Dogniatanie/nagniatanie

Opis technologii

Dogniatanie to proces obróbki bezubytkowej polegający na wywieraniu nacisku na powierzchnię obrabianego przedmiotu przez elementy gniotące w postaci rolek, kulek, itd. Wzmocnienie lub utwardzenie warstwy wierzchniej przedmiotu uzyskuje się wskutek przemian mechanicznych wywołanych zgniotem.

Podczas dogniatania następuje uplastycznienie warstwy wierzchniej obrabianego przedmiotu. W punkcie styku siła dogniatająca wywołuje naprężenia kontaktowe w warstwie wierzchniej materiału. Jeśli wartość tych naprężeń przekroczy granicę plastyczności, materiał w pobliżu powierzchni zaczyna płynąć. Następnie część warstwy wierzchniej odkształcona sprężyście oddziałuje na część warstwy odkształconej plastycznie powodując jej ściskanie i przemieszczenie.

Ze względu na charakter oddziaływania elementów gniotących na powierzchnię, dogniatanie dzieli się na:

statyczne – siły dogniatania są niezmienne i działają na przedmiot przez elementy gniotące pozostające w ciągłym styku z przedmiotem obrabianym. Wśród technik dogniatania statycznego wyróżnia się:

  • dogniatanie ślizgowe – gładki element nagniatający (najczęściej diament) dociskany jest do powierzchni obrabianej z odpowiednią siłą i przemieszcza się po jej powierzchni, wywołując w strefie dogniatania tarcie ślizgowe i odkształcenia plastyczne nierówności powierzchni.
  • dogniatanie toczne – w trakcie procesu elementy (krążki, kulki, rolki) toczą się po obrabianej powierzchni przedmiotu pod obciążeniem statycznie działających sił naporu.

dynamiczne – siły dogniatania zmieniają się okresowo, a elementy gniotące nie pozostają w ciągłym styku z przedmiotem obrabianym. Wśród technik dogniatania dynamicznego wyróżnia się:

  • dogniatanie (kulowanie) uderzeniowe skoncentrowane – proces ten polega na cyklicznym skoncentrowanym uderzaniu powierzchni obrabianej przez wirujące elementy dogniatające w postaci kulek, krążków lub trzpieni.
  • dogniatanie (kulowanie) uderzeniowe rozproszone – proces polega na uderzaniu powierzchni obrabianej strumieniem kulek poruszających się z dużą prędkością, nadawaną im przez wyrzutnik wirnikowy lub sprężone powietrze.

Wizualizacja działania

    Typy materiałów obrabianych

    • stale
    • metale nieżelazne
    • stopy metali nieżelaznych

    Przykładowe produkty

    • łopaty turbin

    Wdrażanie technologii

    Potrzebne zasoby

    • narzędzia do dogniatania
    • oprzyrządowanie
    • stanowisko do dogniatania dynamicznego (np. wyrzutnik wirnikowy lub pneumatyczny)

    Wymagane kompetencje

    • szkolenie w zakresie technik obróbki wykończeniowej
    • szkolenie w zakresie technik obróbki skrawaniem

    Aspekty środowiskowe

    Zużycie wody

    Zużycie energii

    Wytwarzane odpady

    Ocena ekspercka

    Konkurencyjność

    Użyteczność

    Wpływ środowiskowy

    Ośrodki rozwoju

    • Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania w Krakowie
    • Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny
    • Politechnika Opolska
    • Politechnika Poznańska

    Uwarunkowania prawne

    Przedsiębiorstwa korzystające z technologii