W procesie TEM usuwany materiał jest spalany, ponieważ zachodzi reakcja chemiczna między materiałem a mieszaniną gazów.
W trakcie procesu elementy obrabiane są umieszczane w komorze gratującej, która jest blokowana hydraulicznie za pomocą talerza zamykającego. Precyzyjnie zdefiniowana mieszanka gazu opałowego i tlenu jest podawana do komory gratującej przez system dozowania. Mieszanina gazów otaczająca przedmiot jest zapalana, a powstająca w krótkim czasie wysoka temperatura przewyższająca temperaturę zapłonu i utleniania zadziorów (metalu lub niemetalu) powoduje ich usunięcie. Spalanie powoduje, że temperatura w komorze w ciągu około 20 milisekund wzrasta do około 2500 – 3300°C.
Stosunkowo niewielka ilość energii cieplnej, która jest generowana nie ma praktycznie żadnego wpływu na właściwości metalurgiczne przedmiotów poddanych procesowi, jednak elementy o dużej powierzchni i małej objętości ( czyli wszelkiego rodzaju zadziory) nie są w stanie rozproszyć ciepła wystarczająco szybko i zostają wypalone.
Metodą TEM można przetwarzać szeroką gamę materiałów metalowych i wszystkie tworzywa termoplastyczne, takie jak PA, PE, PTFE, PUR i PMMA, ale także elementy odlewane ciśnieniowo bez zawartości włókna szklanego. Czas cyklu gratowania termicznego jest krótszy niż dwie minuty.
Kolory materiałów żelaznych pochodzą z różnych etapów procesu.
Mycie wyciętego elementu jest – w zależności od materiału – ważną częścią dalszej obróbki.
Zasadniczo można usunąć zadziory z metali ulegających utlenieniu. Istnieją jednak ograniczenia dotyczące materiałów dostępnych w handlu:
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.
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.
Maszyna może być zasilana paliwem gazowym i tlenem na różne sposoby. Istnieją trzy rodzaje dostaw:
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:
2. Wytrawianie kwasem elementy poddawane są obróbce w kąpieli z kwasem fosforowym i siarkowym. Ta metoda jest skuteczna, ale ma pewne wady:
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.
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.
