Frezowanie stali to proces formowania elementu wykonanego z tego stopu żelaza, węgla (i innych dodatków) przy pomocy narzędzi do skrawania, a dokładniej frezarek CNC i klasycznych urządzeń do tego typu obróbki.
Ten sposób formowania stali dotyczy różnych jej rodzajów – od staliwa, przez stal narzędziową i konstrukcyjną, aż do nierdzewnej, czyli jednego z głównych materiałów do obróbki CNC stali.
Proces obróbki frezarką elementów stalowych pozwala na uzyskanie obiektów o niemal dowolnym kształcie, a przy tym – zachowanie wysokiej precyzji.
Warto dodać, że w połączeniu z technologią sterowania numerycznego (czyli frezowania CNC stali), ten proces stał się jest jednym ze standardów w wielu branżach, ponieważ umożliwia szybką produkcję dużych ilości elementów o niskich tolerancjach.
Obróbka bloku stali przy pomocy frezowania to jedna z form obróbki skrawaniem, określana też jako ubytkowa. Oznacza to, że obróbka powierzchni realizowana jest w wyniku usuwania nadmiaru materiału przy pomocy frezu osadzonego na wysokoobrotowym wrzecionie.
Stal jest jednym z materiałów możliwych do obróbki skrawaniem i, podobnie jak w przypadku aluminium, jej rodzaj determinuje skrawalność (czyli podatność na obróbkę we frezarce).
Sama stal jest stopem żelaza i węgla (o wartości nieprzekraczającej 2%; powyżej taki stop jest nazywany żeliwem) i innych pierwiastków, nadających jej dodatkowych właściwości (np. stal Cr–Mo 4130, czyli zawierająca chrom i molibden jako główne domieszki).
Stal – ogólnie rzecz biorąc – charakteryzuje się wysoką twardością, wytrzymałością na rozciąganie oraz sprężystością. To, co nazywamy stalą, jest regulowane Polską Normą PN-EN 10020:1996.
Najpopularniejszym rodzajem tego stopu pozostaje stal nierdzewna, wykorzystywana do produkcji różnego rodzaju części – od prostych elementów, aż do dużych konstrukcji. Rodzaje tego metalu dzieli się ze względu na właściwości fizyczne i mechaniczne.
Bodaj najpopularniejszy podział dzieli stopy stali ze względu na zastosowanie na:
Z kolei stal nierdzewna dzielona jest na:
Sam proces frezowania stali (CNC i tradycyjny) dzieli się na cztery kluczowe etapy:
Tak obrobiony element jest gotowy na poddanie innym metodom obróbki, takim jak hartowanie czy pokrywanie powierzchni dodatkowymi warstwami (o tym w dalszej części artykułu).
Podobnie jak w przypadku frezowania aluminium, obróbka stali nierdzewnej frezarką wymaga dostosowania parametrów pracy do właściwości obrabianego materiału.
Na skrawalność nierdzewki główny wpływ ma zawartość węgla – im niższa, tym obróbka jest trudniejsza – wióry odrywane przez frez są miękkie, a co za tym idzie, mogą zablokować pracę wrzeciona.
Jest to istotny parametr, zwłaszcza podczas obróbki CNC stali – frezarka sterowana numerycznie wykonuje kolejne ruchy, a jeśli operator nie zauważy oblepienia głowicy urządzenia wiórami, może to prowadzić do poważnego uszkodzenia zarówno powierzchni elementu, jak i samej frezarki.
O ile w przypadku pracy z frezarką tradycyjną jest to do opanowania (operator steruje pracą ręcznie i obserwuje jej pracę), o tyle przy obróbce sterowanej numerycznie może to być problemem. Właśnie z tego powodu frezowanie CNC stali nierdzewnej wymaga od operatora dużej wiedzy z zakresu materiałoznawstwa i skrawalności konkretnych rodzajów stali.
Za najbardziej skrawalne uważa się stale o zawartości ok. 0,25% węgla – zwłaszcza nieobrobione cieplnie. Warto dodać, że niektóre pierwiastki dodawane do stopów stali (np. molibden, chrom czy nikiel) poprawiają właściwości mechaniczne metalu, a w dodatku – ułatwiają obróbkę bloku wykonanego z takiego materiału we frezarkach.
Innym istotnym parametrem, który wpływa na frezowanie stali, jest relacja twardości materiału oraz prędkości skrawania. Im wyższa twardość, tym współczynnik prędkości skrawania powinien być mniejszy.
W procesie frezowania metalu zawsze istotny jest dobór odpowiednich:
Są to zagadnienia, które operatorzy zajmujący się skrawaniem stali nierdzewnej (tradycyjnym czy CNC) znają doskonale i zleceniodawca nie musi się nimi przejmować.
Wsparcie ze strony firm oferujących profesjonalne usługi obróbki metali, jak Radmot, sprawia, że zleceniodawca musi podać jedynie parametry związane z zastosowaniem konkretnego elementu stalowego, skrawanego numerycznie. Resztą zajmą się operatorzy.
Istnieje wiele rodzajów stali, które różnią się zarówno właściwościami, jak i podatnością na skrawanie.
Dobór odpowiedniego materiału jest kluczowy dla uzyskania elementu wysokiej jakości oraz o parametrach spełniających oczekiwania zleceniodawcy. Mimo wielu podziałów dotyczących zastosowań, patrząc pod kątem frezowania stali, najczęściej ocenia się jej skrawalność ze względu na wspomnianą zawartość węgla.
Co za tym idzie:
Obrobienie elementu stalowego przy pomocy frezarki rzadko jest ostatnim krokiem w produkcji konkretnego obiektu.
Istnieje szeroka gama procesów, które poprawiają zarówno twardość powierzchni stali, jak i wzmacniają jej strukturę. Te procesy dzieli się ze względu na sposób oddziaływania na:
Do obróbki cieplno-chemicznej stali zalicza się głównie procesy wysychania powierzchni elementu pierwiastkami chemicznymi w połączeniu z ich rozgrzewaniem. Taka powierzchnia poprawia odporność na oddziaływanie czynników zewnętrznych, a dodatkowo może nadawać walorów estetycznych.
Wśród najczęściej stosowanych procesów obróbki cieplno-chemicznych stali wymienia się:
Obróbka cieplna stali skupia się na poprawie właściwości całego elementu przez wpływ na strukturę. Polega ona najczęściej na rozgrzaniu elementu do oczekiwanej temperatury, a potem jego wychłodzeniu w kontrolowanych warunkach.
Wśród metod obróbki cieplnej stali wymienia się:
Frezowanie stali, zarówno metodą tradycyjną, jak i CNC, odgrywa kluczową rolę w wielu branżach przemysłowych. Proces ten umożliwia precyzyjne kształtowanie elementów wykonanych z różnych rodzajów stali, takich jak stal konstrukcyjna, narzędziowa czy nierdzewna.
Dzięki technologii CNC frezowanie stali stało się bardziej efektywne, precyzyjne i powtarzalne, co pozwala na produkcję dużych ilości elementów o niskiej tolerancji w krótkim czasie. Ważne jest jednak odpowiednie dopasowanie parametrów pracy, takich jak szybkość obrotowa, głębokość skrawania czy metoda chłodzenia, aby uzyskać najwyższą jakość.
Różnorodność rodzajów stali oraz ich właściwości fizyczne i chemiczne wymagają indywidualnego podejścia do każdego projektu. Poza frezowaniem, elementy stalowe często poddaje się dodatkowej obróbce, takiej jak hartowanie, azotowanie czy chromowanie, aby wzmocnić ich strukturę i poprawić właściwości powierzchniowe.
Frezowanie stali to proces, który łączy tradycję z nowoczesnością, zapewniając rozwiązania dostosowane do różnorodnych potrzeb przemysłu i technologii. Wysoka precyzja, możliwość obróbki skomplikowanych kształtów oraz wszechstronność zastosowań sprawiają, że jest to jedna z najważniejszych technologii w obróbce metali.
W RADMOT wykonujemy szeroką gamę usług związanych z obróbką metali. Nasz nowoczesny park maszynowy pozwala na realizację usług związanych z obróbką numeryczną takimi jak usługa frezowania CNC, usługi toczenia CNC, jak i wiele innych usług w tym mycie, anodowanie aluminium, znakowanie laserowe oraz montaż.
Świadczymy usługi CNC już od niemal 40 lat, co pozwala nam na dostarczanie rozwiązań dopasowanych do wymagań klientów z różnych branż. Nasza wycena jest całkowicie darmowa, a jeśli nie jesteś pewien, jaka technologia będzie najlepsza dla Twojego projektu, nasi eksperci z przyjemnością doradzą. Dzięki naszej fachowej wiedzy i doświadczeniu szybko oszacujemy koszt obróbki zamawianych elementów i zaproponujemy optymalne rozwiązania technologiczne.
Frezowanie CNC - Wszystko co musisz o nim wiedzieć
Frezowanie aluminium przy pomocy maszyn cnc
Frezowanie czołowe: cechy, zastosowania oraz zalety
Frezowanie metalu - zastosowanie i zalety procesuFrezowanie tworzyw sztucznych - CNC i tradycyjne
Frezowanie współbieżne i przeciwbieżne - na czym polega?