Obróbka metali – na czym polega? Jakie są jej rodzaje?

Obróbka metali to szereg procesów mających za zadanie dokonać trwałej zmiany parametrów fizycznych oraz właściwości chemicznych obrabianych komponentów z tworzywa metalowego. Umożliwia to późniejsze wykorzystanie ich w pożądany sposób. Istnieje szeroki zbiór technik wykorzystywanych w tym celu. Poniższy artykuł przybliża najważniejsze informacje dotyczące tych, które wybierane są najczęściej.

Obróbka metali – podstawy

Funkcją i wykorzystaniem metalu zainteresowani byli już nasi prehistoryczni przodkowie, którzy w czasach neolitu wyszukiwali tzw. samorodki i przekuwali je własnoręcznie na ozdoby. Bardziej praktyczne – użytkowe wykorzystanie metalu rozpoczęto dopiero po wytopieniu pierwszego brązu. Wtedy zaczęły powstawać pierwsze przedmioty codziennego użytku, głównie wykorzystywane do polowania i obróbki żywności. Tworzywo to szybko okazało się niezbędne, a technologia jego przetwarzania rozwijała się w szybkim tempie. Obecnie istnieje mnóstwo sposobów umożliwiających precyzyjną obróbkę metalu, spośród których należy wymienić: obróbkę skrawaniem obejmującą m.in. struganie, frezowanie, szlifowanie i toczenie oraz obróbkę plastyczną, tj.: kucie, toczenie, walcowanie, gięcie i inne.

Obróbka skrawaniem – struganie, frezowanie, szlifowanie i toczenie

Skrawanie metalu polega na usunięciu nadwyżki materiału – tak, by końcowo uzyskać pożądaną formę pod kątem geometrii, wymiarów i chropowatości.

• Frezowanie – jak sama nazwa wskazuje, wykonywane jest z pomocą frezarki. Wieloostrzowy frez wykonuje ruch obrotowy, nadając materiałowi odpowiedni kształt. Obsługa narzędzia nie należy do najłatwiejszych i wymaga wprawy. W zależności od położenia frezu możemy wyróżnić frezowanie czołowe i obwodowe, a w zależności od obrabianej powierzchni przeciwbieżne i współbieżne. Stosowane bywa również frezowanie obwiedniowe, gwintów czy kopiowe.
• Szlifowanie – stosowane zazwyczaj już przy etapie wykończeniowym danego projektu. Dzięki odpowiednio dobranym narzędziom ściernym pozwala na duży stopień dokładności. W tym przypadku narzędziem jest ściernica, taśma ścierna lub osełka.
• Toczenie – proces odwrotny do frezowania (ruch obrotowy wykonuje tutaj sam przedmiot), wykorzystujący tokarki. Wyróżniamy toczenie: wzdłużne i poprzeczne.

Obróbka plastyczna – kucie, toczenie, walcowanie, gięcie i inne

Obróbka plastyczna metali polega na pracy z właściowościami fizykochemicznymi metalu za pomocą odkształceń plastycznych – zarówno na zimno, jak i na gorąco. Podstawowe rodzaje tej obróbki to:

• Walcowanie  – wykorzystuje walcarkę (materiał kształtowany jest za pomocą obracających się tarcz, rolek, walców). Walcowanie materiału zasilane jest jednym autonomicznym napędem głównym
• Gięcie – umożliwia zmianę krzywizny danego metalu nie zmieniając jego wymiarów poprzecznych. W tym celu wykorzystuje się urządzenia CNC. Rozróżniany tłocznicze lub kuźnicze gięcie metali.
• Toczenie – odbywa się przy użyciu specjalistycznych pras mechanicznych lub hydraulicznych. 
• Kucie – uderzanie narzędziem w metal, co generuje w nim założone odkształcenia. Wykorzystywane narzędzie to matryce lub bijaki, ewentualnie przyrządy kuźnicze.

Technologia obróbki metali – jaką wybrać?

Wybór metody obróbki materiału powinien być oparty zarówno o rodzaj i grubość blachy, jak i o wizję efektu końcowy, jaki chce się uzyskać. Choć techniki różnią się od siebie, łączy je jedno: wymagają fachowej wiedzy i użycia profesjonalnych maszyn i urządzeń.