Možnosti výroby a aplikace polotovarů ve strojírenství

Polotovary neboli podsestavy jsou velmi důležité součásti v průmyslu. Jedná se o mezikrok mezi surovinami a hotovým koncovým produktem. Proto jsou důležité pro mnoho společností při výrobě jejich produktů. Bez polotovarů by společnosti musely suroviny pro své produkty zpracovávat samy. Tento článek vysvětluje, jak se vyrábějí polotovary a kde se používají.

Co jsou to polotovary?

Polotovary – také nazývané podsestavy – jsou zpracované suroviny nebo meziprodukty mezi surovinami a koncovými produkty. Suroviny jsou materiály, které pocházejí přímo z přírody a nepodléhají žádnému zpracování. Jakmile je surovina zpracována, je charakterizována jako polotovar. Polotovary se obecně skládají pouze z jednoho materiálu, který je vyroben v hrubém tvaru. Jakmile jsou provedeny další výrobní kroky, např. pro vytvoření individuálního tvaru, označují se jako polotovary něčeho konkrétního. Polotovary mohou být vyrobeny z kovu (ocel, měď, hliník), plastu nebo jiných materiálů.

Výrobní procesy a zpracování polotovarů

Polotovary jsou vyráběny například následujícími výrobními procesy:

primární tvarování

Výrobní proces primárního tvarování je první krok ve výrobě polotovarů. DIN 8580 definuje primární tvarování jako první hlavní skupinu výrobních procesů a poté je rozděluje do osmi dalších podskupin. Během procesu primárního tvarování byl beztvarý (surový) materiál přeměněn na tvarované těleso. Primární tvarování se používá ve výrobní technologii k výrobě počáteční formy materiálu a například k zajištění soudržnosti materiálu. Kromě lisování, vstřikování a průtlačného lisování existuje řada dalších primárních procesů odlévání.

Během lisování se tvaruje tvarovatelný materiál (např. kovový prášek, plastový granulát) pomocí aplikace tlaku. Ve většině případů je komponenta, která je vytvořena, vystavena tepelnému zpracování, které ji dále ztuží nebo vytvrdí.

Průtlačné listování se může používat k vytvoření komponent, které mají kontinuální profily, jako jsou trubky nebo tyče. Většinou je plastový materiál protlačen skrze tvarovací trysku aplikující tlak a teplotu, čímž se dosáhne požadovaného vzhledu.

Vstřikovací lisování je vhodné zejména pro plasty. Granulát, který je k dispozici jako surovina, musí být během procesu plastifikován, tj. je uveden do tekutého stavu zahříváním. Tato roztavená surovina se poté vstříkne do nástroje pro tvarování vstřikováním, kde se ochladí a později se vyjme z formy. Dutina uvnitř vstřikovacího lisovacího nástroje také určuje konečný tvar obrobku.

Další zpracování: obrábění polotovarů

Polotovary jsou často dále zpracovávány obráběním nebo tvarováním. Podle normy DIN 8580 je tvarování samostatná hlavní skupina výrobních procesů. Obrábění je součástí hlavní skupiny řezání. Obrábění je jedním z nejdůležitějších výrobních procesů v průmyslovém sektoru. Následující příklad pro výrobu přesné hliníkové trubky popisuje různé výrobní kroky. V prvním kroku je vybrán hotový polotovar. Hliníkové trubky jsou klasické polotovary. Lze je snadno zakoupit. Mohou mít standardizované rozměry nebo již mají rozměry přizpůsobené jejich skutečnému použití. To je obzvláště důležité, pokud je nezbytné dodržovat normy. V případě standardizovaných rozměrů je v dalším kroku hliníková trubka nařezána na požadovanou délku koncového produktu.

Nyní je obráběna: otvory ze vyvrtat pro montáž nebo připojení. Konce trubky lze navíc zploštit frézováním, aby se zajistilo lepší utěsnění nebo upevnění. V závislosti na aplikaci může být také vhodné vyřezat závit do trubky pomocí nástroje pro řezání závitů. Po obrábění může docházet k povrchové úpravě, která chrání trubku před korozí a dalšími vnějšími vlivy. Na konci bude následovat kontrola kvality a sestavení s dalšími součástmi.

Potenciální aplikace pro polotovary

Polotovary se používají ve strojírenství, např. jako přesné komponenty. Přesně vyrobené komponenty mohou být vyrobeny pomocí polotovarů, jako jsou trubky, plechy nebo tyče, a mohou být použity ve strojích a mechanických systémech. Polotovary jsou také vhodné jako konstrukční komponenty, jako jsou rámy nebo pouzdra.

V následujícím příkladu byl polotovar přepravního vozíku sestaven z řady hliníkových sekcí:

Hliníkové části lze obrábět. Kromě toho mohou být hliníkové části a příslušenství nakonfigurovány v MISUMI a poté objednány odpovídajícím způsobem. Tato možnost snižuje počet kroků vývoje.

V prvním kroku je důležité zkontrolovat, zda hliníkové sekce odolají hmotnosti přepravních předmětů. Další podrobnosti o hodnocení hlavních složek tohoto příkladu naleznete pod tímto odkazem.

Ve webovém indexu MISUMI naleznete další informace o výpočtu průhybu a nosnosti hliníkových sekcí nabízených společností MISUMI.

Zajímavější příklady návrhů naleznete v naší knihovně inCAD.

Polotovary v MISUMI

MISUMI nabízí řadu polotovarů vyrobených z různých materiálů:

• kovové desky, které lze také přizpůsobit různým aplikacím
• kulaté pruty, tyče a trubky
• úhly a profilová ocel
• polotovary z plastu (desky, tabule, kryty)

Kovové desky jsou základním polotovarem ve strojírenství. Lze je použít jako základ pro nosné konstrukce nebo montážní stoly nebo je lze dále zpracovat na kryty a součásti stroje.

MISUMI má kovové desky vyrobené z různých materiálů, např. hliníku, oceli a mědi. Pro každou aplikaci existuje něco, co lze použít v široké škále provedení (desky, bloky, tvar písmene L, konkávní bloky, kulaté bloky, ploché tyče).

Kromě neopracovaných kovových desek jsou nabízeny také obráběné kovové desky a plechy. Zde je již předem dokončena důležitá předběžná práce, jako je první povrchová úprava. Je k dispozici pro montážní základní desky, montážní desky a konzole. Kulaté pruty mohou sloužit jako základ pro nápravy, hřídele a šrouby. Kromě mnoha dalších oblastí použití jsou potrubí instalována v různých průmyslových odvětvích pro přepravu kapalin a plynů. MISUMI nabízí trubky, tyče a kulaté pruty, které lze volně konfigurovat z hlediska délky a průměru, což zajišťuje vysoký stupeň přesnosti. K dispozici jsou kovové a plastové verze.

Kromě kovových desek jsou zde také plastové desky a plastové disky a kryty. Kromě kovu jsou jedním z nejdůležitějších materiálů podsestavy vyrobené z plastu. Lze je použít jako izolační materiál na ochranu elektrických součástí nebo jako kryty na ochranu před vlivy prostředí a poškozením. Podsestavy z plastu jsou k dispozici v průhledném a neprůhledném provedení s dalšími možnostmi, jako jsou otvory. K dispozici jsou také následující možnosti: keramické desky nebo připojení pro vizuální kontrolu.

Dalšími polotovary nabízenými společností MISUMI jsou volně konfigurovatelná úhlová a profilová ocel, zejména úhly ve tvaru L, ocelové U-profily nebo profily ocelových vláken a kovové bedny. Úhly jsou vhodné například pro posílení a propojení konstrukčních prvků nebo pro přenášení těžkých břemen (profilová ocel). Ocelové polotovary s U-profilem vyrobené z hliníku jsou k dispozici v délkách od 30 do 1000 mm a v mnoha šířkách a silách. Mohou být dodávány s montážními otvory. Kovové bedny jsou k dispozici ve volně konfigurovatelných velikostech, včetně odpovídajících montážních desek z nerezové profilové oceli.