Gratowanie jest powszechnie używane w wielu gałęziach przemysłu jako metoda obróbki różnego typu materiałów. Różne procesy takie jak piłowanie czy frezowanie sprawiają, że na elementach powstają zadziory, zwane gratami. Są to niewielkie, ale mimo to widoczne gołym okiem ostre fragmenty, które psują krawędzie przedmiotów. Usuwanie tych niedoskonałości zwane jest właśnie gratowaniem. Głównym celem tego działania jest uzyskanie gładkich i estetycznie wyglądających detali. Odpowiednia obróbka ma też duże znaczenie w kontekście bezpieczeństwa oraz wygody podczas używania czy transportowania materiałów. Poprawne gratowanie wymaga jednak doświadczenia, a także umiejętności obsługi specjalistycznej maszyny.
Czym jest gratowanie?
Gratowanie polega na wygładzaniu i usuwaniu wszystkich ostrych zadziorów na obrabianym metalu. Umożliwia to bezproblemowe przeprowadzenie późniejszych etapów procesu produkcji, przygotowania i transportu różnych elementów. Przedmiot poddany gratowaniu może być idealnie dopasowany do innych. Zaokrąglenie, stępienie lub sfazowanie krawędzi pozwala prawidłowo połączyć kilka części, które nie będą się o siebie ocierać. Dzięki temu zmniejsza się prawdopodobieństwo powstania odkształceń i uszkodzeń mechanicznych, które uniemożliwiałyby użycie produktu. Gratowanie wykonane przy pomocy specjalistycznego narzędzia ma też duży wpływ na estetykę obrabianych elementów. Dlatego ta metoda znajduje zastosowanie w wielu branżach takich jak:
- medyczna,
- motoryzacyjna,
- meblarska,
- jubilerska,
- lotnicza.
Jak wykonuje się gratowanie detali?
Do przeprowadzenia prawidłowego gratowania potrzebne są umiejętności wykorzystania specjalistycznego narzędzia. Manualna obróbka ostrych krawędzi stosowana jest głównie w produkcji jednostkowej. Do szybkiego przygotowania większej serii produktów o bardziej skomplikowanych kształtach używa się zaawansowanych technicznie maszyn. Istnieje również kilka sposobów, które wymagają zastosowania różnych środków chemicznych lub prądu. W celu uzyskania najlepszego efektu warto skorzystać z pomocy specjalistów. Profesjonalna firma zajmująca się obróbką metali może zaoferować usługi gratowania, wyoblania krawędzi, szlifowania i polerowania płaszczyzn.
Jakie są metody gratowania krawędzi?
Rozwój technologii pozwala na opracowywanie nowych technik gratowania, które wymagają wykorzystania specjalistycznych narzędzi. Wśród najpopularniejszych metod wyróżnia się przede wszystkim obróbkę termiczną, chemiczną, elektryczną i mechaniczną.
Gratowanie mechaniczne
Obróbka ręczna stosowana jest zazwyczaj w przypadku pojedynczych części maszyn i innych mniejszych przedmiotów. Taki sposób gratowania jest pracochłonny i nużący, a sam efekt w dużej mierze zależy od umiejętności i doświadczenia osoby używającej narzędzia. Dokładność procesu nie będzie więc powtarzalna. Alternatywną opcją jest obróbka ręczno-maszynowa, do której używa się ściernic, szczotek trzpieniowych oraz szlifierek taśmowych do metalu. Niestety w tym wypadku wysoka powtarzalność też nie będzie łatwa do osiągnięcia.
Obróbka wysoką temperaturą
Dzięki wysokiej temperaturze można wygładzić wszystkie nierówności na powierzchni metalu. Przedmiot poddany takiej obróbce musi być czysty i nie może mieć na sobie pozostałości żadnych płynów oraz detergentów przeciwkorozyjnych. Taki element wprowadza się do specjalnej komory z grubymi ścianami. Następnie wpuszcza się do niej mieszankę tlenu z metanem, która doprowadza do silnego wybuchu i zapłonu w bardzo krótkim czasie. Temperatura wzrasta do kilku tysięcy stopni i wszystkie zadziory oraz ostre krawędzi zostają spalone. Gratowanie tą metodą jest bardzo dokładne, jednak nie sprawdzi się w przypadku materiałów takich jak aluminium czy magnez.
Gratowanie chemiczne
Gratowanie może odbywać się także przez zanurzenie danego produktu w specjalnych roztworach chemicznych. Taki rodzaj obróbki stosuje się zazwyczaj do przedmiotów o nieregularnym kształcie, które mają wiele trudno dostępnych zakamarków. Płyn trawiący jest w stanie dotrzeć tam, gdzie nie zmieści się żadna maszyna. Roztwór dobiera się na podstawie właściwości danego metalu czy tworzywa. Proces zaczyna się od umieszczenia detali na stojakach lub w koszach. Następnie wkłada się je do zbiorników z trawiącą cieczą, a później myje się je, aby nie stwarzały zagrożenia dla ludzi. W taki sposób otrzymuje się estetyczny i błyszczący element.
Gratowanie za pomocą prądu
Elektrochemiczna metoda gratowania jest jedną z najbardziej wydajnych. Do usuwania zadziorów i ostrych krawędzi używa się elektrolizy, dzięki czemu sam proces nie naraża materiału na naprężenie. Ta nowoczesna technika wymaga jednak odpowiedniego przygotowania przedmiotu. Aby osiągnąć zamierzony efekt, należy zwrócić uwagę na kilka czynników:
- rodzaj metalu,
- temperaturę,
- koncentrację prądu,
- właściwy przepływ elektrolitu,
- wielkość detali oraz zadziorów,
- szczelinę międzyelektrodową.
Jest to najbardziej skomplikowana metoda, ale bezdotykowe wygładzanie powierzchni przez elektrolizę jest bardzo dokładne.
Odpowiednia maszyna – jaki gratownik wybrać?
Gratowanie pozwala na skuteczne usuwanie wszystkich nierówności i zadziorów z różnego typu przedmiotów. Efektywność tego procesu w dużej mierze zależy jednak od odpowiednio dobranego narzędzia. Gratownik powinien być przede wszystkim wykonany z wytrzymałych materiałów, które są odporne zarówno na uszkodzenia mechaniczne, jak i działanie różnych środków chemicznych. Istotne są również ostrza, które najczęściej wyrabia się ze stali szybkotnącej HSS. Aby urządzenie pozostało sprawne jak najdłużej, należy pamiętać o ich regularnej wymianie. Ważnym elementem jest też uchwyt gratownika, który będzie zapobiegał ślizganiu się narzędzia w dłoni.
Dlaczego obróbka materiału jest tak ważna?
Nawet niewielkie nierówności czy zadziory znajdujące się na krawędziach detali mogą po pewnym czasie doprowadzić do uszkodzenia oraz przegrzania się poszczególnych komponentów danego mechanizmu lub przedmiotu. W niektórych przypadkach graty mogą nawet uniemożliwić złożenie części bądź całego układu. Może to spowodować znaczne opóźnienia w produkcji. Wystające zadziory, nawet jeśli są ledwo widoczne, zwiększają też tarcie w obrębie dwóch elementów. W branży motoryzacyjnej stwarza to duże niebezpieczeństwo, gdyż każda usterka może skutkować groźną kolizją.