Subtractieve Bewerking Uitgelegd: Technieken, Toepassingen en Voordelen

Duik te diep in de wereld van werktuigen en moderne bewerkingstechnieken, en u bent waarschijnlijk een discussie tegengekomen over subtractieve en additieve bewerkingsmethoden. Wat zijn deze technieken, hoe werken ze, en hoe worden ze gebruikt?

We zullen beide ideeën in deze blog verkennen, en daarna wat meer focussen op subtractieve bewerking.

Moderne bewerkingsmethoden

Bewerking verwijst naar de mechanische processen gebruikt om onderdelen te creëren en af te werken. Meeste bewerking wordt gedaan met diverse werktuigen – deze omvatten draaibanken, freesmachines, routers, en vergelijkbare machines.

Additieve en subtractieve bewerking zijn twee verschillende manieren om hetzelfde doel te bereiken. Additieve bewerking, zoals de naam impliceert, combineert materiaal om een onderdeel te creëren. Een ruw voorbeeld van dit proces zou aardewerk zijn, waar een wiel (het werktuig) gebruikt wordt om een materiaal (de klei) te combineren en vorm te geven tot een afgerond product.

Echter, additieve bewerking was altijd beperkt door de soorten materialen. Klei werkt prima voor additieve processen, maar hout is onmogelijk. Verschillende metalen kunnen gevormd worden, maar alleen wanneer warm, en giet- en vormprocessen zijn onderscheidend van additieve bewerking.

Voor een groot deel van de menselijke geschiedenis, betekende dat dat onderdelen voor diverse machines moesten worden gecreëerd met subtractieve bewerking.

Subtractieve bewerking – de standaard aanpak

Laten we een voorbeeld gebruiken. Stel u hebt een platte schijf van metaal, en u moet een tandwiel of kogel creëren. U kunt proberen de tanden van het tandwiel aan de rand van de schijf te bevestigen, maar dat kan een uitdaging zijn. U zou de tanden op de schijf moeten hitten en lassen, en zelfs dan, zou de afwerking niet bijzonder glad zijn. Om het tandwiel af te werken en te garanderen dat het correct werkt, zou u terug moeten gaan en elk overbodig materiaal verwijderen.

Natuurlijk, om tijd te besparen, kunt u simpelweg een tandwiel creëren door materiaal van de schijf te verwijderen in de eerste plaats. Door overbodig materiaal uit te snijden of te slijpen, kunt u het verhoogde patroon van tanden voor de kogel creëren. En terwijl u dat doet, kunt u afwerkingsprocessen gebruiken om een gladde, egaal afwerking te garanderen.

Door materiaal te verwijderen, heeft u een afgerond onderdeel gecreëerd – dat is subtractieve bewerking. Historisch gezien, zijn subtractieve processen gebruikt met hout en metaal. Denk aan een houtbewerker, die een stuk eik op een draaibank draait om een prachtige stoelpoot te maken, of metaalfreesmachines uit de Industriële Revolutie die ijzeren steunen voor nieuwe fabrieken uitschliffen.

Subtractieve bewerking wordt meestal op twee manieren gebruikt: om een afgerond onderdeel te creëren uit een groter, onbewerkt stuk, of om een al bewerkt onderdeel af te werken tot een meer gepolijste toestand.

Een poot uit een blok hout snijden is een geweldig voorbeeld van de eerste methode. Het wisselen van het snijgereedschap op de draaibank voor een fijner, gladder exemplaar zou een geweldig voorbeeld zijn van de tweede. Beide instanties verwijderen materiaal, alleen in verschillende hoeveelheden en voor iets verschillende doeleinden.

Subtractieve bewerking in moderne productie

Vandaag de dag lijken subtractieve werktuigen nauwelijks op hun vroege voorgangers. Moderne draaibanken en freesmachines zijn extreem precies, hoogvermogend, variabel in snelheid, en frequent CNC-uitgerust. Met Computer Numerical Control (CNC) technologie, kunnen operators computers gebruiken om snijoperaties te plannen, programmeren, en uit te voeren met ongelooflijk smalle toleranties.

Veel draaibanken en freesmachines kunnen op drie of zelfs vier assen bewegen, wat toestaat dat onderdelen gesneden, geroteerd, weer gesneden, omgekeerd, en nogmaals gesneden kunnen worden, zolang als nodig. Wat vroeger meerdere machines of meerdere operaties op dezelfde machine vereiste, kan nu geprogrammeerd en gesneden worden op een enkel werktuig.

Moderne technologie heeft een aantal nieuwe subtractieve werktuigen aan een machinists' arsenal toegevoegd. Elektrische Ontladingsmachines (EDM's) gebruiken elektrische stroom om langzaam ferromaterialen te segmenteren. Voor non-ferro of gecoate onderdelen, gebruiken waterstraalsnijders geconcentreerde stromen om doorheen te snijden. Lasersnijders werken op een verscheidenheid van materialen, segmenterend onderdelen zoals nodig.

De toekomst van subtractieve en additieve processen

Terwijl subtractieve werktuigen nog steeds de eerplaats innemen op de meeste productievloeren, is er een groeiende druk om moderne additieve processen ook te integreren. Moderne tools zoals 3D-printers laten additieve processen toe met hout en metalen legeringen, wat een nieuwe dimensie toevoegt aan moderne bewerking. Subtractieve werktuigen kunnen dan in een afwerkingsrol gebruikt worden, overbodig materiaal verwijderen of geometrieën snijden die momenteel niet mogelijk zijn met additieve methoden.

Vooruitgaand, zullen machinisten in staat zijn de twee processen samen te gebruiken. Het kan zelfs mogelijk zijn om een computerprogramma te creëren dat een proces op een 3D-printer start en het dan afwerkt in een draaibank of freesmachine, de twee benaderingen naadloos combineren. Ondertussen zullen machinisten in staat zijn om te experimenteren met nieuwe additieve processen terwijl ze nog steeds vertrouwen op draaibanken, freesmachines, en subtractieve bewerking.