La sbavatura è il processo di rimozione di piccoli frammenti di metallo indesiderati dai bordi o dalle superfici di un pezzo fuso. Questi frammenti indesiderati sono chiamati bave o bave di fusione. Sono un normale sottoprodotto della fusione e di altri processi di produzione.
La sbavatura avviene dopo che il getto è stato rimosso dallo stampo e il metallo in eccesso, come i canali di colata e le colonne, è stato rimosso. Fa parte delle fasi finali di pulizia e finitura che rendono il pezzo sicuro, funzionale e pronto all'uso.
Se le due metà di uno stampo non si sigillano ermeticamente, il metallo fuso può fuoriuscire nel piccolo spazio tra di esse. Quando il metallo si raffredda, si forma una sottile cresta chiamata "bava" lungo la giunzione.
Dopo la fusione, i canali di colata e i canali di colata vengono tagliati. Se il taglio non è perfettamente liscio, rimane un piccolo bordo metallico rialzato attorno all'area di taglio.
Utensili da taglio usurati, mole abrasive o superfici di stampi perdono la loro affilatura. Questo può causare sbavature o deformazioni del metallo anziché tagliare in modo netto, lasciando delle sbavature.
Se la velocità e l'avanzamento di foratura o fresatura non sono impostati correttamente, l'utensile da taglio può spingere il metallo lateralmente anziché rimuoverlo in modo pulito, creando bordi arricciati o ruvidi.
Il riscaldamento e il raffreddamento rapidi possono causare una leggera deformazione degli angoli o dei bordi taglienti. Ciò potrebbe creare piccole sporgenze che devono essere rimosse.
Si forma quando il materiale viene schiacciato lateralmente durante un'operazione di taglio o rifinitura, creando una cresta rialzata lungo il bordo. Il nome deriva da effetto Poisson, dove il materiale si deforma lateralmente quando viene compresso.
Si verificano quando l'utensile da taglio spinge il materiale davanti a sé, facendolo arricciare sul bordo anziché separarsi in modo netto. Questo crea un labbro che si ripiega sul bordo del pezzo.
Bordi frastagliati e fratturati causati dal distacco improvviso del materiale all'uscita dell'utensile dal taglio. Questo tipo di bava ha spesso un aspetto ruvido e lacerato.
Uno strato sottile e indesiderato di metallo che si forma quando il metallo fuso si infiltra in piccole fessure nell'assemblaggio dello stampo, solitamente lungo le linee di separazione o attorno a nuclei mal montati.
La sbavatura manuale consiste nel rimuovere manualmente le bave utilizzando utensili di base. Tra gli utensili più comuni figurano lime piatte, lime tonde, raschietti, coltelli per sbavatura, pietre abrasive, carta vetrata e smerigliatrici rotanti manuali.
L'operatore ispeziona il pezzo visivamente o al tatto, quindi guida l'utensile lungo la bava per tagliarla o molarla. Questo processo può essere eseguito su un banco di lavoro o in produzione.
La precisione deriva dal controllo dell'operatore, che può lavorare su forme complesse, bordi irregolari e superfici delicate.
La sbavatura meccanica utilizza macchine motorizzate per rimuovere le bave tramite abrasione fisica o attrito.
I sistemi comuni includono:
I metodi meccanici sono spesso progettati per l'elaborazione in batch, con tipi di supporti, velocità di rotazione e tempi di ciclo regolabili per adattarsi al materiale del pezzo e alle dimensioni delle bave.
La sbavatura termica sfrutta il calore della combustione controllata per vaporizzare le sbavature.
Il processo inizia inserendo i pezzi all'interno di una camera sigillata. La camera viene riempita con una miscela di gas combustibile (come il gas naturale) e ossigeno. La miscela viene accesa, creando una fiamma di breve durata e ad alta temperatura che brucia il materiale sottile della bava.
Il metallo di base rimane intatto perché la combustione è estremamente breve, solitamente nell'ordine dei millisecondi, e interessa solo piccole e sottili bave. La TEM è particolarmente efficace sulle bave interne di fori, canali e passaggi intersecanti inaccessibili con utensili fisici.
La sbavatura elettrochimica rimuove le bave attraverso un processo elettrolitico che dissolve il metallo a una velocità controllata.
L'area della fresa è posizionata vicino a un elettrodo sagomato, ed entrambi sono immersi in una soluzione elettrolitica (spesso nitrato di sodio o simile). Viene applicata una corrente elettrica continua, che fa sì che gli ioni metallici presenti sulla fresa si dissolvano nell'elettrolita.
Poiché la corrente è concentrata sui punti più alti, come i bordi delle bave, il processo rimuove le bave senza modificare la geometria della superficie circostante. L'ECD è preciso e spesso utilizzato per i bordi in cui la precisione è fondamentale.
La sbavatura criogenica sfrutta il freddo estremo per rendere le sbavature fragili, in modo che possano essere rotte meccanicamente.
I pezzi vengono posizionati in una camera e raffreddati con azoto liquido o aria refrigerata a temperature molto inferiori allo zero. Le sbavature, essendo sottili, congelano più rapidamente e diventano fragili prima che il grosso del pezzo ne venga compromesso.
Una volta che le bave diventano fragili, i pezzi vengono sottoposti a burattatura o sabbiatura con piccole palline (spesso in materiale plastico) che le rimuovono. Il processo è rapido e mantiene l'integrità della base.
La sbavatura con getto d'acqua ad alta pressione rimuove le sbavature utilizzando flussi d'acqua pressurizzati a decine di migliaia di libbre per pollice quadrato (psi).
L'acqua viene convogliata attraverso un ugello e indirizzata con precisione sulla bava. L'elevata energia cinetica dell'acqua separa fisicamente la bava dal pezzo senza generare calore.
È possibile disporre più ugelli per colpire contemporaneamente diverse bave. Il processo risciacqua inoltre il pezzo durante la sbavatura, senza lasciare residui abrasivi.
La sbavatura laser utilizza un fascio di luce concentrato per vaporizzare il materiale della sbavatura.
Un sistema laser individua la bava ed emette un impulso ad alta energia che riscalda il materiale fino al punto di vaporizzazione. In questo modo, la bava viene rimossa con un contatto meccanico minimo.
I sistemi laser possono essere programmati per tracciare percorsi specifici, garantendo che vengano rimosse solo le sbavature, mantenendo intatta la superficie circostante. La precisione deriva sia dal controllo del raggio laser sia dalla capacità di concentrarsi su aree molto piccole.
