Până în prezent, direcția principală de dezvoltare a compozitelor este materialele de construcție pentru industria aerospațială, sportul auto și energia eoliană. Pentru corpurile de aeronave, sunt create compozite care măresc rigiditatea, forța și resursele structurii. Compozitele au o rezistență specifică excelentă și le poate da o formă complexă. În comparație cu aluminiu, materialul din plastic armat cu fibră de carbon (plastic din fibră de carbon) are de 14 ori rezistența la tracțiune, 19 ori mai puțin dilatare termică, 5 ori mai mult rigiditate și în același timp cântărește jumătate. Dar, în același timp, prelucrarea CFRP și numeroasele sale derivate cauzează mult mai multe dificultăți și schimbări în funcție de proprietățile componentelor.
Chiar și probleme mai complexe apar în determinarea modurilor, uneltelor și mașinilor pentru prelucrarea compozitelor pe bază de aluminiu, siliciu, ceramică cu fibre de armare din carbon, bor, ceramică etc.
În forma cea mai generală, sarcina este redusă la dezvoltarea de noi instrumente și metode de procesare pentru domeniul rapid de dezvoltare a materialelor compozite.
Prelucrarea mecanică este semnificativ diferită de prelucrarea metalelor. În plus, materialele compozite diferă și în ceea ce privește proprietățile lor și trebuie prelucrate în funcție de caracteristicile individuale. Diferențele în proprietățile care afectează prelucrabilitatea în cadrul grupului de compozite sunt mult mai importante decât, de exemplu, între metale. Aceasta, la rândul său, creează anumite dificultăți atât pentru producătorii care încep să lucreze cu materiale compozite, cât și pentru cei care au experiență în prelucrarea acestora. Deseori, începutul fabricării produselor din aceste materiale necesită o regândire completă a metodelor de procesare. lista instrumentelor folosite, modul de securizare a piesei de prelucrat și, în unele cazuri, utilizarea echipamentelor și echipamentelor specializate.
Procesul de tăiere a materialelor compozite diferă semnificativ de tăierea metalelor. În timpul prelucrării prin tăierea materialelor compozite din rășină epoxidică, muchia de tăiere determină desprăfuirea fibrelor.
O condiție indispensabilă atunci când se taie compozite este claritatea muchiei tăietoare a sculei, proiectată astfel încât să împiedice orice frecare dintre sculă și piesa de prelucrat. Probabilitatea de uzură a sculei ar trebui, de asemenea, să fie redusă la minimum, deoarece orice modificare a formei geometrice a marginii de tăiere va duce la o creștere instantanee a temperaturilor în zona de tăiere și la uzura critică a muchiei.
Geometria uneltelor trebuie selectată astfel încât să asigure o tăiere ușoară, neîncărcată, cu forțe de tăiere minime.
Doar o abordare individuală a fiecărei operațiuni individuale în prelucrarea materialelor compozite poate oferi un proces productiv și fiabil pentru producerea de produse din acest material complex. Comparația și evaluarea oricăror metode propuse ar trebui să fie însoțite de calcule economice. Cu toate acestea, trebuie amintit că, în ceea ce privește acest material, viteza de îndepărtare a materialului nu este întotdeauna principalul indicator al oportunității aplicării acestei sau acelei metode de procesare.
De exemplu, obținerea calității necesare într-o operațiune separată de găurire și în același timp un cost acceptabil de foraj poate afecta în mod semnificativ performanța. Asigurarea calității necesare în prima operație elimină necesitatea efectuării unor manipulări de pre-asamblare, ceea ce va duce la o reducere a timpului de procesare.
Cea mai mare dificultate în fabricarea pieselor din CM sunt operațiile de găuri de găurire, frezarea frontală, prelucrarea suprafețelor și marginilor. Mai jos, cu exemple specifice, aceste operațiuni sunt indicate cu indicarea modului de proiectare și de tăiere a sculei.
Arbore de frezare inclinata: profilarea condițiile de prelucrare Descrierea din fibre de carbon și cerințe: - unghiul de înclinare de instrument 2-10 grade - viteza ax ridicată și alimente - structura primară - fibra de carbon - echipament manual sau pneumatic - 2D și 3D suprafață componente - bună calitate, tratat suprafață, precizie ridicată Solution - CoroMill 390 - tăietor de carcasă: R390-032A32-11H - plăci CPD CD10 (colț raza de 3 mm) tăiere condiții - vf: 1800 mm / min - adâncimea de tăiere de 2 mm - unghi de înclinare de 5 grade - fz: 0,2mm / dinte · * Metoda de prelucrare aplicabilă pieselor cu o suprafață de curbură mică, adică pentru aripi și cele mai multe elemente ale fuselajul avionului.
Fig. 4.75. Explicații în text
frezarea frontală pe piesele din fibra de carbon Descriere condițiile de prelucrare și cerințe: - structura primară - fibra de carbon - minim și materiale de așchiere exfolierea - calitate bună suprafață de soluții de înaltă precizie - CoroMill Century cu PCD insertii - carcasa tăietor: R590-04C3-11M - placi: R590-1105H-PS2-NL CD10 taiere moduri - viteza de taiere: 300 m / min - FZ: degroșare: 0.16 / fină: 0.1mm / dinte
Milling părți ale marginii din fibra de carbon Descriere condițiile de prelucrare și cerințe: - Stratul exterior al fibrei de carbon - redusă probabilitatea exfolierii materialului prelucrat - calitate bună suprafață: Ra 1,25 um Solutions - CoroMill Plura specializate kostruktsii - 1: Carbide cuțit de diamant acoperit - 2: freza cu insertii PCD - diametrul tăietor de 10 mm, cu doi dinți de tăiere Condiții - viteza: 10.000 rot / min masă de alimente: 3200 mm / min - Fz: degroșare: 0.03 - 0.08 mm / dinte - Fz: fină: 0,02 - 0,04 mm / dinte
Fig. 4.76. Explicații în text
Articole similare
-
Compoziția, structura și proprietățile materialelor compozite
-
Blocare mecanică combinată pe punctele de vedere, caracteristicile și etapele de instalare
Trimiteți-le prietenilor: