Unde au cel mai mult sens dispozitivele magnetice de fixare la prelucrare

Dispozitivele magnetice de fixare se dovedesc eficiente în practică mai ales acolo unde este necesară fixarea rapidă, repetabilă și fără presiune mecanică punctuală a unei piese feromagnetice. Un exemplu tipic este șlefuirea, frezarea componentelor plane, prelucrarea pieselor decupate mai subțiri, operațiile pregătitoare pe piese de sculărie sau operațiile de finisare la care contează paralelismul și deformarea minimă.

Marele lor avantaj este accesul liber la suprafața piesei de prelucrat. Când piesa nu este ținută de fălcile menghinei și nici de opritoare mecanice din partea superioară, spațiul de prelucrare este mai deschis. Acest lucru simplifică programarea operației și manipularea de către operator. În producția de serie, beneficiul se manifestă și prin timpi mai scurți de oprire între piesele individuale.

Fixarea magnetică are în același timp un loc stabil la șlefuirea plană. Aici, distribuirea uniformă a forței de fixare este esențială, deoarece piesa de prelucrat nu trebuie să se ridice sau să se răsucească în timpul îndepărtării materialului. Cu un pas polar ales corect și o suprafață de contact suficientă, dispozitivul magnetic de fixare poate asigura condiții foarte precise și repetabile.

Cum funcționează fixarea magnetică la prelucrare

Din punct de vedere tehnic, este vorba despre crearea unui circuit magnetic între dispozitivul de fixare și piesa de prelucrat. Forța de fixare nu depinde doar de valoarea nominală a dispozitivului de fixare, ci de mai multe variabile - materialul piesei, grosimea acesteia, planeitatea suprafeței de contact, calitatea așezării și modul în care fluxul magnetic se închide prin piesa de prelucrat.

Acesta este motivul pentru care același dispozitiv de fixare ține diferit o placă masivă din oțel față de o piesă presată subțire sau o bandă îngustă. Dacă piesa este prea subțire, fluxul magnetic nu se închide optim prin ea, iar forța reală de fixare scade. Similar se întâmplă și la o suprafață neuniformă, murdară sau parțial degajată.

În practică, de aceea nu este suficient să se cunoască doar dimensiunile plăcii magnetice. Este important să se știe ce tip de piese vor fi prelucrate, ce forțe de așchiere intră în proces și dacă prelucrarea va avea loc uscat, cu emulsie sau la solicitări termice mai ridicate.

Soluții permanente, electropermanente și electromagnetice

La tema dispozitivelor magnetice de fixare pentru prelucrare se compară cel mai des trei principii. Fiecare își are locul, iar diferențele dintre ele nu sunt doar în preț, ci mai ales în exploatare și siguranță.

Dispozitive magnetice permanente de fixare

Dispozitivele permanente de fixare funcționează fără alimentare permanentă. Se activează mecanic, iar câmpul magnetic se creează sau se redirecționează în interiorul sistemului. Avantajul lor este exploatarea simplă, mentenanța redusă și independența față de energia electrică în timpul prelucrării. Acest lucru este avantajos în atelierele unde sunt importante fiabilitatea și funcționarea stabilă fără cablare suplimentară.

Limitarea este flexibilitatea mai redusă la piese foarte variate și la aplicații unde trebuie controlată mai fin forța de fixare sau integrat sistemul în automatizare.

Dispozitive electromagnetice de fixare

Soluțiile electromagnetice necesită alimentare în timpul fixării active. Avantajul lor este controlul simplu și posibilitatea de a le integra în procesul tehnologic. Pe de altă parte, trebuie luată în calcul dependența de alimentare, trebuie rezolvată protecția în caz de pană de curent și trebuie avută în vedere încălzirea la funcționare mai îndelungată.

Pentru unele exploatări, acest lucru este pe deplin acceptabil, pentru altele reprezintă un risc operațional inutil. Depinde de caracterul producției și de cerințele de siguranță.

Dispozitive electropermanente de fixare

Sistemele electropermanente combină avantajele ambelor principii. Pentru comutarea stării au nevoie de un impuls electric scurt, dar după activare țin piesa de prelucrat fără alimentare permanentă. La posturile moderne de prelucrare este adesea o soluție foarte interesantă, mai ales acolo unde se pune accent pe siguranță, repetabilitate și integrare în procese automatizate.

Implementarea lor are sens mai ales în producția mai performantă și la aplicații mai solicitante. Pentru utilizare simplă în atelier însă, un astfel de sistem nu trebuie să fie întotdeauna justificat economic.

De ce depinde forța reală de fixare

Cea mai frecventă greșeală la alegere este concentrarea doar pe valoarea din catalog a forței de susținere. În exploatarea reală decid în special suprafața de contact dintre piesa de prelucrat și poli, grosimea materialului și direcția forțelor care acționează în timpul prelucrării.

Dacă prelucrați un segment joasă din oțel cu o suprafață de așezare suficientă, magnetul va lucra eficient. Dacă însă este vorba despre o piesă subțire sau cu formă complexă, cu o suprafață de contact mică, poate fi necesar să se utilizeze plăcuțe tehnologice, piese intermediare sau un mod special de poziționare. La fel de important este dacă forțele de așchiere acționează preponderent perpendicular pe placă sau creează un moment de deplasare care încearcă să mute piesa pe suprafață.

La frezare, componenta laterală a forței este adesea critică. Magnetul ține foarte bine în direcția de desprindere, dar sarcina de deplasare este o altă disciplină. De aceea, în multe aplicații se adaugă opritoare mecanice, care nu preiau forța principală de fixare, ci împiedică deplasarea piesei în timpul tăierii.

Când este dispozitivul magnetic de fixare mai bun decât menghina

Fixarea magnetică are avantaj acolo unde fixarea mecanică ar deforma piesa sau ar limita inutil accesul sculei. La plăci subțiri, flanșe, cuțite, segmente plane sau la așezarea multiplă a componentelor mai mici pe o singură suprafață, magnetul este adesea mai eficient.

Un alt avantaj este viteza. Operatorul nu trebuie să regleze repetat fălcile, să sprijine piesa și să controleze presiunea de fixare. La seriile repetate, aceasta înseamnă nu doar economie de timp, ci și o dependență mai mică a rezultatului de procedura individuală a lucrătorului.

Totuși, menghina sau dispozitivul mecanic rămâne mai potrivit la materialele neferomagnetice, la piesele spațial complexe și la operațiile cu forțe laterale de așchiere semnificative. Aici, magnetul pur și simplu nu este un răspuns universal.

La ce trebuie să fiți atenți la proiectarea aplicației

Curățenia suprafețelor de contact este esențială. Chiar și impuritățile fine, bavurile sau depunerile de emulsie pot înrăutăți așezarea și astfel pot reduce eficiența circuitului magnetic. La fel de importantă este planeitatea bazei piesei de prelucrat. Dacă piesa se așază doar parțial, nu se va obține forța de susținere presupusă și nici stabilitatea.

La piesele mai mici sau neregulate trebuie gândită polarizarea. Polarizarea fină este potrivită pentru piese de prelucrat mai subțiri și mai mici, în timp ce polarizarea mai grosieră lucrează mai bine cu piese mai masive. Alegerea incorectă se va manifesta fie prin ținere slabă, fie prin potențial neutilizat al dispozitivului de fixare.

Importantă este și demagnetizarea după operație. În unele producții, magnetismul rezidual nu deranjează, în altele poate complica măsurarea, manipularea așchiilor sau montajul ulterior. Dacă acest lucru este relevant, trebuie luat în calcul deja la proiectarea postului de lucru.

Dispozitivele magnetice de fixare și prelucrarea pieselor cu pereți subțiri

Tocmai la piesele cu pereți subțiri se vede principalul beneficiu al fixării magnetice. Fălcile mecanice creează presiune locală, care poate strânge sau deforma piesa încă înainte de începerea operației. După eliberarea fixării apare apoi abaterea care pe mașină nu era vizibilă.

Dispozitivul magnetic de fixare distribuie forța mai uniform pe suprafață. Aceasta nu înseamnă că deformarea nu mai este deloc posibilă, dar riscul este de obicei mai mic, iar procesul mai previzibil. La șlefuirea sau frezarea ușoară a pieselor mai subțiri din oțel, este adesea o soluție mai fiabilă decât fixarea punctuală clasică.

Și aici însă este valabil că piesa concretă decide. Dacă este foarte subțire, îngustă sau perforată, poate fi necesară completarea cu o placă suport sau o piesă intermediară auxiliară, pentru ca fluxul magnetic să se închidă corect.

Alegerea nu este doar despre produs, ci despre aplicație

La implementarea industrială nu merită să se aleagă dispozitivul magnetic de fixare doar după dimensiunea mesei mașinii. Este necesar să se cunoască materialul pieselor, grosimea lor minimă și maximă, caracterul prelucrării, precizia cerută și modul de operare. Diferența dintre o soluție funcțională și o exploatare problematică este adesea tocmai în detalii.

De aceea, consultanța tehnică are o importanță reală. În practică, aceasta decide adesea dacă va fi mai potrivit un sistem permanent, o soluție electropermanentă sau o combinație de fixare magnetică cu opritoare și elemente auxiliare. Un furnizor experimentat poate în același timp să atragă atenția asupra limitelor care nu sunt evidente din catalog.

SELOS Magnety se ocupă de mult timp de materiale magnetice și aplicații industriale, de aceea la alegere se poate conta nu doar pe sortiment, ci și pe experiența tehnică din exploatarea reală.

Dacă fixarea magnetică trebuie să aducă precizie, viteză și stabilitate, trebuie proiectată în funcție de procesul concret. Tocmai atunci dispozitivul magnetic de fixare nu devine doar un accesoriu al mașinii, ci o parte cu drepturi depline a tehnologiei de prelucrare.