Branża motoryzacyjna i lotnicza

Obserwacja i pomiary form i matryc przy użyciu mikroskopu cyfrowego

Formy i matryce to narzędzia, które w dzisiejszych czasach są nieodzowne w produkcji masowej. Zarówno jedne, jak i drugie pełnią kluczową funkcję – formy są używane na przykład w formowaniu wtryskowym żywicy, jak również w odlewaniu, a matryce są wykorzystywane w tłoczeniu. W tym rozdziale przedstawiono przykłady obserwacji i pomiarów form i matryc przy użyciu mikroskopu cyfrowego.

Zalety i wady stosowania form i matryc
Rodzaje form i matryc
Metody obróbki form i matryc
Przykłady obserwacji i pomiarów form i matryc przy użyciu mikroskopu cyfrowego

Zalety i wady stosowania form i matryc

Zalety

Szybka masowa produkcja wyrobów o tym samym kształcie.
Wysoka dokładność produkcji z niską zmiennością.
Brak konieczności posiadania specjalnych umiejętności – każdy może łatwo wykonać odpowiednie operacje.
Minimalne straty materiału i niskie koszty obróbki.

Wady

Produkcja form i matryc może być kosztowna i czasochłonna.
Do wykonania formy/matrycy wymagany jest wysoki poziom umiejętności i doświadczenia.

Rodzaje form i matryc

Formy i matryce to narzędzia używane do formowania i kształtowania materiałów.
Matryce są „otwarte”, ponieważ składają się z górnej i dolnej części, które nie są uszczelnione.
Formy są „zamknięte” – materiały takie jak metal i żywica są wlewane do wnętrza, aby uzyskać gotowy produkt.

Matryce

Matryce do pras: Matryce do pras są używane do formowania części karoserii samochodowych i innych elementów. Są one najbardziej rozpowszechnionym typem matrycy. Matryce do pras można również podzielić na wykrojniki, giętarki i tłoczniki.
Matryce kuźnicze: Te matryce są używane do kształtowania elementów napędowych samochodów i innych pojazdów. Za pomocą matryc uderza się w materiał i nadaje mu inny kształt. Za pomocą matryc kuźniczych wykonuje się zazwyczaj części wymagające dużej wytrzymałości. Istnieją dwie główne metody kucia: Kucie na gorąco, kiedy materiał jest podgrzewany i zmiękczany przed uderzeniem, oraz kucie na zimno, kiedy materiał jest uderzany w temperaturze pokojowej.

Formy

Formy do formowania wtryskowego: Formy te są używane do formowania części z tworzyw sztucznych. Tworzywo sztuczne jest podgrzewane w cylindrze grzewczym, a potem wtryskiwane pod ciśnieniem do formy. Tworzywo sztuczne następnie stygnie i twardnieje.
Formy do odlewania ciśnieniowego: Formy do odlewania ciśnieniowego są używane do formowania poprzez wtłaczanie pod wysokim ciśnieniem stopionego aluminium, magnezu lub innego materiału do formy. Umożliwia to masową produkcję odlewów z dużą dokładnością i wysoką jakością powierzchni przy dużych prędkościach. Termin „odlewanie ciśnieniowe” jest powszechnie stosowany w odniesieniu zarówno do metody odlewania, jak i wyrobu formowanego.
Formy odlewnicze: Odlewanie odbywa się poprzez podgrzewanie żeliwa, stopów aluminium, miedzi, mosiądzu lub innych materiałów do wysokiej temperatury, aż do ich stopienia, a następnie wlewanie roztopionego materiału do formy. Forma używana do odlewania nazywana jest formą odlewniczą, a powstały produkt – odlewem.
Forma proszkowa: Formy proszkowe są używane do formowania produktów poprzez ściskanie, a następnie utwardzanie proszku metalowego.

Metody obróbki form i matryc

Skrawanie: Formy i matryce mogą być obrabiane przy użyciu ostrych narzędzi do skrawania powierzchni materiału. Takie skrawanie jest najczęściej wykonywane w centrum obróbczym.
Szlifowanie: Do obróbki form i matryc można również stosować narzędzia szlifierskie. Metoda ta umożliwia obróbkę twardych materiałów, które nie mogą być obrabiane przez skrawanie, w tym stali hartowanej i węglika spiekanego. W porównaniu ze skrawaniem metoda ta pozwala na obróbkę z większą dokładnością i jest powszechnie stosowana w obróbce wykończeniowej. Jednak szlifowanie zajmuje więcej czasu.
Obróbka elektroerozyjna drutem: Obróbka elektroerozyjna drutem to metoda, która wykorzystuje mosiężne druty do cięcia metalu. Obróbka ta jest możliwa niezależnie od twardości metalu, nadaje się do hartowanych materiałów stalowych, węglików spiekanych i innych metali.

Przykłady obserwacji i pomiarów form i matryc przy użyciu mikroskopu cyfrowego

Poniżej przedstawiono najnowsze przykłady obserwacji i pomiarów form i matryc przy użyciu mikroskopu cyfrowego 4K firmy KEYENCE z serii VHX.