Konkurencja umiejętności w zakresie kształcenia zawodowego w przemyśle maszynowym

Jak jubiler wykonuje pierścionek?
Popularną metodą produkcji biżuterii, takiej jak pierścionki i wisiorki, jest odlewanie metali, które składa się z wielu technologii, w tym odlewania na wosk tracony. Model woskowy jest tworzony z obiektu, który następnie zostaje uwięziony w bloku gipsowym. Później blok gipsowy umieszcza się w piecu, aż model woskowy wyparuje. Następnie forma gipsowa jest wypełniana płynnym metalem. Gdy metal ostygnie i stwardnieje, gips rozpuszcza się w wodzie i pozostaje metalowa kopia modelu woskowego, która jest gotowa do obróbki końcowej.
Doświadczeni jubilerzy potrafią ręcznie tworzyć wzorcowe modele woskowe za pomocą wielu narzędzi do rzeźbienia z dużą precyzją i dokładnością. Może to jednak być czasochłonne, a błąd ludzki nieuchronnie prowadzi do tego, że elementy biżuterii różnią się od siebie, jeśli weźmie się pod uwagę, że każdy nowy element wymaga własnego, nowego modelu woskowego. Aby tego uniknąć, modele woskowe są tworzone za pomocą innej formy. Zasadniczo proces produkcji masowej wymaga stworzenia formy dla wzorcowych modeli woskowych, a następnie nowych form gipsowych dla każdego elementu odlewanego z metalu.
Aby wykonać biżuterię na zamówienie, taką jak obrączki ślubne, przy użyciu tradycyjnych metod, mistrz zwykle potrzebowałby od 2 do 4 tygodni, a niektóre firmy proszą nawet o co najmniej 6-8 tygodni na pełne wykonanie pierścionka zaręczynowego. W tym miejscu naprawdę sprawdza się obróbka CNC, pomagając zaoszczędzić czas i obniżyć koszty tworzenia biżuterii.
Jak maszyny CNC pomagają w tworzeniu modeli wzorcowych do odlewania?
Ponieważ odlewanie metali jest jedną z najpopularniejszych metod tworzenia biżuterii, producenci koncentrują się na ulepszaniu procesu tworzenia modeli wzorcowych, aby przyspieszyć pracę. Zamiast ręcznie rzeźbić elementy z wosku, producenci używają maszyn CNC. Jeśli woskowa kopia elementu biżuterii zostanie stworzona za pomocą technologii CNC, może to pozwolić na wytworzenie bardziej złożonych i precyzyjnych geometrii w porównaniu z elementem rzeźbionym ręcznie. Na przykład szczegóły grawerowane można wykonać przed odlewaniem. Maszyny działają również szybciej, ale wymagają pliku CAD obiektu do utworzenia.
Do obróbki bloku wosku można użyć kilku typów maszyn CNC, takich jak frezowanie, toczenie i strumień wody. Aby usunąć materiał z skomplikowanych obszarów, maszyna CNC powinna być wyposażona w cienki typ frezu, a jeśli wymagane są różne rodzaje powierzchni, proces będzie obejmował zmianę narzędzi na inne rozmiary i kąty. W zależności od liczby osi, jaką posiada maszyna, potrzeba mniej zmian narzędzi i dostępnych jest więcej możliwości, ale jeśli jubiler tworzy określony rodzaj obiektu, zwykle wybiera najbardziej odpowiednią maszynę zoptymalizowaną pod kątem tych potrzeb.
Minusem, jaki mogą mieć mechaniczne frezarki, wiertarki i tokarki CNC do obróbki odlewnych bloków woskowych – deformacja materiału. Ponieważ wosk jest dość miękkim materiałem, narzędzia mechaniczne mogą przypadkowo nagrzewać go podczas procesu i wypaczać niektóre części – zwłaszcza w cienkich i skomplikowanych miejscach. Maszyny CNC, które są precyzyjnie dostrojone do tworzenia modeli wzorcowych, zwykle posiadają specjalne systemy chłodzenia, które zapobiegają wyginaniu się wosku pod narzędziem i zapewniają gładkie wykończenie powierzchni. Innym rodzajem maszyny CNC, która jest często używana do rzeźbienia modeli wzorcowych, jest strumień wody. Cięcie strumieniem wody jest bardzo podobne do frezowania, ale zamiast frezów mechanicznych, działa ze strumieniem wody zmieszanym z materiałami ściernymi. Maszyny CNC do cięcia strumieniem wody nie nagrzewają tak bardzo kawałka wosku i nie są potrzebne żadne zmiany narzędzi. Jeśli maszyna do cięcia strumieniem wody ma wiele osi lub stół obrotowy, może dawać dobre wyniki, takie jak maszyny frezarskie.