Tipuri de materiale compozite pentru centre de prelucrare
Materialele compozite pot fi împărțite în materiale compozite metal-metal, materiale compozite nemetal-metal și materiale compozite nemetal-nemetal în funcție de compoziția lor. În funcție de caracteristicile sale structurale, poate fi împărțit în:
1. Fibră compozite. Toate tipurile de armături cu fibre sunt compuse în materialul matricei. Cum ar fi plasticul armat cu fibre, metalul armat cu fibre etc.
2. Compozite sandwich. Este compus din materiale de suprafață și materiale de bază cu proprietăți diferite. În general, materialul de suprafață este de înaltă rezistență și subțire; Materialul de bază este ușor și cu rezistență redusă, dar are o anumită rigiditate și grosime. Este împărțit în strat intermediar solid și strat intermediar de tip fagure.
3. Compozite cu granulație fină. Particulele dure sunt distribuite uniform în matrice, cum ar fi aliajul întărit cu dispersie, cermetul etc.
4. Compozite hibride. Este compus din două sau mai multe materiale de armare amestecate într-un material matrice. Rezistența la impact, rezistența la oboseală și rezistența la rupere a compozitului sunt îmbunătățite semnificativ în comparație cu cele ale compozitelor obișnuite cu o singură fază armată și are proprietăți speciale de dilatare termică. Este împărțit în compozite hibride intrastrat, hibrid interstrat, hibrid sandwich, hibrid intrastrat/interstrat și compozite superhibride.
Câteva probleme cărora ar trebui să se acorde atenție la prelucrarea de precizie a materialelor compozite
1. Rezistența interlaminară a compozitului din fibră de carbon este scăzută și este ușor de delaminat sub acțiunea forței de tăiere. Prin urmare, forța axială trebuie redusă la găurire sau tăiere. Găurirea necesită viteză mare de rotație și avans mic. Viteza de rotație a centrului de prelucrare este în general de 3000-6000r/min, iar viteza de avans atinge 0.01-0,04 mm/r. Burghiul ar trebui să fie cu trei ascuțite cu două tăișuri sau două ascuțite cu două tăișuri. Lama ascuțită poate tăia mai întâi stratul de fibră de carbon, iar cele două margini joacă un rol în repararea peretelui găurii. Burghiul cu incrustație de diamant are o bună ascuțire și rezistență la uzură. Găurirea materialului compozit și a stratului intermediar din aliaj de titan este o problemă dificilă. În general, un burghiu integral din carbură cimentată este utilizat pentru a găuri în conformitate cu parametrii de tăiere ai aliajului de titan. Găuriți din partea din aliaj de titan până când găurirea este finalizată. Lubrifiantul este adăugat în timpul forării pentru a atenua arsurile din materialul compozit. Compania Boeing a dezvoltat special biți combinați PCD pentru forarea straturilor intermediare.
2. Efectul de tăiere al celor trei noi tipuri de freze speciale pentru prelucrarea compozitelor integrale din carbură cimentată este mai bun. Toate au câteva caracteristici comune: rigiditate ridicată, unghi mic de spirală, chiar 0 grade . Lama special concepută în schelet poate reduce eficient forța de tăiere axială a centrului de prelucrare și poate reduce delaminarea. Eficiența și efectul lor de prelucrare sunt foarte bune.
3. Chipsurile compozite sunt pulverulente, ceea ce este dăunător sănătății umane. Pentru colectarea prafului trebuie folosite aspiratoare de mare putere. De asemenea, răcirea cu apă poate reduce eficient poluarea cu praf.
4. Componentele de prelucrare compozite din fibră de carbon sunt, în general, mari ca dimensiuni, complexe ca formă și structură, cu duritate și rezistență ridicate și sunt materiale dificil de prelucrat. În procesul de tăiere, forța de tăiere este mare, căldura de tăiere nu este ușor de transmis, rășina va fi arsă sau înmuiată atunci când este gravă, iar uzura sculei este gravă. Prin urmare, unealta este cheia procesării fibrei de carbon, iar mecanismul său de tăiere este mai aproape de șlefuire decât de frezare. Prin urmare, viteza liniei de tăiere a centrului de prelucrare este de obicei mai mare de 500 m/min, iar strategia de avans mic de mare viteză este adoptată. Uneltele de tăiere sunt, în general, freză moletă din carbură solidă, roată de șlefuit cu diamante galvanizate, freză cu incrustație de diamant și pânză de ferăstrău pentru cereale diamantate pe bază de cupru.