TEM method

TEM APPLICATIONS / INDUSTRIES

Thermal deburring (TEM - Thermal Energy Method) is a process for removing production-related burrs from a wide variety of machine parts, e.g. by milling or drilling. Scientifically correct, TEM is referred to as a "thermal-chemical deburring process" and, according to DIN 8590, is assigned to the subgroup of ablative processes "chemical ablation".

In the TEM process, the material to be removed is burnt because a chemical reaction takes place between the material and the gas mixture.

For this purpose, the workpieces are placed in a bell-shaped deburring chamber which is closed hydraulically by means of a sealing plate. A precisely defined mixture of fuel gas and oxygen is fed into the deburring chamber via a gas dosing system and will be ignited. During the subsequent combustion, temperatures of 2,500-3,300 °C are generated. The burr to be removed reaches its ignition temperature and reacts with the excess oxygen in the deburring chamber. This leads to a complete combustion of the burrs within 20 ms.

Various metallic materials as well as all thermoplastics such as PA, PE, PTFE, PUR and PMMA, but also injection moulded parts without glass fibre content can be processed. The cycle time for thermal deburring is less than two minutes.

ADVANTAGES OF THERMAL DEBURRING

  • Uniform deburring of all outer and inner burrs in one operation, process reliability
  • Process does not influence the surface structure (plastic parts are smoothed)
  • Deburring result from sharp-edged / burr-free to slight edge rounding is depending on material
  • Unmatched cleanliness and fast cycle times
  • Suitable for high quantities, low energy costs at the same time
  • No wearing tools
  • Simple workpiece fixtures
    • Component geometry plays a subordinate role
    • Also suitable for bulk material

KOLORY CZĘŚCI NA POSZCZEGÓLNYCH ETAPACH PROCESU

Kolory materiałów żelaznych pochodzą z różnych etapów procesu.

  1. Nieobrobiony przedmiot.
  2. Przedmiot obrabiany po pierwszym strzale.
  3. Minimalizacja tlenków za pomocą stechiometrycznej mieszaniny gazów (drugi strzał).
  4. Umyty przedmiot.

Mycie wyciętego elementu jest – w zależności od materiału – ważną częścią dalszej obróbki.

MATERIAŁY METALICZNE

Zasadniczo można usunąć zadziory z metali ulegających utlenieniu. Istnieją jednak ograniczenia dotyczące materiałów dostępnych w handlu:

  • Magnez, ponieważ materiał ten ma tendencję do niekontrolowanego spalania, ze względu na niską temperaturę zapłonu oraz temperaturę topnienia i wrzenia.
  • Tytan ze względu na bardzo wysoką temperaturę wrzenia (3535 ° C).
  • To samo dotyczy materiałów odpornych na wysokie temperatury dla przemysłu lotniczego (np. Cyrkon).

MATERIAŁY TERMOPLASTYCZNE

Z reguły można przetwarzać wszystkie tworzywa termoplastyczne. Jednak zadziory są topione i nie utleniane. Odpowiednie są tylko czyste tworzywa termoplastyczne. W ograniczonym zakresie odpowiednie są tworzywa sztuczne z zawartością włókna szklanego.

Podczas usuwania zadziorów zadzior topi się nieco bardziej niż włókna szklane, dzięki czemu krawędź wygląda jak postrzępiona pod mikroskopem. Chropowatość spalonej krawędzi można również wyczuć palcami. Z drugiej strony tworzywa termoutwardzalne nie wytrzymują ciśnienia wybuchu ze względu na ich kruchość i pękanie.

GRANICE TEM

Zakres stosowania „gratowania termiczno-chemicznego” jest ograniczony różnymi czynnikami. Materiał, z którego wykonane są elementy oraz wielkość zadziorów czasami ograniczają możliwości zastosowania procesu.

Materiały żelazne, które mają słabą przewodność cieplną, mogą mieć silniejsze powstawanie zadziorów niż metale lekkie, dla których sytuacja jest dokładnie odwrotna.

Materiał musi ulegać utlenieniu. Wyjątkowy przypadek: tworzywo sztuczne, tutaj zadziory są topione.

Przedmiot obrabiany może być tylko tak duży, jak mieści się w największej obecnie komorze gratowania. Dzięki zmiennym wymiarom komory systemów do termicznego gratowania iTEM można obrabiać elementy o różnych wymiarach. W przypadku elementów, które mają specjalne wymagania ze względu na swoje wymiary, często można opracować specjalne komory do gratowania na zamówienie. Te specjalne maszyny umożliwiają następnie termiczne gratowanie, na przykład rozdzielaczy obwodów grzewczych z sektora sanitarnego lub długich elementów z przemysłu motoryzacyjnego.

DO GRATOWANIA TERMICZNEGO JAKO GAZ PALIWOWY MOŻNA STOSOWAĆ METAN, GAZ ZIEMNY LUB WODÓR.

Maszyna może być zasilana paliwem gazowym i tlenem na różne sposoby. Istnieją trzy rodzaje dostaw:

  1. Wiązki gazu i tlenu.
  2. Sprężarka gazu ziemnego i wiązka tlenu.
  3. Kompresor gazu ziemnego i zbiornik tlenu.

NA ZAKOŃCZENIE

Ponieważ wypalony materiał osadza się w postaci tlenku żelaza na całej powierzchni elementu po procesie TEM, zwykle konieczna jest dalsza obróbka detali. Istnieją wyjątki, jeśli komponenty są następnie cynkowane, hartowane lub azotowane.

W przypadku części stalowych i odlewanych należy niezwłocznie zastosować odpowiednią technikę mycia – w czasie od 1 do 3 dni. Jeśli tlenek żelaza pozostaje na obrabianych powierzchniach przez długi czas, mogą tam wystąpić ogniska rdzy. Można zastosować następujące techniki czyszczenia:

1. Czyszczenie o neutralnym pH ze wspomaganiem ultradźwiękowym.

W tak zwanych układach jednokomorowych elementy są umieszczane w koszach i czyszczone w pełnej kąpieli o neutralnym pH za pomocą ultradźwięków, przy czym są również natryskiwane pod wysokim ciśnieniem (16-18 bar). Elementy są następnie pasywowane i suszone w próżni. Ta technologia ugruntowała swoją pozycję na całym świecie w ostatnich latach, a na szczególną uwagę zasługują:

  • Wyższe koszty maszyn są amortyzowane dzięki niższym kosztom energii – w porównaniu do wytrawiania kwasem.
  • Środki czyszczące o neutralnym PH czyszczą niezawodnie od 40 ° C, kwas tylko od 60-70°C.

2. Wytrawianie kwasem elementy poddawane są obróbce w kąpieli z kwasem fosforowym i siarkowym. Ta metoda jest skuteczna, ale ma pewne wady:

  • Duże obciążenie dla ludzi i środowiska.
  • Wysokie koszty utylizacji.
  • Możliwe dalsze uszkodzenie elementu z powodu pozostałości kwasu.

W przypadku detali wykonanych z aluminium i cynku odlewanego ciśnieniowo dalsza obróbka zależy od zastosowania elementu. Wiele elementów jest gotowych do montażu po gratowaniu termicznym. Jeśli jednak klient żąda niskiego poziomu zanieczyszczeń po procesie, jak to ma miejsce w przypadku zaworów pneumatycznych, nie można obejść się bez czyszczenia.

Dodatkowe pytania?

Jakie są główne zalety TEM ?
Proces TEM jest jednym z najszybszych i najbardziej opłacalnych metod gratowania, w którym uzyskuje się wysoką jakość i powtarzalność. Zadziory, przylegające cząstki i osady są skutecznie usuwane.

Jaki wpływ na gwinty ma metoda TEM ?
Nie ma żadnego wpływu. Wszystkie krawędzie są wolne od zadziorów , a gratowanie termiczne nie powoduje uszkodzeń gwintów.

Czy elementy obrabiane mogą zostać uszkodzone przez gratowanie termiczne?
W przypadku mniejszych elementów proces może spowodować uderzenie i uszkodzenie detali. Aby tego uniknąć, komponenty są obrabiane w specjalnych przyrządach mocujących. Większe komponenty, takie jak bloki hydrauliczne, można zwykle obrabiać bez użycia przyrządów mocujących.

Czy po procesie gratowania konieczna jest dalsza obróbka detali ?
Z reguły elementy muszą zostać poddane dodatkowej obróbce mycia. Po gratowaniu termicznym wypalony materiał osadza się na powierzchni materiału w postaci tlenku żelaza. Z racji tego że przeszkadza to zarówno wizualnie jak i funkcjonalnie należy go usunąć. Można zrezygnować z procesu mycia tylko wtedy gdy elementy zostaną poddane obróbce galwanicznej , wtedy tlenek żelaza jest usuwany w kąpieli wstępnej.

Czy istnieją ograniczenia kształtu bądź średnic otworów ?
Nośnikiem energii procesu jest gaz, który jest równomiernie rozprowadzany w komorze gratującej i obrabianym elemencie. W przypadku gazu, szczególnie pod ciśnieniem, żaden otwór nie jest zbyt mały, aby mógł się do niego dostać. Oznacza to, że każdy zadzior, każda krawędź i każda cząstka są otoczone gazem.

Jakie detale są głównym obszarem zastosowania metody TEM ?
Głównym obszarem zastosowania są części odlewane, toczone, frezowane i wszystkie te w których należy usunąć zadziory z krawędzi. Dzięki temu procesowi można uzyskać znaczne oszczędności na korpusach zaworów hydraulicznych i pneumatycznych, a także na częściach odlewanych z otworami wewnętrznymi. W przypadku przedmiotów obrabianych z cynku odlewanego ciśnieniowo usuwane są zadziory obróbkowe i odlewnicze. Ponadto precyzyjnie toczone i frezowane części można w kilka sekund gratować za pomocą TEM.

Czy wszystkie metale mogą być równie dobrze obrobione?
Powodzenie gratowania zależy od przewodności cieplnej i właściwej absorpcji ciepła metali. Materiały żelazne, ale także metale, takie jak stopy aluminium i cynku, mogą być szczególnie dobrze obrabiane. Stal nierdzewna może być również gratowana termicznie, aczkolwiek z ograniczeniami.

Czy można wyeliminować zadziory detali z tworzyw sztucznych?
Zasadniczo możliwe jest termiczne usuwanie zadziorów z tworzyw sztucznych. Ze względu na niskie ciśnienie gazu i temperaturę procesu, a także niską temperaturę topnienia tworzyw termoplastycznych, proces wymaga specjalnych parametrów dla niskich gęstości energii. Maszyny do gratowania termicznego firmy ATL są wyposażone w wysokiej jakości technologię kontroli i regulacji, dzięki czemu parametry przetwarzania tworzyw termoplastycznych mogą być precyzyjnie i powtarzalnie ustawiane.

Jak ciepłe są elementy po gratowaniu termicznym ?
Elementy wykonane ze stali osiągają temperatury w zakresie 130-150 ° C, elementy wykonane z aluminium około 60-90 ° C

Jakie gazy paliwowe można stosować?
Gazy paliwowe, które można wykorzystać w procesie TEM to metan, wodór i gaz ziemny. W tym ostatnim przypadku wymagana jest również sprężarka gazu ziemnego.

Czy w procesie można zaokrąglić krawędzie?
Proces termicznego gratowania nie pozwala na zaokrąglenie krawędzi. Krawędzie są ostre i wolne od zadziorów.

Jaki wpływ ma gratowanie termiczne na małe otwory?
Małe otwory są gratowane tak samo bezpiecznie, jak inne obszary.