Vrste kompozitnih materijala za obradne centre
Kompozitni materijali se prema svom sastavu mogu podijeliti na kompozitne materijale od metala do metala, kompozitne materijale od nemetala do metala i kompozitne materijale od nemetala do nemetala. Prema svojim strukturnim karakteristikama može se podijeliti na:
1. Vlaknasti kompoziti. Sve vrste vlaknastih ojačanja su složene u matrični materijal. Kao što je plastika ojačana vlaknima, metal ojačan vlaknima itd.
2. Sendvič kompoziti. Sastoji se od površinskih materijala i materijala jezgre s različitim svojstvima. Općenito, materijal površine je visoke čvrstoće i tanak; Materijal jezgre je lagan i niske čvrstoće, ali ima određenu krutost i debljinu. Dijeli se na čvrsti međusloj i međusloj saća.
3. Fino zrnati kompoziti. Tvrde čestice su ravnomjerno raspoređene u matrici, kao što je legura ojačana disperzijom, kermet itd.
4. Hibridni kompoziti. Sastoji se od dva ili više materijala za pojačanje pomiješanih u jednom materijalu matrice. Udarna čvrstoća, zamorna čvrstoća i otpornost na lom kompozita značajno su poboljšani u usporedbi s onima kod običnih jednofaznih kompozita, a ima i posebna svojstva toplinske ekspanzije. Dijeli se na unutarslojni hibrid, međuslojni hibrid, sendvič hibrid, unutarslojni/međuslojni hibrid i superhibridne kompozite.
Neki problemi na koje treba obratiti pozornost kod precizne strojne obrade kompozitnih materijala
1. Interlaminarna čvrstoća kompozita od karbonskih vlakana je niska i lako se rasloji pod djelovanjem sile rezanja. Stoga aksijalnu silu treba smanjiti prilikom bušenja ili rezanja. Bušenje zahtijeva veliku brzinu rotacije i mali posmak. Brzina rotacije obradnog centra općenito je 3000-6000r/min, a brzina posmaka doseže 0.01-0.04mm/r. Svrdlo treba biti tri oštra s dvije oštrice ili dvije oštre s dvije oštrice. Oštra oštrica može najprije odrezati sloj karbonskih vlakana, a dva ruba igraju ulogu u popravku stijenke rupe. Dijamantno svrdlo ima dobru oštrinu i otpornost na habanje. Bušenje kompozitnog materijala i međusloja legure titana težak je problem. Općenito, integralno svrdlo od cementnog karbida koristi se za bušenje u skladu s parametrima rezanja legure titana. Bušite sa strane legure titana dok se bušenje ne završi. Lubrikant se dodaje tijekom bušenja kako bi se ublažilo spaljivanje kompozitnog materijala. Tvrtka Boeing ima posebno razvijena PCD kombinirana svrdla za bušenje međuslojeva.
2. Učinak rezanja triju novih vrsta specijalnih glodala za obradu integralnih cementno karbidnih kompozita je bolji. Svi imaju neke zajedničke značajke: visoku krutost, mali kut zavojnice, čak 0 stupnjeva. Posebno dizajnirana oštrica u obliku riblje kosti može učinkovito smanjiti aksijalnu silu rezanja obradnog centra i smanjiti raslojavanje. Njihova učinkovitost i učinak obrade su vrlo dobri.
3. Kompozitni čips je praškast, što je štetno za ljudsko zdravlje. Za skupljanje prašine treba koristiti usisavače velike snage. Vodeno hlađenje također može učinkovito smanjiti zagađenje prašinom.
4. Komponente za strojnu obradu od kompozita ugljičnih vlakana općenito su velike, složenog oblika i strukture, visoke tvrdoće i čvrstoće i teški su za strojnu obradu. U procesu rezanja, sila rezanja je velika, toplinu rezanja nije lako izgubiti, smola će biti spaljena ili omekšana kada je ozbiljno, a habanje alata je ozbiljno. Stoga je alat ključ za obradu karbonskih vlakana, a njegov rezni mehanizam bliži je mljevenju nego mljevenju. Stoga je brzina linije rezanja obradnog centra obično veća od 500 m/min, a usvojena je strategija malih posmaka velike brzine. Alati za rezanje općenito su glodalo s naborima od čvrstog metala, galvanizirana brusna ploča s dijamantnim zrnom, glodalo s dijamantnim umetcima i oštrica pile s dijamantnim zrnom na bazi bakra.