Beztřískové obrábění je souhrn technologií tváření materiálu, při kterých se neodstraňuje nadbytečný materiál ve formě třísek, ale dochází ke změně tvaru obrobku plastickou deformací. Tento proces je energeticky úspornější než třískové obrábění a umožňuje efektivní výrobu dílů bez ztrát materiálu.
Využívá se především ve strojírenství, automobilovém, leteckém a stavebním průmyslu pro výrobu plechových součástí, konstrukčních prvků, spojovacích materiálů či ozubených kol.
Princip beztřískového obrábění
Během beztřískového obrábění se materiál mění tvarem, aniž by docházelo k jeho odebírání. Tento proces probíhá pomocí tlaku, tepla nebo kombinace obou faktorů, přičemž výsledný tvar je dán tvarem nástroje či formy.
Hlavní parametry ovlivňující beztřískové obrábění:
✔ Materiál obrobku (kovy, slitiny, plasty).
✔ Tvrdost a pružnost materiálu.
✔ Síla a směr působícího tlaku.
✔ Teplota během procesu.
Základní metody beztřískového obrábění
Beztřískové obrábění zahrnuje několik hlavních technologií:
Tváření za studena
Materiál je tvářen při běžné teplotě, což zlepšuje jeho mechanické vlastnosti.
Použití: výroba plechových dílů, šroubů, matic, pružin.
Tváření za tepla
Materiál se zahřívá, čímž se snižuje jeho pevnost a usnadňuje deformace.
Použití: kování, válcování ocelových profilů, výroba součástí motorů.
Kování
Materiál je stlačován kladivy nebo lisy a formován do požadovaného tvaru.
Dělí se na volné kování (tvarování bez formy) a zápustkové kování (tvarování ve formě).
Použití: výroba nástrojů, klikových hřídelí, ozubených kol.
Válcování
Materiál je protlačován mezi rotačními válci, které jej tvarují.
Použití: výroba plechů, trubek, profilů, kolejnic.
Tažení
Plech nebo drát je protahován přes otvor menšího průměru, čímž se prodlužuje a ztenčuje.
Použití: výroba drátů, plechových dílů, hliníkových plechovek.
Lisování
Materiál je stlačen do formy, která určuje jeho tvar.
Použití: výroba plastových součástí, kovových výlisků, automobilových karoserií.
Protlačování (extruze)
Materiál je protlačen otvorem určitého tvaru, čímž vzniká profil (např. trubky, tyče).
Použití: výroba hliníkových profilů, plastových trubek, těsnění.
Hydroformování
Materiál je tvarován pomocí vysokotlaké kapaliny místo pevné formy.
Použití: výroba složitých dutých součástí, výfukových potrubí, rámů vozidel.
Stroje pro beztřískové obrábění
✔ Lisovací stroje – excentrické, hydraulické, mechanické.
✔ Kovárenské buchary – pro volné i zápustkové kování.
✔ Válcovací stolice – pro výrobu plechů, profilů, trubek.
✔ Tažné stroje – pro výrobu drátů a plechových výlisků.
✔ Hydroformovací stroje – pro složité duté tvary.
Výhody a nevýhody beztřískového obrábění
Výhody:
✔ Minimální materiálový odpad.
✔ Vyšší pevnost a odolnost součástí díky zpevnění materiálu.
✔ Rychlejší výroba ve velkých sériích.
✔ Nižší spotřeba energie ve srovnání s třískovým obráběním.
Nevýhody:
✘ Omezená přesnost u složitých tvarů.
✘ Nutnost použití forem nebo speciálních nástrojů.
✘ Vysoké počáteční náklady na formy a stroje.
✘ Možnost vzniku vnitřních pnutí v materiálu.
Využití beztřískového obrábění v průmyslu
Beztřískové obrábění se uplatňuje v různých oblastech:
✔ Strojírenství – výroba výkovků, ozubených kol, pružin.
✔ Automobilový průmysl – karoserie, rámy, výfukové systémy.
✔ Letecký průmysl – nosníky, konstrukční prvky, plechové kryty.
✔ Stavebnictví – hliníkové profily, nosné konstrukce.
✔ Elektrotechnika – měděné vodiče, výlisky do elektronických zařízení.
Alternativy k beztřískovému obrábění
V některých aplikacích lze beztřískové obrábění nahradit jinými technologiemi:
✔ Třískové obrábění – soustružení, frézování, vrtání.
✔ Přesné lití – odlévání složitých součástí bez potřeby dalšího opracování.
✔ 3D tisk – aditivní výroba složitých dílů s minimálním odpadem.
Závěr
Beztřískové obrábění je klíčovou technologií moderního průmyslu, která umožňuje hospodárnou a rychlou výrobu součástí s minimálním odpadem. Díky široké škále metod, jako je kování, lisování, válcování a tažení, lze vyrábět díly s vynikajícími mechanickými vlastnostmi a vysokou pevností.
Ačkoli beztřískové obrábění nenabízí takovou přesnost jako třískové metody, je nenahraditelné při velkosériové výrobě a zpracování plechů, tyčí a profilů v různých průmyslových odvětvích.