Ювелирный воск, обработка на ЧПУ

Ювелирный воск, обработка на ЧПУ

Ювелирный воск: способы обработки на фрезерном станке ЧПУ

Если следовать английской терминологии, мы получим следующее определение: воски – это достаточно большая категория углеводородных веществ, который получаются из сырой нефти с помощью процесса крекинга. Но если заглянуть во множество отечественных энциклопедий, представится несколько иная картина. Здесь воски категориально разделяются на два больших класса: синтетика и природные. К натуральным относятся воски растительные или, например, пчелиный. Пример синтетического воска – известный всем парафин.

Под так называемым ювелирным воском понимается некоторая смесь разной синтетики, полимеров, которые составляют вещество пластического свойства. Такой восковой вид называют еще литьевым или модельным. Процент непосредственно воска здесь сведен к минимуму, это объясняется необходимости снижения мягкости при обработке. Но все же такой материал продолжают называть этим термином, по традиции.

К ювелирному типу воска предъявляются конкретные требования:

  • он должен быть максимально пластичным;

  • твердость – главный критерий для эффективной обработки;

  • также существенно, чтобы воск был непрозрачен, чтобы во время работы с точностью определять кривые формы, дефекты изделия.

Сегодня существует обширный перечень различных видов ювелирного воска, отличающегося по своим характеристикам.

Особенности восковой обработки

Для механического воздействия на материал очень важно соблюдение второго критерия – твердости. Каждый производитель предлагает разные типы литьевого воска, твердость которых существенно отличается. Если обрабатывать модельный воск на механическом станке ЧПУ, он должен обладать серьезными характеристиками твердости. Кроме того, на качество обработки значительно влияют характеристики самого оборудования: режимы, особенности режущего инструмента, динамика и скорость портала.

Как мы отметили выше, две главные особенности материала – пластичность и твердость. Соответственно, он достаточно чувствителен к вибрационным нагрузкам при порезке. Любое, даже малейшее дрожание инструмента приводит к порче материала, к крошению, растрескиванию.

Режимы обработки и общая стратегия

Режимную работу станка определяет сам материал – в зависимости от типа и производителя. Современный ювелирный воск выпускается в трех основных цветах, где зеленый воск – наиболее твердый, но в то же время наиболее хрупкий материал. Однако именно он является самым приспособленным к механической обработке.

Стратегия реза материала состоит из двух или трех этапов: один черновой и один или два чистовых прогона материала. Черновой вариант обработки предполагает использование однозаходного инструмента конического типа размером в два миллиметра. Здесь важно, чтобы стружка при обработке отлетала вверх.

В черновой обработке есть один существенный нюанс. Канавок фрезы, отвечающих за отвод стружки, должно быть как можно меньше. Это обеспечит меньшее нагревание материала и даст возможность увеличить обороты шпинделя. Ели брать зеленый воск, то его температурные характеристики плавления находятся на уровне 116 градусов. Вертикальная и горизонтальная подача инструмента осуществляется с параметрами 300 миллиметров в минуту с одним шагом в 1 миллиметр. Шпиндельная частота вращения – на уровне 20000 оборотов в минуту.

Для чистовой восковой обработки используется специальный гравер конической формы. Радиус его составляет 0.1-0.2 миллиметра. Подача инструмента осуществляется с параметрами не менее 600 миллиметров в минуту (не более 900) с шагом в 0.5 миллиметров. Для некоторых «деликатных» изделий особой точности иногда требуется дополнительный этап чистовой обработки. Преимущественно он необходим для удаления стружковых отходов из небольших отверстий.

Модельный воск: основные возможности

Описанный выше зеленый воск, который производит фирма Ferris, на сегодняшний день – наиболее популярный материал для обработки с помощью фрез. Благодаря своим характеристикам твердости и пластичности с помощью фрез прорезаются тонкие, мелкие отверстия и детали, что позволяет дизайнерски воплощать самые сложные задумки.

Впоследствии такой материал легко поддается обработке надфилями и напильниками. Если же говорить о резании на фрезерном станке с ЧПУ, то здесь воск способен «принимать на себя» особо агрессивные методы обработки без каких-либо повреждений и плавки. Толщина производимых изделий может составлять 0.2 миллиметра, при этом они не деформируются и сохраняют свою прочность.

Есть еще два варианта материала, предлагаемых компанией Ferris:

  • пурпурный воск с достаточно средними показателями твердости. Отлично обрабатывается разными инструментами – фрезами, напильниками, обычным ножом, надфилями. Основное применение – большие полые модели с большим числом дополнительных вставок. Температура плавления – 107 градусов;

  • синий воск – наиболее мягкий из всех предложений Ferris. Это удивительно пластичный материал, который способен сгибаться до 90 градусов без каких-либо повреждений и излома. При обработке образуется достаточно хрупкие стружковые отходы в отличие от предыдущих восковых моделей. Фрезеровке данный материал поддается только при соблюдении достаточно «щадящего» скоростного режима. При этом важно использовать инструмент без каких-либо насечек режущих граней. Применяется для изготовления изделий, где внедрено множество выступающих элементов. Температура плавления – 116 градусов.

В целом, каждый вид воскового материала поддается фрезовой обработке на станках с ЧПУ. Главное – подобрать правильный режим.

Повторное применение материала

После конца срока службы конкретной модели или литьевой восковой формы ее можно применять повторно. Для этого изделие из воска дополнительно обрабатывается температурой (расплавляется) и заливается в новую формы, чаще всего в силиконовую.

Нагревать восковой материал сверх указанных выше температур плавления специалисты не рекомендуют. Так же, как и подвергать сверхбыстрому нагреву. Это чревато образованием пузырей на поверхности материала, что сводит его качество на нет. Быстрое охлаждение также не рекомендовано, это часто приводит к деформации материала из-за неравномерности остывания разных слоев изделия.

Соответственно, для повторной переплавки воска используются печи, где температура распределяется равномерно. После того как температура достигла 110 градусов (номинальный показатель) нагрев прекращается. Очень важно, чтобы температура после этого поддерживалась на заданном уровне. Это позволят сделать только печи, оснащенные автоматикой.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *