La sbavatura è un processo di finitura effettuato per eliminare le bave generate durante la lavorazione su prodotti o componenti, al fine di migliorare la qualità della superficie o evitare problemi durante l'utilizzo. Di seguito sono riportati i motivi principali della formazione di bave, metodi di sbavatura e metodi di lavorazione per prevenire la formazione di bave.
Cos'è una sbavatura
Le bave si riferiscono a punte o bave impreviste generate durante il processo di lavorazione. La sua caratteristica è la produzione di punte incerte durante la lavorazione dei metalli e delle resine.
Ad esempio, durante il taglio o lo stampaggio del metallo, il pezzo si strapperà e produrrà bave durante la deformazione. Si può immaginare che triturando oggetti morbidi come l'argilla, la punta allungata assumerà una forma frastagliata e incerta. Le bave nei processi di taglio e stampaggio vengono generate nella direzione del processo di lavorazione.
Le bave possono comparire anche durante la lavorazione degli stampi, come la fusione dei metalli o lo stampaggio a iniezione di resina. Il principio di produzione delle bave nella lavorazione di formatura dello stampo è completamente diverso dal principio di produzione delle bave nella lavorazione di taglio o stampaggio. Durante il processo di fusione e stampaggio a iniezione, materiali come metallo e resina traboccano attraverso i giunti dello stampo. Oltre ai giunti dello stampo (PL), si verificherà anche un traboccamento dei giunti attorno a parti come inserti e perni di espulsione, che poi si solidificheranno direttamente. Formare sottili sporgenze lungo le cuciture dello stampo e degli inserti.
Le bave possono apparire anche in vari altri scenari, come saldatura, galvanica e verniciatura, ma per qualsiasi motivo, le bave sono generalmente considerate qualcosa che dovrebbe essere rimosso. Di solito nei disegni sono presenti annotazioni come "nessuna sbavatura, deformazione" e "nessuna sbavatura consentita". Pertanto, se sono presenti sbavature sulle parti o sui prodotti lavorati, solitamente vengono rimosse. Il processo di rimozione delle bave è chiamato sbavatura.
Scopo della sbavatura
Se si generano bave è necessario effettuare un trattamento di sbavatura. Come descritto di seguito, la sbavatura ha molteplici scopi e ragioni.
Per evitare una diminuzione della precisione dell'assemblaggio
La bava si riferisce ad una sporgenza involontaria dalla forma originale. Pertanto, se sono presenti bave sulla superficie di contatto tra le parti, le bave verranno mescolate come corpi estranei tra le parti, determinando un assemblaggio errato. Ciò si tradurrà in una minore precisione dell'assemblaggio e nell'impossibilità di eseguire la funzione prevista. Ad esempio, se un'asta tonda e una piastra metallica devono essere assemblate attraverso un foro circolare nella piastra metallica, e il foro circolare nella piastra metallica viene punzonato o tagliato per creare bave, le bave generate dall'asta tonda e dalla piastra circolare foro nella piastra metallica interferiranno tra loro, impedendo l'assemblaggio dell'asta rotonda nel foro o l'assemblaggio come previsto. Inoltre, le bave sul bordo della superficie di riferimento possono anche impedire il corretto posizionamento dei pezzi, con conseguenti errori di misurazione. Pertanto, le bave devono essere rimosse poiché ridurranno la precisione dell'assemblaggio.
Prevenire malfunzionamenti e usura del prodotto
Se sui componenti sono presenti bavature, queste possono causare diversi malfunzionamenti anche dopo il montaggio. Ad esempio, le bave generate nei canali di fluidi come olio o aria non solo ostacolano il flusso del fluido, ma si staccano anche durante l'uso del prodotto, formando corpi estranei (inquinamento) e danneggiando la funzionalità del prodotto. Inoltre, nell'esempio dei prodotti elettrici, anche se durante la progettazione viene garantita una distanza sufficiente, sporgenze inattese possono far sì che le bave entrino in contatto con il circuito e provocare un cortocircuito. Inoltre, a causa della durezza e dimensione delle bave, queste potrebbero causare graffi su altre parti quando vengono a contatto con esse. Se sono presenti bave nell'area di contatto con la superficie di scorrimento, la resistenza allo scorrimento aumenterà naturalmente, si consumerà la superficie di scorrimento e si ridurranno le prestazioni di scorrimento.
Prevenire gli infortuni ai lavoratori della produzione e agli utenti finali
Soprattutto le bave metalliche, la loro caratteristica è affilata come un coltello affilato. Pertanto le parti che presentano bave possono ferire le mani degli operatori. Può mettere a repentaglio la sicurezza sul lavoro e portare a situazioni imprevedibili, come ad esempio incidenti sul lavoro. Inoltre, anche le bave residue sul prodotto potrebbero danneggiare gli utenti finali. In passato si sono verificati casi in cui gli utenti finali sono rimasti feriti da sbavature sui giunti di saldatura esposti e sono stati ritenuti responsabili per i danni. È necessario prestare particolare attenzione per rimuovere le sbavature nelle aree in cui gli utenti finali hanno accesso ad esse. Perché le sbavature non solo danneggiano le persone, ma danneggiano anche gravemente la reputazione del produttore.
I principali metodi di sbavatura
Quindi, quali sono i metodi efficaci per rimuovere le sbavature? Di seguito introdurremo metodi di sbavatura rappresentativi sotto due aspetti: metodi meccanici e lavorazione abrasiva.
Legge meccanica
Esistono molti metodi per effettuare la sbavatura, tra i quali il più tipico è l'utilizzo di macchine o strumenti di lavorazione per rimuovere le bave tramite contatto meccanico.
Nelle apparecchiature di sbavatura, la spazzola specializzata viene ruotata e il pezzo viene alimentato automaticamente attraverso un nastro o altri mezzi, oppure l'operatore preme manualmente il pezzo sulla spazzola per ottenere la lavorazione di sbavatura. Inoltre, durante il processo di utilizzo di macchine utensili CNC per la lavorazione, una volta completato il taglio, l'utensile da taglio può essere sostituito con strumenti specializzati come lame o spazzole e il trattamento di sbavatura può essere eseguito contemporaneamente alla lavorazione. Questo tipo di metodo viene solitamente eseguito utilizzando apparecchiature più grandi, ma non ci sono molti casi simili.
Nel luogo di lavorazione della sbavatura, il metodo più comunemente utilizzato è la rimozione manuale delle bave utilizzando lame, spazzole, utensili manuali, ecc. Le bave non appaiono sempre nella stessa posizione e nello stesso modo. Pertanto non tutti i prodotti trasformati necessitano di un trattamento di sbavatura in ogni ambito. Una disposizione ragionevole può ridurre gli investimenti in termini di tempo e fatica, il che rappresenta il vantaggio della sbavatura manuale. Tuttavia, nei casi in cui continuano a verificarsi bave, lo svantaggio della sbavatura manuale è che richiede più tempo di lavoro. La sbavatura manuale può anche danneggiare il pezzo durante l'operazione.
Il vantaggio del metodo meccanico è l'elevata velocità di rimozione, che può rimuovere in modo affidabile le bave. Tuttavia, ogni processo richiede la modifica della posizione del pezzo, la sostituzione degli utensili, ecc., il che può essere piuttosto complicato.
Lavorazione abrasiva
La molatura è anche uno dei metodi tipici per la sbavatura. La lucidatura a tamburo e la granigliatura sono solitamente posizionate come processi di lucidatura, ma a causa dell'effetto sbavante del getto e della collisione abrasiva, questo metodo viene talvolta utilizzato per rimuovere le bave.
La lucidatura a tamburo può essere immaginata come una lavatrice. Ruotare il contenitore contenente pezzi, liquidi e abrasivi e utilizzare le collisioni tra pezzi o tra pezzi e abrasivi per rimuovere le bave.
La granigliatura è un processo di lavorazione che spruzza particelle abrasive sulla superficie di un pezzo. Rimuovere le bave facendo scontrare le particelle abrasive con le bave sulla superficie del pezzo in lavorazione. Il suo vantaggio è che può essere combinato con la tecnologia di lucidatura per ottenere l'integrazione del processo. Presenta però anche degli inconvenienti, quali graffi e ammaccature sulla superficie del pezzo in lavorazione e smussamento degli angoli del pezzo in lavorazione.
Esiste anche un metodo di lavorazione chiamato lucidatura fluida (flusso abrasivo). Immaginate di spremere la crema dalla torta Montblanc. Consentire ai polimeri viscoelastici contenenti particelle abrasive di passare attraverso l'interno del pezzo sotto una certa pressione. Questo metodo è applicabile principalmente alle bave all'interno dei cilindri e ai bordi dei fori, e la sua caratteristica è quella di poter rimuovere bave di forme complesse o di materiali duri. D'altra parte ci sono anche degli svantaggi come i lunghi tempi di elaborazione. Altri tipi di processi di sbavatura includono il trattamento termico mediante sinterizzazione al plasma o a fiamma per rimuovere le bave, processi chimici che utilizzano sostanze chimiche per sciogliere le bave e metodi elettrochimici come l'elettrolucidatura.