עבודות CNC

מהי מערכת CNC?

המונחCNC  (Computer Numerical Control) מתייחס למערכת בקרה ממוחשבת לקליטה ויישום הוראות קוד שמותקנת במוכנה רובוטית שמשמשת למגוון סוגי עבודות של עיבוד שבבי. לרוב, טכנולוגיית CNC מיושמת במכשירי לייזר אוטומטיים המפקידים מכלול פעולות חיתוך, חריטה וכרסומת בלוחות ומשטחים מסוגים רבים העשויים מחומרי גלם מגוונים, ביניהם פרספקס או עץ.

טכנולוגיית CNC, שהחלה להתפתח כבר בשנות ה-60 של המאה הקודמת, נחשבת בימינו למתקדמת ביותר בתחום עיבוד שבבי ומהווה אמצעי יעיל, מהיר ומדויק לעיבוד חומרי הגלם השונים. פעולות חיתוך וכרסום בחומרי הגלם נדרשות לצרכי ביצוע פרויקטים תעשייתיים, לייצור רכיבים או מוצרים סופיים בשלל ענפי המשק, ובין היתר במגזרי הבנייה, העיצוב והפרסום. כך למשל, באמצעות מכונות CNC מייצרים כיום שלטי חוצות, מוצרי קידום מכירות, מודלים ארכיטקטוניים, פריטי ריהוט, תאורה ודקורציה.

מכונות CNC מודרניות מסוגלות להתמודד עם דרישות הייצור המאתגרות במיוחד, המצריכות יצירת חיתוכים מישוריים, חריטות אמנותיות וצורות מורכבות, דו ותלת-מימדיות בשלל גדלים ומחומרי גלם מגוונים, כמעט ללא צורך בסרטוט ידני. בהשוואה לשיטה הקונבנציונלית הידנית, עיבוד שבבי באמצעות CNC חוסך זמן, אנרגיה וכוח האדם, מכיוון שכל הפעולות מבוצעות באופן אוטומטי וממוחשב על ידי כלי החיתוך וקרן הלייזר, כאשר אנשי הצוות נדרשים רק לצורך ההשגחה על הייצור, תוך כדי בדיקת איכות מתמדת.

כיצד פועלת מכונת CNC?

השימוש במכונת CNC מאפשר להפיק רכיבים או מוצרים סופיים ברמת גימור גבוהה במיוחד. האיכות העילית של תוצרי CNC מושגת באמצעות המנגנון הממוחשב של מכונת CNC, אשר קולט מידע דיגיטאלי וממיר אותו להוראות פעולה, לייצור סוגים שונים של חיתוכים וחריטות בחומרי הגלם בצורה אוטומטית ומותאמת אישית, באופן איכותי, מהיר, חסכוני ומדויק ביותר.

בתוך מכונת CNC מותקן מנגנון בקר ממוחשב הקורא קובץ שמכיל הוראות קוד מותאמות אישית (תיב"מ) ומתרגם אותו לפקודות שאותן מבצע כלי העיבוד של המכונה בהתאם לסוג הפעולה הנדרש: חיתוך, כרסום, חריטה, השחזה ועוד. לאחר קליטת נתוני התוכנית, מכונות CNC פועלות באופן עצמאי (תוך כדי פיקוח ובקרת האיכות של אנשי הצוות). דגמי מכונות CNC השונים מיועדים לביצוע עיבוד שבבי בחומרי גלם ספציפיים ונבדלים אחד מהשני בין השאר על פי עוצמות גלי הלייזר שהם יכולים לייצר.

תהליך עיבוד שבבי בשיטת CNC במכונת הלייזר מתבצע באמצעות החום שמייצרת קרן הלייזר. ראש הלייזר, אשר מיקומו ועוצמתו נקבעים על ידי התוכנית הממוחשבת בהתאם לצרכי הייצור וסוג חומר הגלם, מתקבע בנקודה מסוימת מעל המשטח (פלטה או לוח) ומכוון עליה חום בעוצמה הנדרשת. השטח של החומר שסופג את החום של הלייזר יוצר תגובה כימית של שריפה או התכה וכתוצאה מכך נחתך (או משנה את צורתו ליצירת חריטה או עיכול).

עבודות חיתוך וכרסומת במכונות CNC

מכונות CNC מיועדות לביצוע מגוון פעולות של עיבוד שבבי, כאשר המרכזיות שביניהן הן חיתוך וחריטה או כרסום (כרסומת).

פעולת החיתוך בטכנולוגיית CNC נעשית על ידי ניקוב מישורי או צורני ברוחב שבין 0.05 מ"מ ל- 0.5 מ"מ על גבי חומר הגלם  תוך כדי הסרת שכבת חומר דקה עד להיפרדות מוחלטת. הפעולה מתבצעת בקו ישר או צורני, באופן נקי וממוקד, בכיוון, אורך ורוחב שהוגדרו על ידי הוראות ספציפיות בקוד הממוחשב. לאחר החיתוך, החלק המעובד נשאר נקי, עם שוליים חדות, ללא שינוי צבע או עובי ובלי שאריות של חלקיקי שבבים, אבק והפיח. כאשר החומר שנחתך במכונה ישמש כרכיב נפרד של המוצר הסופי, החיתוך הנקי מאפשר התחברות מושלמת של החלק לרכיבים הנוספים.

פעולת הכרסום, בדומה לחיתוך, מתבצעת על ידי הסרת שכבה של חומר הגלם. ואולם, בניגוד לחיתוך הנדרש להפרדה בין שני חלקי החומר, הכרסום משאר את החלק שלם, תוך כדי חריטה של קו או צורה בתוכו. כל נתוני הכרסומת – הצורה, העומק, העובי והאורך נקבעים בתוכנית CNC ומיושמים באמצעות כיוונון ראש הלייזר.