Ювелірний віск, обробка на ЧПУ

Ювелирный воск, обработка на ЧПУ

Ювелірний віск: способи обробки на фрезерному верстаті ЧПУ

Якщо слідувати англійської термінології, ми отримаємо наступне визначення: віск – це досить велика категорія вуглеводневих речовин, який виходить з сирої нафти за допомогою процесу крекінгу. Але якщо заглянути в безліч вітчизняних енциклопедій, буде дещо інша картина. Тут воски категоріально поділяються на два великі класи: синтетика і природні. До натуральних відносяться воски рослинні або, наприклад, бджолиний. Приклад синтетичного воску – відомий всім парафін.

Під так званим ювелірним воском розуміється деяка суміш різної синтетики, полімерів, які складають речовину пластичної властивості. Такий воскової вид називають ще литним або модельним. Відсоток безпосередньо воску тут зведено до мінімуму, це пояснюється необхідністю зниження м’якості при обробці. Але все ж такий матеріал продовжують називати цим терміном, за традицією.

До ювелірного типу воску висовують конкретні вимоги:

  • він повинен бути дуже гнучким;

  • твердість-основний критерій для ефективної обробки;

  • також істотно, щоб віск був непрозорий, щоб під час роботи з точністю визначати криві форми, дефекти виробу.

Сьогодні існує великий перелік різних видів ювелірного воску, що відрізняється за своїми характеристиками.

Особливості воскової обробки

Для механічного впливу на матеріал дуже важливе дотримання другого критерію – твердості. Кожен виробник пропонує різні типи литого воску, твердість яких істотно відрізняється. Якщо обробляти модельний віск на механічному верстаті ЧПУ, він повинен володіти серйозними характеристиками твердості. Крім того, на якість обробки значно впливають характеристики самого обладнання: режими, особливості різального інструменту, динаміка і швидкість порталу.

Як ми зазначили вище, дві головні особливості матеріалу – пластичність і твердість. Відповідно, він досить чутливий до вібраційних навантажень при різанні. Будь-яке, навіть найменше тремтіння інструменту призводить до псування матеріалу, до розтріскування.

Режими обробки і загальна стратегія

Режимну роботу верстата визначає сам матеріал – в залежності від типу і виробника. Сучасний ювелірний віск випускається в трьох основних кольорах, де зелений віск – найбільш твердий, але в той же час найбільш крихкий матеріал. Однак саме він є найбільш пристосованим до механічної обробки.

Стратегія розрізу матеріалу складається з двох або трьох етапів: один чорновий і один або два чистових прогони матеріалу. Чорновий варіант обробки передбачає використання однозахідного інструменту конічного типу розміром в два міліметри. Тут важливо, щоб стружка при обробці відлітала вгору.

У чорновій обробці є один істотний нюанс. Канавок фрези, що відповідають за відведення стружки, має бути якомога менше. Це забезпечить менше нагрівання матеріалу і дасть можливість збільшити обороти шпинделя. Якщо брати зелений віск, то його температурні характеристики плавлення знаходяться на рівні 116 градусів. Вертикальна і горизонтальна подача інструменту здійснюється з параметрами 300 міліметрів в хвилину з одним кроком в 1 міліметр. Шпиндельна частота обертання – на рівні 20000 оборотів в хвилину.

Для чистової воскової обробки використовується спеціальний гравер конічної форми. Радіус становить 0.1-0.2 міліметра. Подача інструменту здійснюється з параметрами не менше 600 міліметрів в хвилину (не більше 900) з кроком в 0.5 міліметрів. Для деяких «делікатних» виробів особливої точності іноді потрібний додатковий етап чистової обробки. Переважно він необхідний для видалення стружкових відходів з невеликих отворів.

Модельний віск: основні характеристики

Описаний вище зелений віск, який виробляє фірмаFerris, на сьогоднішній день – найбільш популярний матеріал для обробки за допомогою фрез. Завдяки своїм характеристикам твердості і пластичності за допомогою фрез прорізаються тонкі, дрібні отвори і деталі, що дозволяє дизайнерськи втілювати найскладніші задумки.

Згодом такий матеріал легко піддається обробці надфілями і напилками. Якщо ж говорити про різанні на фрезерному верстаті з ЧПУ, то тут віск здатний «приймати на себе» особливо агресивні методи обробки без будь-яких пошкоджень і плавки. Товщина вироблених виробів може становити 0.2 міліметра, при цьому вони не деформуються і зберігають свою міцність.

Є ще два варіанти матеріалу, пропонованих компанією Ferris:

  • пурпурний віск з досить середніми показниками твердості. Відмінно обробляється різними інструментами – фрезами, напилками, звичайним ножем, надфілями. Основне застосування – великі порожнисті моделі з великим числом додаткових вставок. Температура плавлення – 107 градусів;

  • синій віск – найбільш м’який з усіх пропозиційFerris. Це дивовижно пластичний матеріал, який здатний згинатися до 90 градусів без будь-яких пошкоджень і зламу. При обробці утворюється досить крихкі стружкові відходи на відміну від попередніх воскових моделей. Фрезеруванні даний матеріал піддається тільки при дотриманні досить «щадного» швидкісного режиму. При цьому важливо використовувати інструмент без будь-яких насічок різальних граней. Застосовується для виготовлення виробів, де впроваджено безліч виступаючих елементів. Температура плавлення – 116 градусів.

В цілому, кожен вид воскового матеріалу піддається фрезовій обробці на верстатах з ЧПУ. Головне – вибрати правильний режим.

Повторне використання матеріалів

Після кінця терміну служби конкретної моделі або литевої воскової форми її можна застосовувати повторно. Для цього виріб з воску додатково обробляється температурою (розплавляється) і заливається в нову форми, найчастіше в силіконову.

Нагрівати восковий матеріал понад зазначені вище температури плавлення фахівці не рекомендують. Так само, як і піддавати надшвидкому нагрівання. Це може призвести до утворення міхурів на поверхні матеріалу, що зводить його якість нанівець. Швидке охолодження також не рекомендується, це часто призводить до деформації матеріалу через нерівномірність охолодження різних шарів виробу.

Відповідно, для повторної переплавки воску використовуються печі, де температура розподіляється рівномірно. Після того як температура досягла 110 градусів (номінальний показник) нагрів припиняється. Дуже важливо, щоб температура після цього підтримувалася на заданому рівні. Це дозволяє зробити тільки печі, оснащені автоматикою.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *