: +86 15874211461
Szybka odpowiedź: CFRP i kompozyty są ścierne i łatwo ulegają delaminacji. Stosuj narzędzie diamentowe — zwykle galwaniczne, ziarno D252–D400 — aby ciąć z małą siłą i uzyskać czyste krawędzie, i zawsze stosuj odsysanie pyłu.
Powiązane lektury: Ściernica diamentowa galwaniczna · Ściernica diamentowa do grafitu & węgla · Przewodnik po kształtach ściernic diamentowych (1A1, 11V9, 6A2, 12V9).
Dlaczego kompozyty obrabia się diamentem
Kompozyty z włókna węglowego i szklanego są bardzo ścierne dla narzędzi, ale miękkie i słabe na ścinanie, więc ulegają delaminacji, strzępieniu i wyrywaniu włókien, jeśli tnie się je tępym lub mocno obciążonym narzędziem. Ostra krawędź diamentowa tnie z małą siłą, dając czyste krawędzie i znacznie dłuższą trwałość narzędzia niż węglik.
Dobór narzędzia i ziarna
| Operacja | Narzędzie | Ziarno (FEPA D) |
|---|---|---|
| Przycinanie krawędzi | Ściernica galwaniczna / frez | D252–D400 |
| Rowkowanie / bruzdowanie | Cienka ściernica galwaniczna | D252–D400 |
| Szlifowanie powierzchniowe | Metalowe / galwaniczne | D181–D301 |
| Wykonywanie otworów | Wiertło / koronka galwaniczna | D252–D400 |
Narzędzia galwaniczne dominują, ponieważ łączą ostrą krawędź z zachowaniem kształtu i można je wykonać w cienkich, złożonych geometriach.
Kontrola delaminacji i pyłu
- Ostre narzędzie, mała siła — prowadź narzędzie w cięcie, nie zatrzymuj się w miejscu.
- Podpieraj laminat, aby zewnętrzne warstwy się nie podnosiły.
- Odsysaj i filtruj pył — pył CFRP jest poważnym zagrożeniem dla zdrowia.
- Unikaj nadmiernego ciepła; matryca żywiczna może się zmiękczyć i rozmazać.
- Stosuj frezowanie współbieżne / właściwy kierunek, aby utrzymać czyste krawędzie.
Gdzie jest stosowana?
- Kompozytowe konstrukcje lotnicze — przycinanie i wiercenie.
- Elementy CFRP w motoryzacji.
- Kompozyty sportowe i przemysłowe — rury, płyty, profile.
- GFRP i laminaty hybrydowe.
Jaką specyfikację wybrać?
| Parametr | Typowa wartość |
|---|---|
| Narzędzie | Ściernica galwaniczna / frez |
| Ziarno (FEPA D) | D181–D400 |
| Tryb cięcia | Ostre, mała siła, współbieżne |
| Chłodziwo | Na sucho z odsysaniem (lub na mokro) |
| Priorytet | Bez delaminacji, czyste krawędzie |
| Bezpieczeństwo | Odsysanie pyłu obowiązkowe |
Geometria i ostrość narzędzia kontrolują jakość krawędzi bardziej niż samo ziarno.
Cięcie włókien bez ich wyrywania
CFRP jest mocny w kierunku włókien, a słaby między warstwami. Krawędź skrawająca, która najpierw popycha, a potem ścina, podniesie warstwę, a pozostawiona delaminacja jest często niewidoczna od obrobionej strony. Diament stosuje się, ponieważ pozostaje ostry znacznie dłużej niż węglik w ściernej matrycy węglowej, a ostra krawędź jest główną obroną przed delaminacją.
Ciepło to drugie ograniczenie. Matryca żywiczna mięknie i pali się w temperaturach znacznie niższych niż włókna, więc posuw i prędkość trzeba zrównoważyć, aby utrzymać chłodne cięcie i jednocześnie czyste ścinanie. Odsysanie pyłu jest obowiązkowe dla zdrowia i dla wykończenia.
Jak przygotować obróbkę?
- Podpieraj stronę wyjściową. Podłóż pod laminat płytkę poświęcalną lub dopasowane podparcie, aby włókna były cięte o coś, a nie wypychane.
- Używaj ostrej krawędzi diamentowej. Frez diamentowy lub krawędź PCD z dodatnim kątem natarcia; zużyte narzędzia delaminują nawet przy właściwym posuwie.
- Ustaw obciążenie wióra. Posuw na ząb wystarczająco duży, aby ciąć, a nie trzeć, przy prędkości wrzeciona utrzymującej chłodną krawędź.
- Odsysaj przy cięciu. Miejscowe odsysanie przy narzędziu plus środki ochrony indywidualnej; pył węglowy jest zagrożeniem dla zdrowia.
- Sprawdź stronę wyjściową. Przed przycinaniem szukaj białego wyrywania włókien i delaminacji; nie znikną w następnym przejściu.
- Wycofuj narzędzie po stanie krawędzi. Wymieniaj narzędzie przy zużyciu krawędzi, a nie po stałej liczbie części.
Jak rozwiązać typowe problemy?
| Objaw | Najbardziej prawdopodobna przyczyna | Co zmienić |
|---|---|---|
| Delaminacja na wyjściu | Niepodparty laminat, tępe narzędzie | Dodaj podparcie, przejdź na świeżą krawędź diamentową |
| Postrzępione krawędzie | Posuw zbyt mały (tarcie) lub zbyt duży (popychanie) | Dostrój posuw na ząb; wytnij próbkę testową |
| Przypalenia i zapach żywicy | Ciepło od tarcia lub zużyta krawędź | Zmniejsz prędkość wrzeciona, zwiększ posuw na ząb, popraw odsysanie |
| Stożkowość otworu | Ugięcie narzędzia w długim wiertle | Wierć z dosuwem skokowym, użyj sztywniejszego narzędzia, zmniejsz posuw |
| Pył w maszynie | Odsysanie nie u źródła | Zamontuj miejscowe odsysanie i obuduj strefę pracy |
Delaminacja i ciepło to dwa tryby awarii; oba są problemami procesu, zanim staną się problemami narzędzia.
Co powinno zawierać RFQ?
- Laminat: rodzaj włókna, układ warstw, grubość i stan utwardzenia.
- Cecha: przycięcie, rowek, otwór lub krawędź, z limitem delaminacji.
- Narzędzie: diamentowe lub PCD, geometria i średnica.
- Maszyna: prędkość wrzeciona, sztywność i odsysanie.
- Jakość: metoda kontroli delaminacji i tolerancja otworu.
- Wolumen: części na tydzień i obecny poziom poprawek.
Zobacz odpowiednie Ściernice diamentowe & CBN do tego zastosowania.
W kompozytach koszt zdelaminowanej części przyćmiewa koszt narzędzia. Określ limit delaminacji, a następnie wybierz ostrą krawędź diamentową i płytkę podpierającą, które go spełnią.
Nadal nieżelazne
CFRP jest niemetaliczny, więc diament jest właściwy. Gdy tylko przedmiotem obrabianym staje się stal lub żeliwo, ścierniwo musi zmienić się na CBN.
Tabela 1 — według rodziny materiałów
| Materiał | Typowa operacja | Zalecane spoiwo | Ziarno (FEPA D) | Koncentracja | Typowe Ra |
|---|---|---|---|---|---|
| Węglik spiekany (WC-Co) | Szlifowanie frezów & narzędzi | Żywiczne / metalowe | D91–D181 | 100–150% | 0,1–0,4 µm |
| PCD / PCBN | Przygotowanie krawędzi, szlifowanie obwodowe | Metalowe / ceramiczne | D46–D91 | 125–150% | 0,05–0,2 µm |
| Ceramika zaawansowana (Al₂O₃, ZrO₂, Si₃N₄) | Powierzchnia / kształt | Ceramiczne / żywiczne | D64–D151 | 75–125% | 0,2–0,6 µm |
| Szkło optyczne / płaskie, kwarc | Krawędź, fazowanie, CNC | Metalowe / żywiczne | D64–D126 | 75–125% | 0,05–0,3 µm |
| Półprzewodniki (Si, SiC, szafir) | Szlifowanie tylnej strony, cięcie płytek | Galwaniczne / żywiczne | D126–D400+ | 100–200% | <0,02 µm (drobne) |
| Ferryt / magnetycznie miękki | Powierzchnia / kształt | Żywiczne / metalowe | D91–D181 | 100–150% | 0,2–0,8 µm |
| Grafit / węgiel | Kształtowanie / przecinanie | Galwaniczne / metalowe | D181–D301 | 75–125% | — |
| CFRP / kompozyty | Cięcie, rowkowanie | Galwaniczne | D252–D400 | — | — |
| Powłoki natryskiwane cieplnie | Szlifowanie, polerowanie | Żywiczne / metalowe | D126–D252 | 75–100% | 0,1–0,4 µm |
| Kamień / konglomerat kwarcowy | Krawędź, kalibrowanie | Metalowe / galwaniczne | D181–D400 | — | — |
| Cyrkonia (stomatologia / medycyna) | Wykańczanie, polerowanie | Żywiczne / ceramiczne | D46–D126 | 75–100% | 0,1–0,3 µm |
| Stal / żeliwo (metale żelazne) | — | Nie diament — użyj CBN | — | — | — |
Wartości orientacyjne do planowania; końcowe ziarno, koncentrację i spoiwo potwierdź próbą szlifowania na swojej maszynie.
Granica zastosowań — kiedy nie stosować diamentu
Diament jest najtwardszym materiałem ściernym i właściwym wyborem do twardych, kruchych, nieżelaznych materiałów, takich jak węgliki spiekane, ceramika, szkło, krzem, szafir, ferryt, grafit i kompozyty. Nie wolno go stosować do metali żelaznych — stali, żeliwa i ich stopów — ponieważ węgiel zawarty w diamencie reaguje z żelazem w temperaturach szlifowania (około 700 °C / 1300 °F i powyżej). To powinowactwo chemiczne powoduje szybkie, nieprawidłowe zużycie diamentu (grafityzację) i niszczy ściernicę. Do stali, stali hartowanej, żeliwa i innych przedmiotów żelaznych należy zamiast tego stosować CBN (kubiczny azotek boru).
