Mikroskrawanie jest procesem kształtowania ubytkowego bardzo małych (miniaturowych) elementów o wymiarach pomiędzy 1 μm – 999 μm z zachowaniem bardzo dużej dokładności wymiarowo-kształtowej oraz bardzo niskiej chropowatości powierzchni. W procesach mikroskrawania stosowane są narzędzia obrotowe (np. wiertła, frezy) o średnicach nieprzekraczających 1 mm lub miniaturowe noże tokarskie. Mikroobróbkę skrawaniem przeprowadza się zazwyczaj na ultraprecyzjnych obrabiarkach o bardzo dużej dokładności pozycjonowania osi i sztywności oraz umożliwiających wygenerowanie bardzo wysokich prędkości obrotowych wrzeciona (zazwyczaj powyżej 50 000 obr/min). Mikroskrawanie stosowane jest najczęściej w odniesieniu do następujących sposobów skrawania: frezowanie, toczenie, wiercenie.
Mikroskrawanie
ang.
Micromachining
Typ technologii
Faza rozwoju
Poziom innowacyjności
Skala produkcji
seryjna
Poziom gotowości technologicznej TRL
Opis technologii
Cel stosowania
precyzyjne kształtowanie ubytkowe miniaturowych elementów o zróżnicowanej geometrii
Wykorzystanie w przemyśle
przemysł lotniczy, elektroniczny, biomedyczny, motoryzacyjny, optyczny, mechaniki precyzyjnej
Technologie alternatywne
- skrawanie konwencjonalne
Wizualizacja działania
Zalety
- możliwość uzyskania bardzo dużej dokładności wymiarowo-kształtowej
- możliwość uzyskania bardzo małej chropowatości powierzchni (w stosunku do efektów skrawania konwencjonalnego)
- możliwość zmniejszenia obciążeń obróbkowych (w porównaniu do efektów skrawania konwencjonalnego)
- możliwość redukcji zużycia energii elektrycznej (w porównaniu do skrawania konwencjonalnego)
Wady
- znaczne wymagania dotyczące kwalifikacji kadry
- potrzebne doświadczenie w obróbce skrawaniem
- potrzebne doświadczenie w programowaniu obrabiarek CNC
- wysokie nakłady inwestycyjne
- konieczność zakupu ultraprecyzyjnej obrabiarki wraz z oprzyrządowaniem
Typy materiałów obrabianych
- wszystkie grupy materiałów obrabianych
- metale żelazne
- metale nieżelazne
- stopy metali nieżelaznych
- materiały twarde
- materiały utwardzone
Przykładowe produkty
- trybiki
- sprężyny
- koła zębate
- mikroigły
- mikroskalpele
- mikroformy i matryce
- mikrosoczewki
- mikropryzmaty
- mikrofrezy
- mikrowiertła
- mikrofrezarki
Wdrażanie technologii
Potrzebne zasoby
- ultraprecyzyjna obrabiarka
- narzędzia skrawające
- oprzyrządowanie
- ciecze obróbkowe (opcjonalnie)
Wymagane kompetencje
- szkolenie w zakresie obróbki skrawaniem
- duże doświadczenie praktyczne w obróbce skrawaniem
- szkolenie w zakresie programowania obrabiarek CNC
Aspekty środowiskowe
Zużycie wody
Zużycie energii
Wytwarzane odpady
Ocena ekspercka
Ośrodki rozwoju
- Uniwersytet Zielonogórski
- Politechnika Poznańska
- Politechnika Opolska
- Politechnika Rzeszowska
Uwarunkowania prawne
- brak