Wiercenie głębokich otworów CNC
Wiercenie głębokich otworów umożliwia wykonanie długich przekrojów o stosunkowo małej średnicy, przy zachowaniu precyzji i wysokiej jakości ich powierzchni. Jednym z najczęściej wybieranych przyrządów w tym kontekście są wiertła lufowe (ang. gun drills), wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu. Poniżej przedstawiamy Państwu szczegółowy opis tego rozwiązania, aby lepiej zrozumieć, w jakich sytuacjach technologia głębokiego wiercenia znajduje zastosowanie.
Czym jest wiercenie wiertłami lufowymi?
Charakteryzując, czym jest wiercenie wiertłami lufowymi, należy podkreślić, że jest to działanie wdrażane w celu wykonania otworów o długości znacznie przekraczającej ich średnicę (nawet kilkudziesięciokrotnie). Choć z czasem wiertła te zaczęły zyskiwać popularność w innych dziedzinach biznesu, pierwotnie zostały zaprojektowane do produkcji luf broni palnej, co tłumaczy ich nazwę.
Budowa wiertła lufowego:
- część robocza – odpowiada za skrawanie materiału i formowanie otworu;
- kanały chłodzące – doprowadzają płyn chłodzący do strefy skrawania;
- ostrza i prowadnice – stabilizują narzędzie i gwarantują dokładną pracę.
Technologia i przebieg procesu
Wiercenie głębokich otworów przy użyciu wiertła lufowego znacząco różni się od tradycyjnych metod, głównie ze względu na specyfikę sprzętu.
Proces ten rozpoczyna się od stabilnego zamocowania obrabianego przedmiotu, aby uniknąć przesunięć podczas wiercenia. Następnie do strefy skrawania podawane jest chłodziwo pod wysokim ciśnieniem, które odpowiada za chłodzenie, a także za usuwanie wiórów z wnętrza otworu. Kluczowe okazuje się ponadto równomierne prowadzenie wiertła, możliwe dzięki specjalnej konstrukcji, minimalizującej ryzyko odchyleń i pozwalającej na uzyskanie otworów o wysokiej osiowości.
Zalety wiercenia wiertłami lufowymi
- Precyzja i dokładność wymiarowa – korzystając z wierteł lufowych, fachowcy są w stanie wykonać otwory z tolerancją rzędu 0,01 mm o gładkiej powierzchni, nawet poniżej Ra = 0,4 µm.
- Wysoka wydajność – dzięki geometrii mechanizmu oraz zastosowaniu płynu chłodzącego, wiercenie przebiega szybko i efektywnie, znacząco skracając czas obróbki.
- Osiowość otworów – prowadnice oraz ciągłe podawanie chłodziwa zapewniają prostoliniowość wiercenia.
- Możliwość obróbki trudnych materiałów – technologia ta sprawdza się w przypadku wymagających materiałów, czyli twardych stopów, takich jak stal nierdzewna, tytan czy superstopy, wykorzystywane w przemyśle lotniczym.
Zastosowania wierteł lufowych w różnych branżach
- Przemysł lotniczy i kosmiczny: obrabianie elementów silników oraz układów hydraulicznych.
- Medycyna: wiercenie długich otworów w narzędziach chirurgicznych i implantach.
- Motoryzacja: produkcja cylindrów, wałów oraz komponentów układów paliwowych.
- Energetyka: wytwarzanie części turbin oraz poszczególnych części wymienników ciepła.
Wyzwania w wierceniu głębokich otworów
Technologia wiercenia głębokich otworów, choć bardzo skuteczna, wiąże się z istotnymi wyzwaniami. Wymaga ona użycia specjalistycznych maszyn z systemami chłodzenia wysokociśnieniowego oraz wierteł lufowych, które są droższe od innych, standardowych opcji. Istotnym czynnikiem wpływającym na efektywność całego procesu jest również odpowiedni poziom przeszkolenia operatorów, o czym zdecydowanie warto pamiętać.