Kwalifikacja: CES.01 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu ceramicznego
Zawód: Technik ceramik
Rysunek przedstawia rozkład ciśnień w kształtkach prasowanych osiowo
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Takie rozkłady ciśnień, jakie widzimy na rysunku, są typowe dla prasowania dwustronnego, czyli wtedy, gdy nacisk przykłada się z dwóch przeciwnych stron. Bardzo często spotyka się to rozwiązanie w produkcji kształtek ceramicznych, metalurgii proszków, czy nawet przy formowaniu niektórych elementów z tworzyw sztucznych. W branżowych normach, jak PN-EN ISO 3952, zaleca się właśnie prasowanie dwustronne w celu uzyskania możliwie jednorodnego zagęszczenia materiału w całym przekroju. Dzięki temu ciśnienie rozkłada się w miarę równomiernie, aczkolwiek zawsze w środku próbki będzie ono najwyższe, a bliżej końców stopniowo maleje. Praktyka pokazuje, że stosowanie nacisku tylko z jednej strony prowadzi do powstawania niedogęszczeń i porowatości w dolnych partiach wyrobu, co zdecydowanie obniża jego wytrzymałość. Moim zdaniem, różnica jakościowa jest znacząca – dwustronne prasowanie daje produkty, które są wyraźnie bardziej wytrzymałe i przewidywalne pod względem właściwości mechanicznych, co bywa kluczowe przy produkcji elementów dla przemysłu motoryzacyjnego czy lotniczego. Warto też pamiętać, że taki rozkład ciśnienia często wykorzystuje się jako przykład w literaturze technicznej, bo dobrze pokazuje, jak ważna jest równomierność nacisku w procesach prasowania.
Wielu uczniów ma pewien problem z rozróżnieniem, jak dokładnie przebiega rozkład ciśnień podczas prasowania osiowego, szczególnie jeśli nie mieli jeszcze praktyki przy urządzeniach. Wydaje się często, że nacisk przyłożony z kilku stron (czterostronnie czy trzystronnie) zapewni najbardziej jednolite zagęszczenie, ale w rzeczywistości takie rozwiązania są bardzo rzadko stosowane ze względu na komplikacje technologiczne i wysokie koszty. Z kolei prasowanie jednostronne jest najprostszym przypadkiem, jednak prowadzi do bardzo nierównomiernego rozkładu ciśnienia. Wtedy górna część wyrobu jest silnie zagęszczona, a dolna wyraźnie mniej, co prowadzi do wad typu rozwarstwienia czy niejednolitej gęstości, co jest sprzeczne z wymaganiami norm jakościowych. Wielu początkujących intuicyjnie sądzi, że im więcej stron nacisku – tym lepiej, ale to pułapka myślowa, bo nie patrzy się wtedy na to, jak rzeczywiście zachowuje się materiał pod ciśnieniem. W praktyce przemysłowej najczęściej stosuje się właśnie prasowanie dwustronne, ponieważ pozwala osiągnąć najlepszy kompromis między technologiczną prostotą a oczekiwaną jakością wyrobu. Standardy branżowe i podręczniki do technologii maszyn często podkreślają, że tylko dwustronny rozkład sił daje przewidywalny profil gęstości, widoczny na pokazanym rysunku – z maksimum w środku i stopniowym spadkiem ku krawędziom. Z mojego doświadczenia wynika, że warto zawsze zwrócić uwagę na kierunki działania sił na schematach – to podstawa poprawnej identyfikacji typu prasowania.