Czym jest szkiełkowanie?

W obróbce CNC kluczowe są nie tylko wymiary. Bardzo często klient oczekuje najwyższej jakości powierzchni, bez zarysowań i obić. Wówczas można wykorzystać metody obróbki powierzchniowej polegające na stworzeniu estetyki detalu. Jedną z nich jest czyszczenie dowolnej powierzchni (miedzi, aluminium, stali) materiałem ściernym w strumieniu sprężonego powietrza. Jako materiał ścierny wykorzystuje się piasek, kulki szklane, zmielone łupinki orzecha, a nawet kaszę mannę.

Na czym polega czyszczenie powierzchni
szkiełkowaniem?

Powierzchnia po szkiełkowaniu staje się gładka i czysta na długi czas. Dzieje się tak, ponieważ podczas tego procesu zwiększa się odporność powierzchni na osadzanie brudu i pyłu. W materiale zamykane są mikropory i on sam ulega utwardzeniu. Do przeprowadzenia procesu szkiełkowania potrzebna jest maszyna-piaskarka i odpowiednio dobrane ścierniwo. Dobór ścierniwa kierowany jest zakładaną jakością powierzchni, jaką chce się uzyskać podczas tego procesu. Elementy poddane temu procesowi umieszcza się w zamkniętej kabinie i za pomocą sprężonego powietrza z kulkami szklanymi oczyszcza się powierzchnię detalu.

Jakie mamy rodzaje ścierniw?

Przy wyborze odpowiedniego ścierniwa wykorzystuje się tzw. Skalę Mohsa. Jest to dziesięciostopniowa skala twardości minerałów cechująca odporność na zarysowania twardszych materiałów przez bardziej miękkie materiały. Przykładowo, gdybyśmy chcieli poddać procesowi szkiełkowania cegłę, która w skali Mohsa ma twardość 6, wówczas należałoby wykorzystać ścierniwo o mniejszej twardości – np. sodę (2,5 w skali Mohsa). Zastosowanie twardszego ścierniwa spowoduje skrawanie części i pojawienie się wyżłobień na powierzchni cegły. Do najbardziej popularnych ścierniw należą: 

• Soda (2,5 skali Mohsa) – bardzo delikatne ścierniwo wykorzystywane do czyszczenia powłok lakierniczych,
• Mączka wapienna (3 skali Mohsa) – wykorzystywana najczęściej w renowacji zabytków,
• Śrut plastikowy (3,5 skali Mohsa) – delikatne ścierniwo wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym do piaskowania stali zwykłej i nierdzewnej – ze względu na brak iskrzenia,
• Piasek kwarcowy (5-7 skali Mohsa) – najtańsze ścierniwo na rynku, wykorzystywane do piaskowania praktycznie wszystkich materiałów,
• Mikrokulki szklane (5-7 skali Mohsa) – bardzo często wykorzystywane w branży metalowej, ujednolica i wybłyszcza powierzchnie, swoje zastosowanie znajduje w przygotowaniu powierzchni aluminiowych przed anodowaniem bądź malowaniem proszkowym,
• Mikrokulki ceramiczne (7-8 w skali Mohsa) – najdroższe ze ścierniw, wykorzystywane szczególnie do usuwania naprężeń po obróbce plastycznej lub po spawaniu,
• Elektrokorund (9 w skali Mohsa) – najtwardsze ścierniwo wykorzystywane do chropowacenia powierzchni, najczęściej stosowane do stali kwasoodpornej.

Co uzyskujemy dzięki szkiełkowaniu?

Praktyczne wykorzystanie szkiełkowania obejmuje przede wszystkim usuwanie zanieczyszczeń i uszkodzeń z powierzchni detali. Dotyczy to przede wszystkim pozostałości po olejach, plam i różnego rodzaju przebarwień. Ponadto szkiełkowanie ma na celu uzyskanie błyszczącej powierzchni – szczególnie gdy temu procesowi poddane jest aluminium. Bardzo często jest stosowane przez dostawców usług galwanicznych przed pokryciem powierzchni tlenkiem (w procesie anodowania) bądź niklem (w procesie niklowania). Szkiełkowanie ma także cele prewencyjne, zabezpiecza detale przed ich zabrudzeniem w trakcie użytkowania danej części.

Szkiełkowanie a wymiary

Niewłaściwy dobór ścierniwa może powodować zmianę wymiarów danego detalu. Szczególnie gdy mowa o wymiarach wąsko-tolerowanych bądź o materiałach niezwykle delikatnych. Przykładem mogą być części produkowane ze stopów miedzi. Bardzo ważne w tym kontekście jest przeprowadzenie testów z wykorzystaniem różnych rodzajów ścierniw z identyfikacją najmniejszych zmian na analizowanych wymiarach.

Przykładowo – krawędzie w częściach miedzianych po procesie szkiełkowania z zastosowaniem kulek szklanych podlegają deformacji. Pomiar konturografem wskazuje, że na krawędziach wytwarza się promień – co w późniejszym efekcie może stanowić problem w montażu u klienta. Wówczas należy wytypować ścierniwa o najmniejszej twardości w skali Mohsa i podjąć próby ich zastosowania w procesie szkiełkowania.

W testach, które przeprowadzaliśmy najlepszym ścierniwem – choć bardzo rzadko stosowanym – okazała się kasza manna, dostępna w każdym sklepie spożywczym. Części miedziane przy zastosowaniu kaszy manny jako ścierniwa zostały w sposób estetyczny zmatowione, a pomiar konturografem wskazał brak zmian na krawędziach detalu. 

Co wpływa na jakość powierzchni po szkiełkowaniu?

Szkiełkowanie jest procesem, którego efektem jest osiągnięcie zamierzonej jakości powierzchni. Wpływ na nią ma kilka czynników. Najważniejszymi z nich są:

• jakość ścierniwa – im lepsze, tym mniej się pyli i pozwala na lepsze jego wykorzystanie,
• struktura i kształt – dlatego ważne jest, żeby nie doszło do nieplanowanego wymieszania ścierniw bądź tego samego ścierniwa o różnej średnicy (np. kulek szklanych o różnym granulacie),
• ciśnienie robocze dyszy – musi być odpowiednio dobrane do zamierzonego celu, jeśli chodzi o estetykę wykonania, powinno być mniejsze, natomiast gdy chodzi o usunięcie warstwy lakieru bądź rdzy, należy użyć większego ciśnienia,
• kąt padania strumienia powietrza – bardzo ważny aspekt jeśli chodzi o zachowanie wymiarów niskotolerowanych,
• wprawa i doświadczenie operatora – pozwalająca na zachowanie powtarzalności procesu (można także zastosować rozwiązania automatyzujące proces).

Kilka słów o nas

W RADMOT oferujemy usługi frezowania CNC, usługi toczenia CNC, jak i wiele usług dodatkowych – anodowanie aluminium, mycie, znakowanie laserowe i montaż.

Skontaktuj się z nami i powiedz, czego potrzebujesz. Mamy duże doświadczenie. Usługi CNC świadczymy od niemal 40 lat. Nasza wycena jest zupełnie darmowa. A jeśli będziesz mieć wątpliwości, jaka technologia sprawdzi się u Ciebie najlepiej, nasza fachowa wiedza, jest na Twoje usługi.