. Obejmują: próby wytrzymałościowe (rozciąganie, ściskanie, zginanie) – określają odporność na obciążenia. Próby udarności – badają odporność na uderzenia. Twardościomierze (np. Rockwella, Vickersa, Brinella) – określają twardość materiału. Badania zmęczeniowe – testują trwałość pod wpływem cyklicznych obciążeń. Analizy metalograficzne – oceniają strukturę materiału pod mikroskopem.
Badania nieniszczące (NDT – Non-Destructive Testing) pozwalają ocenić jakość materiału bez jego uszkodzenia. Obejmują badania wizualne (VT) – kontrola powierzchni gołym okiem lub kamerami endoskopowymi. Badania penetracyjne (PT) – wykrywanie pęknięć za pomocą cieczy fluorescencyjnych lub barwnych. Badania magnetyczno-proszkowe (MT) – wykrywanie wad w materiałach ferromagnetycznych. Badania ultradźwiękowe (UT) – analiza wewnętrznych wad metodą fali ultradźwiękowej. Badania radiograficzne (RT) – prześwietlanie materiałów promieniowaniem rentgenowskim lub gamma. Każda z tych metod jest dobierana w zależności od wymagań jakościowych i specyfiki badanego materiału.
11
Kontrola jakości
Oprócz opisanych wyżej badań materiałowych ( niszczących, lub nieniszczących) standardowo poddajemy kontroli jakości wszystkie detale, które produkujemy.
Prowadzimy:
- Pomiary na współrzędnościowych maszynach pomiarowych Zeiss o przestrzeni roboczej Xmax=3000mm; Ymax=1200mm; Zmax=1000mm, maksymalna masa mierzonego komponentu 3000kg,
- Pomiary z wykorzystaniem skanera 3D,
- Pomiary z wykorzystaniem endoskopu,
- Pomiary z wykorzystaniem profilometru,
- Pomiary z wykorzystaniem chropowatościomierz.
12
Projektowanie i konstrukcja
- Posiadanie własnego działu konstrukcji pozwala firmie na kompleksową realizację projektów, od koncepcji po gotowy produkt, przy jednoczesnym zapewnieniu najwyższej jakości i efektywności.
- Tworzymy gotowe elementy zgodnie z indywidualnymi wymaganiami klienta.
- Projektujemy zaawansowane oprzyrządowanie technologiczne dostosowane do specyficznych procesów produkcyjnych.
- Mamy pełną kontrolę nad procesem projektowania i wykonania oprzyrządowania, co przekłada się na wyższą jakość produktów końcowych.
- Sprawnie wprowadzamy poprawki i usprawnienia na każdym etapie projektu.
13
Automatyzacja
- Posiadanie własnego działu konstrukcji pozwala firmie na kompleksową realizację projektów, od koncepcji po gotowy produkt, przy jednoczesnym zapewnieniu najwyższej jakości i efektywności.
- Tworzymy gotowe elementy zgodnie z indywidualnymi wymaganiami klienta.
- Projektujemy zaawansowane oprzyrządowanie technologiczne dostosowane do specyficznych procesów produkcyjnych.
- Mamy pełną kontrolę nad procesem projektowania i wykonania oprzyrządowania, co przekłada się na wyższą jakość produktów końcowych.
- Sprawnie wprowadzamy poprawki i usprawnienia na każdym etapie projektu.
13
Usługi dodatkowe
- drukowanie 3D we wszystkich technologiach
- wykonanie gwintów VAM oraz Tenaris
- Analiza technologiczności konstrukcji mający na celu ograniczenie kosztów. Obejmuje dostosowanie kształtu, materiałów i metod wytwarzania w celu zwiększenia efektywności, zmniejszenia zużycia surowców i skrócenia czasu obróbki. Dzięki niej można wyeliminować zbędne operacje, uprościć montaż oraz poprawić trwałość i funkcjonalność wyrobu.
Obrabiane materiały
STAL NIERDZEWNA
Stale nierdzewne to grupa stali stopowych, które charakteryzują się odpornością na korozję, dzięki zawartości chromu (minimum 10,5%) i innych dodatków, takich jak nikiel, molibden, mangan czy azot. Dzięki tej właściwości, stal nierdzewna jest szeroko stosowana w różnych branżach, w tym w budownictwie, przemyśle spożywczym, medycynie, motoryzacji, a także w produkcji narzędzi i urządzeń. Znajdują szerokie zastosowanie dzięki swoim wyjątkowym właściwościom. Są odporne na działanie wielu substancji chemicznych, wysoką temperaturę oraz procesy utleniania, co czyni je idealnym materiałem w trudnych warunkach.
W zależności od składu chemicznego i obróbki, stale nierdzewne dzielą się na kilka podstawowych typów:
01
Stale austenityczne (seria 300)
02
Stale ferrytyczne (seria 400)
03
Stale martenzytyczne (seria 400)
Zawierają większą ilość węgla, co czyni je bardziej twardymi, ale również mniej odpornymi na korozję. Stosowane w produkcji narzędzi i elementów, które muszą mieć wysoką wytrzymałość mechaniczną, np. ostrza czy wiertła. Przykładem jest stal 410.
04
Stale duplex (stal dwufazowa)
Łączą cechy stali austenitycznych i ferrytycznych, dzięki czemu są wyjątkowo odporne na korozję i mają wysoką wytrzymałość. Znajdują zastosowanie w przemyśle chemicznym oraz w konstrukcjach offshore. Przykładem są 1.4462 / Duplex UNS S31803 / F51 / UNS S32205 / F60 / 1.4410 / Super Duplex UNS S32750 / F53 / 2507.
05
Stale martensytyczno-austenityczne (seria 900)
Najczęściej obrabiane stale nierdzewne w ZMK
AISI 431 / 1.4057
AISI 440B/ 1.4112
AISI 440C/ 1.4125 / H18
1.4122
303 / 1.4305
STOPY NIKLU
Stopy niklu to materiały metaliczne, w których nikiel stanowi główny składnik stopu, często w połączeniu z innymi metalami, takimi jak żelazo, chrom, miedź, molibden czy tytan. Dzięki swoim wyjątkowym właściwościom, stopy niklu znajdują szerokie zastosowanie w różnych branżach, zwłaszcza tam, gdzie wymagane są materiały odporne na korozję, wysoką temperaturę, ścieranie i utlenianie.
Właściwości stopów niklu:
Odporność na korozję – Nikiel jest bardzo odporny na działanie wielu chemikaliów, w tym kwasów i zasad. Dlatego stopy niklu są szeroko stosowane w przemyśle chemicznym i morskim, gdzie materiały są narażone na kontakt z agresywnymi substancjami.
Odporność na wysoką temperaturę – Stopy niklu, zwłaszcza te z dodatkiem chromu i molibdenu, są w stanie wytrzymać ekstremalnie wysokie temperatury, co czyni je idealnym materiałem do produkcji elementów silników turbinowych, komór spalania czy innych urządzeń pracujących w wysokotemperaturowych środowiskach.
Wytrzymałość mechaniczna – Stopy niklu charakteryzują się dużą wytrzymałością na rozciąganie i udarność, co sprawia, że są stosowane w aplikacjach, które wymagają dużej wytrzymałości, na przykład w lotnictwie, energetyce czy przemyśle motoryzacyjnym.
Doskonała spawalność i formowalność – Stopy niklu dobrze poddają się obróbce mechanicznej, takiej jak spawanie, toczenie czy gięcie, co pozwala na uzyskiwanie precyzyjnych elementów o różnorodnych kształtach.
Rodzaje stopów niklu
01
Stopy niklowo-chromowe
02
Stopy niklowo-żużlowe
Wzbogacone o inne pierwiastki, takie jak molibden czy miedź, co poprawia ich odporność na korozję w środowiskach kwaśnych i zasadowych. Przykładem może być stal nierdzewna o wysokiej zawartości niklu.
03
Stopy niklowo-miedziowe
04
Stopy niklowo-krzemowe
05
Stopy niklowo-tytanowe
Zawierają nikiel i tytan, dzięki czemu cechują się wyjątkową odpornością na korozję i wysoką wytrzymałością, a także dobrą stabilnością w trudnych warunkach (np. w wysokotemperaturowych środowiskach). Są wykorzystywane w przemyśle lotniczym, medycznym i wojskowym.
Zastosowania stopów niklu:
Przemysł lotniczy i kosmiczny – Stopy niklu, takie jak Inconel, są szeroko stosowane w produkcji silników lotniczych, turbin, komór spalania i innych komponentów narażonych na wysokie temperatury.
Przemysł energetyczny – Ze względu na odporność na wysoką temperaturę, stopy niklu są wykorzystywane w produkcji turbin parowych, reaktorów jądrowych i innych urządzeń pracujących w ekstremalnych warunkach.
Przemysł chemiczny – Stopy niklu są stosowane w produkcji rur, wymienników ciepła, zbiorników i innych elementów narażonych na kontakt z agresywnymi substancjami chemicznymi.
Medycyna – Stopy niklu i ich pochodne, takie jak tytan-nikiel (tzw. pamięć kształtu), są wykorzystywane w implantach medycznych i innych urządzeniach biomedycznych.
Najczęściej obrabiane stopy niklu w ZMK
ALUMINIUM
Stopy aluminium to materiały metaliczne, które powstają poprzez stopienie aluminium z innymi metalami, takimi jak miedź, magnez, krzem, mangan, cynk, czy tytan. Dzięki tym dodatkom, stopy aluminium uzyskują pożądane właściwości, takie jak zwiększona wytrzymałość, twardość, odporność na korozję czy lepsza spawalność. Stopy aluminium są szeroko stosowane w różnych branżach, m.in. w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, budowlanym i elektrycznym.
Właściwości stopów aluminium
01
Lekkość
02
Dobra przewodność
03
Odporność na korozję
04
Łatwość obróbki
Stopy aluminium są stosunkowo łatwe do obróbki, zarówno mechanicznej, jak i spawalniczej. Dzięki temu, są one szeroko stosowane w produkcji elementów o złożonych kształtach.
05
Doskonała plastyczność
06
Dobre właściwości mechaniczne
Rodzaje stopów aluminium
Stopy aluminium dzielą się na różne grupy w zależności od głównych składników stopowych i właściwości, jakie mają osiągnąć.
Najważniejsze grupy to:
01
Stopy aluminium z dodatkiem miedzi (seria 2xxx)
Zastosowanie: Lotnictwo, przemysł wojskowy, produkcja elementów strukturalnych.
02
Stopy aluminium z dodatkiem magnezu (seria 5xxx)
Zastosowanie: Budownictwo, przemysł morski, produkcja rur i zbiorników ciśnieniowych.
03
Stopy aluminium z dodatkiem krzemu (seria 4xxx)
Zastosowanie: Odlewy, silniki spalinowe, elementy wymagające precyzyjnego kształtu.
04
Stopy aluminium z dodatkiem cynku (seria 7xxx)
Zastosowanie: Przemysł lotniczy, produkcja sprzętu wojskowego, sportowe ramy rowerowe.
05
Stopy aluminium z dodatkiem manganu (seria 3xxx)
Zastosowanie: Blachy, folie, materiały wykorzystywane w architekturze i konstrukcji budowlanej.
06
Stopy aluminium z dodatkiem litu (seria 8xxx)
Zastosowanie: Elementy lotnicze, konstrukcje, przemysł elektroniczny.
Zastosowania stopów aluminium
01
Przemysł lotniczy i kosmiczny
Stopy aluminium są podstawowym materiałem wykorzystywanym w konstrukcji samolotów, rakiet i statków kosmicznych ze względu na swoją lekkość i wysoką wytrzymałość.
02
Przemysł motoryzacyjny
03
Budownictwo
04
Elektronika
05
Przemysł chemiczny
06
Przemysł spożywczy
Najczęściej obrabiane stopy aluminium w ZMK
EN AW – 2017A/PA6
EN AW -5754/PA11
EN AW – 6060/PA38
STOPY TYTANU
Stopy tytanu to grupa materiałów metalicznych, w których podstawowym składnikiem jest tytan, wzbogacony o różne pierwiastki stopowe, takie jak aluminium, wanad, molibden, cyrkon, cyna czy żelazo. Wyróżniają się one wyjątkowym połączeniem niskiej gęstości, wysokiej wytrzymałości mechanicznej, doskonałej odporności na korozję oraz biokompatybilności. Pomimo stosunkowo wysokich kosztów produkcji oraz trudności w obróbce, stopy tytanu pozostają niezastąpione w wielu kluczowych gałęziach przemysłu, gdzie wymagane są materiały o wyjątkowych parametrach technicznych
Podział stopów tytanu
Stopy α (alfa)
- Charakteryzują się stabilną fazą α, wzmacnianą przez dodatki takich pierwiastków jak aluminium.
- Wyróżniają się dobrą odpornością na wysokie temperatury oraz działanie czynników korozyjnych.
- Przykładem jest stop Ti-5Al-2.5Sn.
Stopy β (beta)
- Zawierają pierwiastki stabilizujące fazę β, np. molibden, wanad czy niob.
- Wykazują zwiększoną plastyczność oraz podatność na obróbkę cieplną.
- Do tej grupy zalicza się m.in. stop Ti-10V-2Fe-3Al.
Stopy α+β
- Łączą cechy obu powyższych grup, zapewniając korzystne właściwości mechaniczne i dobrą obrabialność.
- Znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle lotniczym oraz medycznym.
- Najpopularniejszym przedstawicielem tej grupy jest stop Ti-6Al-4V.
Właściwości stopów tytanu
01
Niska gęstość
Około 4,5 g/cm³, co czyni je niemal o połowę lżejszymi od stali.
02
Wysoka wytrzymałość mechaniczna
03
Doskonała odporność na korozję
Tytan oraz jego stopy wykazują wysoką odporność na działanie wody morskiej, kwasów i innych agresywnych środowisk chemicznych.
04
Biokompatybilność
05
Odporność na wysokie temperatury
Zastosowanie
Lotnictwo i przemysł kosmiczny – elementy konstrukcyjne samolotów, silniki lotnicze i rakietowe.
Przemysł motoryzacyjny – komponenty silników, układy zawieszenia, elementy redukujące masę pojazdów.
Medycyna – implanty kostne, endoprotezy, narzędzia chirurgiczne.
Przemysł chemiczny – zbiorniki i rurociągi odporne na działanie agresywnych substancji chemicznych.
Sport i rekreacja – zaawansowany sprzęt sportowy, w tym ramy rowerowe oraz wyposażenie do sportów ekstremalnych.
Najczęściej obrabiane gatunki tytanu w ZMK
STALE NARZĘDZIOWE
Stale narzędziowe to grupa stali stopowych i węglowych przeznaczonych do wytwarzania narzędzi skrawających, matryc, stempli, form wtryskowych oraz innych elementów wymagających wysokiej twardości, odporności na ścieranie i wytrzymałości mechanicznej. Cechują się one wysoką zawartością węgla oraz obecnością dodatków stopowych, które poprawiają ich właściwości eksploatacyjne. Stale narzędziowe odgrywają kluczową rolę w przemyśle obróbki metali, produkcji narzędzi i form, a ich dobór zależy od warunków pracy oraz wymaganych właściwości mechanicznych.
Podział stali narzędziowych
01
Stale węglowe narzędziowe
02
Stale stopowe narzędziowe
Zawierają dodatki stopowe, takie jak chrom, molibden, wanad czy wolfram, które poprawiają właściwości mechaniczne i odporność na zużycie. Wykorzystywane są w narzędziach skrawających, matrycach do tłoczenia i formach wtryskowych. Przykłady: 40CrMnMo7, 55NiCrMoV7.
03
Stale szybkotnące (HSS – High Speed Steel)
04
Stale narzędziowe do pracy na zimno
Przeznaczone są do pracy w niskiej temperaturze, gdzie kluczowa jest odporność na ścieranie i wysoka twardość. Wykorzystywane są w produkcji wykrojników, stempli i noży do cięcia metali. Przykłady: X210Cr12, X165CrMoV12.
05
Stale narzędziowe do pracy na gorąco
Właściwości stali narzędziowych
01
Wysoka twardość
02
Odporność na ścieranie
03
Odporność na wysokie temperatury
04
Dobra hartowność
Zastosowanie
01
Narzędzia skrawające
02
Matryce i stemple
03
Formy wtryskowe
04
Narzędzia ręczne
Najczęściej obrabiane stale narzędziowe w ZMK
1.2344 / ORVAR 2M / WCLV
STAVAX
STALE NARZĘDZIOWE DO ULEPSZANIA: NAWĘGLANIE / AZOTOWANIE
Stale narzędziowe przeznaczone do ulepszania, w tym nawęglania i azotowania, są wykorzystywane do produkcji narzędzi, które muszą wykazywać wyjątkową odporność na zużycie, ścieranie, zmęczenie materiału oraz wysoką twardość powierzchniową. Oba procesy – nawęglanie i azotowanie – są powszechnie stosowane w przemyśle narzędziowym, gdzie wymagana jest kombinacja wysokiej twardości powierzchniowej oraz odpowiedniej plastyczności rdzenia materiału.
Nawęglanie
Nawęglanie to proces obróbki cieplnej, w którym stal jest poddawana działaniu węgla w wysokiej temperaturze (zwykle w zakresie 850–1050°C) w atmosferze gazowej (zazwyczaj węglowodory) lub w stałej postaci (np. w proszku węglowym). W wyniku nawęglania na powierzchni stali tworzy się warstwa węglika, co prowadzi do wzrostu twardości oraz poprawy odporności na zużycie w tej warstwie, przy jednoczesnym zachowaniu plastyczności i wytrzymałości rdzenia materiału.
Stale narzędziowe nawęglane
Stale narzędziowe przeznaczone do nawęglania zawierają odpowiednią ilość węgla i innych elementów stopowych, które umożliwiają uzyskanie twardej warstwy węglika na powierzchni, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej odporności na obciążenia. Do najczęściej stosowanych stopów należą:
Stale węglowe (np. C45, C60) – o średniej zawartości węgla (od 0,4% do 0,6%). Po nawęglaniu osiągają wysoką twardość powierzchni (do 60 HRC), co czyni je odpowiednimi do produkcji narzędzi, które wymagają wysokiej odporności na ścieranie i zmęczenie.
Stale stopowe (np. 16MnCr5, 18CrNiMo7-6, 20MnCr5) – stal o wyższej zawartości chromu, niklu i molibdenu, co poprawia właściwości mechaniczne i odporność na korozję. Stosowane są w narzędziach, które wymagają lepszej twardości powierzchniowej, przy zachowaniu elastyczności i wytrzymałości rdzenia.
Azotowanie
Azotowanie to proces obróbki cieplnej, polegający na nasyceniu powierzchni stali azotem w temperaturze 500–580°C. Azotowanie jest stosowane w celu uzyskania twardej i odpornej na zużycie warstwy wierzchniej, bez utraty wytrzymałości rdzenia. Proces ten poprawia odporność na korozję, zmniejsza tarcie oraz podnosi odporność na ścieranie, szczególnie w temperaturze roboczej.
Stale narzędziowe azotowane
Do azotowania stosuje się stale, które zawierają odpowiednią ilość węgla i pierwiastków stopowych, takich jak chrom, molibden czy aluminium, które zapewniają odpowiednią reaktywność na proces azotowania. Cechą charakterystyczną stali przeznaczonych do azotowania jest ich dobra obrabialność i zdolność do wytwarzania twardej, jednorodnej warstwy azotków.
Przykłady stali narzędziowych do azotowania:
Stale chromowe (np. 1.2842, 1.2767) – stal o wysokiej zawartości chromu, stosowana w produkcji narzędzi skrawających, które wymagają wysokiej odporności na ścieranie i korozję. Po azotowaniu, stal ta osiąga twardość powierzchniową do 65 HRC.
Stale stopowe (np. 18NiCrMo5, 34CrNiMo6) – stal o wyższej zawartości niklu i molibdenu, które wspierają stabilność strukturalną w wyższych temperaturach.
Azotowanie tych stali pozwala na uzyskanie wysokiej twardości powierzchniowej, co sprawia, że są one stosowane w narzędziach i elementach maszyn wymagających odporności na zużycie, zwłaszcza w trudnych warunkach pracy.
Zalety i wady procesów nawęglania i azotowania
Zalety nawęglania:
Wysoka twardość powierzchni – Nawęglanie pozwala na uzyskanie warstwy o bardzo wysokiej twardości (do 65 HRC), co zapewnia odporność na zużycie i ścieranie.
Poprawa właściwości zmęczeniowych – Dzięki tworzeniu twardej powierzchni i elastycznego rdzenia, stal nawęglana jest bardziej odporna na zmęczenie materiału.
Optymalizacja kosztów produkcji – Proces nawęglania jest stosunkowo prosty i kosztowo efektywny, co sprawia, że jest szeroko wykorzystywany w produkcji narzędzi skrawających.
Zalety azotowania:
Wysoka twardość powierzchni – Azotowanie umożliwia uzyskanie wysokiej twardości powierzchniowej (do 65 HRC), bez utraty odporności na zmęczenie materiału.
Poprawiona odporność na korozję – Proces azotowania zapewnia dodatkową odporność na korozję, co jest istotne w przypadku narzędzi pracujących w środowiskach agresywnych chemicznie.
Brak odkształceń – Azotowanie nie wymaga dużych temperatur, co minimalizuje ryzyko odkształceń materiału w porównaniu do innych procesów obróbki cieplnej.
Wady nawęglania i azotowania:
Wysokie koszty procesów – Zarówno nawęglanie, jak i azotowanie wymagają specjalistycznych urządzeń i kontrolowanych warunków, co podnosi koszty obróbki.
Ograniczenia w głębokości modyfikacji – Proces nawęglania wpływa głównie na powierzchnię, a azotowanie jest zazwyczaj powierzchniowe, co oznacza, że nie wprowadza zmian w głębszych warstwach materiału.
Najczęściej obrabiane stale narzędziowe tego typu w ZMK
STALE TRUDNOŚCIERALNE
Stale trudnościeralne to grupa stali stopowych charakteryzujących się wyjątkową odpornością na ścieranie i zużycie. Są one specjalnie opracowane do pracy w trudnych warunkach, gdzie występują intensywne procesy tarcia i zużycia. Stale te są wykorzystywane w produkcji narzędzi skrawających, elementów maszyn, części maszyn roboczych oraz komponentów, które muszą wytrzymywać duże obciążenia mechaniczne i zużycie powierzchniowe.
Stale trudnościeralne są materiałami o wyjątkowych właściwościach, które sprawiają, że znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle wymagającym odporności na zużycie, ścieranie, wysoką temperaturę i obciążenia mechaniczne. Dzięki wysokiej twardości oraz odpowiednim właściwościom wytrzymałościowym, stale te są niezastąpione w produkcji narzędzi skrawających, form, matryc oraz elementów maszyn, które muszą funkcjonować w trudnych warunkach pracy.
Charakterystyka stali trudnościeralnych
Stale trudnościeralne zawierają odpowiednią ilość węgla, chromu, molibdenu, wanadu i innych pierwiastków stopowych, które zapewniają im wyjątkową twardość, odporność na ścieranie oraz wysoką wytrzymałość mechaniczną. Dzięki tym właściwościom, stal trudnościeralna może pracować w warunkach dużego tarcia i narażenia na uszkodzenia powierzchniowe, zachowując jednocześnie odpowiednią trwałość i funkcjonalność.
Właściwości stali trudnościeralnych
01
Wysoka twardość
02
Odporność na zużycie
03
Dobra stabilność w wysokich temperaturach
04
Odporność na zmęczenie materiału
Stale te są także odporne na zmęczenie materiału i pęknięcia w wyniku wielokrotnych cykli obciążeniowych.
05
Wysoka wytrzymałość na udar
Rodzaje stali trudnościeralnych
Stale narzędziowe do pracy na zimno
Stale trudnościeralne w tej kategorii są przeznaczone do narzędzi, które pracują w warunkach niskotemperaturowych, gdzie występuje duża intensywność tarcia.
Należą do nich:
Stale węglowe (np. 1.2210, 1.2357) – charakteryzują się stosunkowo wysoką twardością, dobrą odpornością na ścieranie i łatwością w obróbce. Stosowane są w produkcji narzędzi skrawających, takich jak noże, wiertła i formy.
Stale chromowe (np. 1.2842, 1.2767) – te stale zawierają wyższy poziom chromu, co zwiększa odporność na zużycie i korozję, a także poprawia wytrzymałość w trudnych warunkach eksploatacji.
Stale narzędziowe do pracy na gorąco
Stale te przeznaczone są do pracy w wyższych temperaturach, gdzie dochodzi do intensywnych procesów tarcia w podwyższonych temperaturach.
Przykłady:
Stale molibdenowe (np. 1.2714) – stal o wysokiej zawartości molibdenu, wykazująca odporność na zużycie w wysokich temperaturach i dużych obciążeniach. Stosowana w produkcji narzędzi do obróbki plastycznej na gorąco.
Stale chromowo-wanadowe (np. 1.2344) – stal narzędziowa stopowa, odporna na zużycie i utratę twardości w wyższych temperaturach, stosowana do produkcji form i narzędzi do pracy na gorąco.
Stale trudnościeralne o dużej twardości
Są to stale charakteryzujące się bardzo wysoką twardością powierzchniową, które po odpowiedniej obróbce cieplnej mogą osiągać nawet 65 HRC. Stosowane są głównie w produkcji narzędzi skrawających oraz innych elementów maszyn narażonych na intensywne ścieranie.
Stale węglowo-chromowe (np. 1.2601) – stosowane do produkcji narzędzi wykorzystywanych w obróbce metali, które wymagają wysokiej odporności na ścieranie i dużej twardości.
Zastosowanie stali trudnościeralnych
Stale trudnościeralne znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle, szczególnie tam, gdzie występuje intensywne zużycie materiału w wyniku tarcia, obciążeń mechanicznych i wysokiej temperatury.
Przykłady zastosowań:
01
Produkcja narzędzi skrawających
02
Formy do obróbki plastycznej
03
Części maszyn
04
Elementy narażone na zużycie ścierne
05
Sprzęt wojskowy i rolniczy
Zalety stali trudnościeralnych
01
Doskonała odporność na zużycie
Dzięki wysokiej twardości i odpowiednim dodatkom stopowym, stale te wykazują wysoką odporność na ścieranie.
02
Odporność na wysoką temperaturę
03
Dobra wytrzymałość mechaniczna
04
Długa trwałość
Narzędzia i elementy maszyn wykonane z tych stali wykazują długą żywotność, zmniejszając częstotliwość wymiany i obniżając koszty eksploatacyjne.
Wady stali trudnościeralnych
01
Wysoka cena
02
Trudności w obróbce
03
Kruche w ekstremalnych warunkach
Najczęściej obrabiane stale trudnościeralne w ZMK:
Hardox 550
Toolox 33
STALE KONSTRUKCYJNE
Stale konstrukcyjne to grupa stali wykorzystywanych w budowie maszyn, konstrukcjach stalowych, pojazdach oraz innych elementach wymagających wysokiej wytrzymałości, trwałości i odporności na obciążenia dynamiczne. Charakteryzują się dobrą obrabialnością mechaniczną, możliwością hartowania oraz odpornością na zużycie. Ich skład chemiczny oraz właściwości mechaniczne są dostosowane do specyficznych wymagań technicznych i eksploatacyjnych.
Podział stali konstrukcyjnych
01
Stale niestopowe konstrukcyjne
02
Stale niskostopowe konstrukcyjne
03
Stale wysokowytrzymałe
04
Stale automatowe
To stale konstrukcyjne przystosowane do łatwej obróbki skrawaniem dzięki dodatkom siarki i ołowiu. Wykorzystywane są w seryjnej produkcji części maszyn, śrub i elementów precyzyjnych. Przykłady: 11SMn30, 11SMnPb37.
05
Stale odporne na korozję
Zawierają zwiększoną ilość chromu i niklu, co zapewnia im wysoką odporność na działanie czynników atmosferycznych oraz chemikaliów. Wykorzystywane są w przemyśle chemicznym, stoczniowym i konstrukcjach narażonych na działanie wilgoci. Przykłady: X5CrNi18-10, X2CrNiMo17-12-2.
Właściwości stali konstrukcyjnych
Stale konstrukcyjne charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną oraz odpornością na obciążenia dynamiczne i zmienne warunki eksploatacyjne. W zależności od składu chemicznego mogą być łatwo spawalne, co ułatwia ich stosowanie w budownictwie i przemyśle. Niektóre gatunki wykazują dobrą hartowność, co pozwala na uzyskanie wymaganych właściwości w procesie obróbki cieplnej. Stale konstrukcyjne mogą również posiadać podwyższoną odporność na korozję, co zwiększa ich trwałość w trudnych warunkach środowiskowych.
Zastosowanie
Najczęściej obrabiane stale konstrukcyjne w ZMK:
METALE NIEŻELAZNE
Metale nieżelazne to grupa metali i ich stopów, które nie zawierają żelaza jako głównego składnika. Charakteryzują się szerokim zakresem właściwości fizycznych i chemicznych, co sprawia, że znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Do najważniejszych cech metali nieżelaznych należą odporność na korozję, dobra przewodność cieplna i elektryczna oraz niska gęstość w przypadku niektórych gatunków.
Podział metali nieżelaznych
01
Metale lekkie
02
Metale ciężkie
03
Metale szlachetne
04
Metale superstopowe
Właściwości metali nieżelaznych
Zastosowanie metali nieżelaznych
Metale nieżelazne są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, budowlanym i elektrotechnicznym. Miedź znajduje zastosowanie w instalacjach elektrycznych i chłodniczych, aluminium w konstrukcjach lotniczych i motoryzacyjnych, a tytan w medycynie i przemyśle chemicznym. Metale szlachetne wykorzystywane są w jubilerstwie, elektronice i przemyśle kosmicznym, a metale ciężkie, takie jak ołów czy cynk, stosowane są w akumulatorach i ochronie przed promieniowaniem.
Dzięki różnorodnym właściwościom metale nieżelazne odgrywają kluczową rolę w nowoczesnym przemyśle i technologii, umożliwiając rozwój zaawansowanych rozwiązań inżynieryjnych i technologicznych.
Najczęściej obrabiane metale nieżelazne w ZMK: B101 / CuSn10P
TWORZYWA SZTUCZNE
Tworzywa sztuczne to materiały polimerowe, które powstają w wyniku przetwarzania syntetycznych lub naturalnych związków organicznych. Charakteryzują się niską masą, dobrą odpornością chemiczną oraz szerokim zakresem właściwości mechanicznych, które mogą być modyfikowane w zależności od składu chemicznego i procesu produkcji. Dzięki swoim unikalnym cechom znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, takich jak motoryzacja, medycyna, elektronika czy budownictwo.
Podział tworzyw sztucznych
01
Termoplasty
02
Duroplasty
03
Elastomery
Tworzywa sztuczne do obróbki maszynowej
Tworzywa sztuczne przeznaczone do obróbki maszynowej to materiały polimerowe o wysokiej wytrzymałości mechanicznej i stabilności wymiarowej, które można obrabiać przy użyciu konwencjonalnych metod, takich jak frezowanie, toczenie, wiercenie czy szlifowanie. Dzięki swoim właściwościom znajdują zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, medycznym, elektrotechnicznym oraz w budowie maszyn i narzędzi.
Podział tworzyw sztucznych do obróbki maszynowej
Termoplasty techniczne
01
Poliamid (PA)
02
Poliacetal (POM)
Wykazuje wysoką stabilność wymiarową, niski współczynnik tarcia i dobrą obrabialność, dzięki czemu jest używany w precyzyjnych elementach maszyn i mechanizmach ślizgowych.
03
Poliwęglan (PC)
Odporny na uderzenia, wykazuje dobrą obrabialność i przezroczystość, stosowany jest w osłonach maszyn oraz elementach wymagających dużej wytrzymałości mechanicznej.
04
Politereftalan etylenu (PET)
Tworzywa wysokotemperaturowe
01
Polieteroeteroketon (PEEK)
02
Polisulfon (PSU), Polieterimid (PEI), Poliftalamid (PPA)
Materiały kompozytowe i modyfikowane
01
Tworzywa wzmacniane włóknem szklanym, węglowym lub aramidowym
02
Tworzywa antystatyczne i przewodzące (np. POM-ESD, PEI-ESD)
Właściwości tworzyw sztucznych do obróbki maszynowej
01
Wysoka stabilność wymiarowa
02
Odporność chemiczna
03
Dobre właściwości ślizgowe
04
Lekkość w porównaniu do metali
Zastosowanie
Tworzywa sztuczne do obróbki maszynowej są stosowane w produkcji części maszyn, takich jak koła zębate, tuleje, ślizgi, uszczelnienia, prowadnice, elementy izolacyjne oraz komponenty narażone na wysokie temperatury i obciążenia dynamiczne. Ich szerokie zastosowanie obejmuje przemysł motoryzacyjny, lotniczy, chemiczny, spożywczy, medyczny oraz elektrotechniczny.
Dzięki zaawansowanym właściwościom i możliwościom modyfikacji, tworzywa te stanowią konkurencyjną alternatywę dla metali w wielu wymagających aplikacjach inżynieryjnych.
Najczęściej obrabiane tworzywa sztuczne w ZMK:
ŻELIWO
Żeliwo to stop żelaza, który zawiera od 2% do 4% węgla, a także inne pierwiastki, takie jak krzem, mangan, fosfor, siarka oraz czasem inne dodatki stopowe. Jest to materiał o wysokiej twardości i odporności na ścieranie, który wykazuje także dobrą płynność podczas wytapiania, co umożliwia formowanie skomplikowanych kształtów. Żeliwo jest szeroko stosowane w budowie maszyn, przemyśle motoryzacyjnym, budowlanym oraz w produkcji elementów, które muszą wytrzymać duże obciążenia.
Rodzaje żeliwa
01
Żeliwo szare
02
Żeliwo białe
Żeliwo białe ma węgiel w postaci cementytu, co sprawia, że jest twardsze i bardziej kruche niż żeliwo szare. Wykazuje bardzo wysoką odporność na ścieranie, co czyni je odpowiednim materiałem do produkcji części, które są narażone na intensywne zużycie, jak np. elementy młynów, tarcze hamulcowe czy części maszyn roboczych. Jednak ze względu na swoją kruchość, nie nadaje się do elementów narażonych na duże obciążenia dynamiczne.
03
Żeliwo sferoidalne (ductile iron)
Żeliwo sferoidalne (znane również jako żeliwo nodularne) zawiera węgiel w postaci kulistych cząsteczek grafitu. Charakteryzuje się lepszą plastycznością i wytrzymałością na rozciąganie niż żeliwo szare, a także lepszą odpornością na uderzenia i zmęczenie materiału. Znajduje szerokie zastosowanie w produkcji elementów narażonych na duże obciążenia dynamiczne, takich jak wały, korpusy maszyn czy osie.
04
Żeliwo stopowe
Właściwości żeliwa
Twardość – Żeliwo jest materiałem twardym, co zapewnia mu odporność na ścieranie. Jednak jego twardość jest skorelowana z kruchością, szczególnie w przypadku żeliwa białego.
Odporność na ścieranie – Dzięki wysokiej twardości i strukturze, żeliwo wykazuje dużą odporność na ścieranie, co czyni je idealnym materiałem do produkcji części narażonych na intensywne zużycie.
Odporność na korozję – W zależności od rodzaju żeliwa, niektóre jego odmiany, szczególnie żeliwo stopowe, mogą wykazywać dobrą odporność na korozję.
Płynność – Żeliwo ma wysoką płynność w stanie ciekłym, co umożliwia łatwe formowanie skomplikowanych kształtów w procesie odlewania.
Kruchość – Żeliwo, zwłaszcza w odmianie białej, jest materiałem stosunkowo kruchym, co ogranicza jego zastosowanie w elementach narażonych na duże obciążenia dynamiczne.
Zastosowanie żeliwa
Żeliwo znajduje szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu ze względu na swoje właściwości mechaniczne oraz łatwość obróbki.
Przykłady zastosowań to:
Przemysł motoryzacyjny – produkcja bloków silnikowych, cylindrów, wałów korbowych, osłon, tarcz hamulcowych.
Budownictwo – elementy konstrukcyjne, takie jak kratki ściekowe, rury, korpusy urządzeń, elementy mostów.
Przemysł maszynowy – korpusy maszyn, łożyska, elementy mechaniczne narażone na zużycie.
Przemysł energetyczny – elementy turbin, pieców i innych urządzeń energetycznych, w których występują wysokie temperatury.
Dzięki swojej uniwersalności, żeliwo stanowi jeden z kluczowych materiałów w przemyśle odlewniczym, a różnorodność jego rodzajów umożliwia dopasowanie do specyficznych wymagań technologicznych i konstrukcyjnych.