Как поставщикСтальной композитный материалЯ воочию свидетелем уникальных возможностей и задач, которые возникают с обработкой этого продвинутого материала. Стальные композитные материалы, которые сочетают в себе прочность стали с другими материалами для достижения улучшенных свойств, все чаще используются в широком спектре отраслей, от аэрокосмической и автомобильной и автомобильной до строительства и производства. Тем не менее, обработка этих материалов представляет несколько трудностей, которые требуют тщательного рассмотрения и специализированных методов. В этом сообщении я расскажу о некоторых ключевых проблемах в обработке стальных композитных материалов и даю представление о том, как их преодолеть.
Твердость и абразивность
Одной из основных проблем в обработке стального составного материала является его высокая твердость и абразивность. Стальные композиты часто содержат твердые частицы или волокна, такие как карбид вольфрама, карбид бора или углеродные волокна, которые могут вызвать быстрый износ инструмента. Эти жесткие компоненты могут действовать как крошечные режущие края, соскабливание и разрушение режущего инструмента, когда он вступает в контакт с материалом. В результате срок службы инструмента значительно сокращается, и требуются частые изменения инструмента, что приводит к увеличению производственных затрат и простоя.
Чтобы решить эту проблему, важно выбрать правильные инструменты резки. Карбидные инструменты обычно используются для обработки стальных композитов из -за их высокой твердости и износостойкости. Тем не менее, даже карбидные инструменты могут испытывать значительный износ при обработке высокоабразивных материалов. В таких случаях могут быть более подходящими, которые могут быть более подходящими, могут быть более подходящими, могут быть более подходящими, могут быть более подходящими, могут быть более подходящими для поликристаллического алмаза (PCD) или инструментов, изготовленных из супер-запорных материалов, таких как поликристаллинный бриллиант (PCD) или кубический нитрид бора. Эти инструменты обеспечивают превосходную стойкость к износу и могут поддерживать свою переднюю краю в течение более длительных периодов, что снижает необходимость частых изменений инструмента.
В дополнение к выбору инструмента, правильные параметры резки также имеют решающее значение. Высокая скорость резки и подачи может генерировать чрезмерную тепло и трение, что может ускорить износ инструмента. Следовательно, рекомендуется использовать более низкие скорости резки и подачи при обработке стальных композитов. Это помогает уменьшить силы резания и генерацию тепла, продлевая срок службы инструмента. Охлаждающая жидкость или смазка также следует использовать для дальнейшего уменьшения трения и тепла, улучшив производительность обработки и поверхностную отделку.
Расслоение и вытягивание волокна -
Еще одна важная проблема в обработке стального композитного материала - это расслаивание и вытягивание волокна. Расплана происходит, когда слои композитного материала отделяются друг от друга, в то время как вытягивание волокна - это относится к удалению отдельных волокон из матрицы. Эти проблемы могут возникнуть во время резки, бурения или фрезерных операций, особенно когда силы резки не контролируются должным образом.
Распланка и вытягивание волокна - из -за того, что может поставить под угрозу структурную целостность обработанной части и повлиять на качество ее поверхности. Например, в аэрокосмических приложениях, где стальные композиты используются для производства критических компонентов, расслоение может привести к снижению прочности и устойчивости к усталости, создавая риск безопасности.
Чтобы предотвратить расслоение и вытягивание клетчатки - важно использовать соответствующие стратегии обработки. Для буровых операций, использование ступенчатой тренировки или тренировки со специальной геометрией точек может помочь уменьшить силу тяги и минимизировать риск расслоения. Кроме того, использование пластины за заготовкой может обеспечить поддержку и предотвратить доманирование материала в процессе бурения.
В операциях из фрезерного производства выбор правильного направления резки и скорость подачи имеет решающее значение. Восхождение фрезерования, где резак вращается в том же направлении, что и корм, обычно предпочтительнее, чем обычное фрезерование для обработки композитов, поскольку он может уменьшить силы резания и вероятность расслаивания. Более того, использование резкого режущего инструмента с правильным углами наклона также может помочь минимизировать вытягивание волокна.
Тепловое образование
Выработка тепла является распространенной проблемой в обработке стальных композитных материалов. Высокая твердость и абразивность этих материалов в сочетании с силами резания, участвующими в процессе обработки, могут генерировать значительное количество тепла. Чрезмерное тепло может вызвать несколько проблем, таких как тепловое повреждение материала, смягчение матрицы и ускоренное износ инструмента.
Тепловое повреждение стального композитного материала может привести к изменениям его механических свойств, таких как снижение прочности и жесткость. Смягчение матрицы также может повлиять на связь между сталью и другими компонентами, что приводит к расслаиванию и снижению конструктивной целостности.
Для управления генерацией тепла важно использовать эффективные методы охлаждения. Как упоминалось ранее, охлаждающая жидкость или смазка могут использоваться для рассеивания тепла и уменьшения трения. Охлаждение наводнения, где большой объем охлаждающей жидкости применяется непосредственно к зоне резки, часто используется для обработки стальных композитов. Это помогает сохранить режущий инструмент и заготовку при более низкой температуре, улучшая качество обработки и срок службы инструмента.
В дополнение к охлаждающей жидкости, использование соответствующих параметров резки может также помочь контролировать генерацию тепла. Более низкие скорости резки и подачи могут уменьшить тепло, генерируемое во время обработки. Кроме того, прерывистая резка, такая как использование прерванных режущих инструментов или выполнение коротких циклов обработки с разрывами между ними, может позволить заготовке и инструменту остыть, снижая риск теплового повреждения.
Формирование и эвакуация чипа
Образование чипов и эвакуация также являются сложными аспектами обработки стальных композитных материалов. Уникальная структура стальных композитов с их сочетанием стали и других материалов может привести к нерегулярной форме и размерам чипа. Эти чипы могут быть трудно сломать и удалить из зоны резания, что приводит к засолу чипа и увеличению сил резки.
Засорение чипа может вызвать несколько проблем, таких как плохая поверхность, повышенная износ инструмента и даже поломка инструмента. Когда в зоне резки накапливаются чипы, они могут выступать в качестве дополнительной режущей кромки, увеличивая трение и тепло. Это может еще больше повредить режущий инструмент и заготовку.
Для улучшения формирования и эвакуации чипов важно использовать режущие инструменты с правильными чипами - разбиваемыми функциями. Например, некоторые режущие инструменты имеют специально разработанные флейты или геометрию, которые помогают разбить чипы на более мелкие, более управляемые части. Кроме того, использование высокой охлаждающей жидкости может помочь вымогать чипы из зоны резки, предотвращая засорение чипа.
В некоторых случаях изменение процесса обработки, такого как использование бурения Peck или прерывистого фрезерования, также может улучшить эвакуацию чипов. Бурное отверстие Peck включает в себя неоднократно отмену бурового бита из отверстия, чтобы очистить чипсы, в то время как прерывистое измельчение позволяет удалять чипсы между проходами резки.
Точность размеров и отделка поверхности
Достижение высокой точности и хорошая поверхностная отделка имеет решающее значение в обработке стальных композитных материалов, особенно для применений, где требуются плотные допуски. Тем не менее, уникальные свойства этих материалов, такие как их анизотропия и неоднородная структура, могут затруднить поддержание постоянных размеров и качества поверхности.
Анизотропная природа стальных композитов означает, что их механические свойства могут варьироваться в зависимости от направления волокон или ориентации слоев. Это может привести к различным силам резки и скорости удаления материала в разных направлениях, что приводит к изменениям размерных. Кроме того, присутствие твердых частиц или волокон может вызвать шероховатость поверхности и неровность, влияя на поверхность.
Чтобы обеспечить точность размеров, важно использовать точное оборудование и методы обработки. Компьютер - числовые - управляющие (ЧПУ) Машины обычно используются для обработки стальных композитов, поскольку они могут обеспечить высокий - точный контроль над процессом резки. Регулярная калибровка обрабатывающего оборудования также важна для поддержания точных размеров.
Чтобы улучшить отделку поверхности, могут потребоваться процессы обработки, такие как измельчение, полировка или утилизация, могут потребоваться. Эти процессы могут помочь удалить неровности поверхности и достичь желаемого качества поверхности. Кроме того, использование правильных параметров резки и выбор инструментов также может способствовать лучшей поверхности в течение начального процесса обработки.
Заключение
Обработка стального композитного материала представляет несколько проблем, включая твердость и абразивность, расслоение и вытягивание волокна - выработка тепла, образование чипа и эвакуацию, а также достижение точности размера и отделка поверхности. Однако при правильном подходе эти проблемы могут быть преодолены. Выбирая соответствующие режущие инструменты, используя надлежащие стратегии обработки, контролируя параметры резки и реализуя эффективные методы охлаждения и чип -эвакуации, можно эффективно производить стальные композитные материалы и производить высокие качественные детали.
Если вы заинтересованыКомпозитный лист из нержавеющей сталиилиКомпозитная пластина из нержавеющей сталиИ есть какие -либо вопросы о обработке или хотели бы обсудить ваши потребности в закупках, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы здесь, чтобы предоставить вам лучшие решения и качественные стальные композитные материалы для ваших конкретных применений.
Ссылки
- Kalpakjian S. & Schmid SR (2009). Производственное проектирование и технологии. Пирсон Прентис Холл.
- Dornfeld, DA, Minis, I. & Takeuchi, Y. (2006). Справочник по обработке с помощью шлифовальных приложений. CRC Press.
- Clyne, TW, & Withers, PJ (1993). Введение в композиты металлической матрицы. Издательство Кембриджского университета.