MECHANIŠKUMO KERAMIKOS MEDŽIAGOS
Ultragarsinė apdirbimo technologija gali padėti gamintojams padidinti pralaidumą pažangių keramikos komponentų.
Iš kertinių medžiagų mechaninių savybių idealiai tinka įvairios paskirties gynybinių sistemų naujos kartos raketų kumšteliai ir implantų kompozicijos medicinos pramonei. Keraminės medžiagos, tokios kaip aliuminio oksidas (aliuminio oksidas) ir silicio nitridas, turi daug naudingų savybių: itin stiprios, atsparios cheminėms medžiagoms, atsparumas cheminiam korozijai, tik keletas vardų. Šios ir kitos savybės keramiką patraukia dizaineriams, kuriems reikia išskirtinio ilgaamžiškumo komponentų. Deja, tos pačios savybės taip pat kelia gamybos iššūkius, kuriuos sunku įveikti be tinkamos technologijos.
Komponentai, pagaminti iš švelniausio optinio stiklo, gali būti efektyviai pagaminti kompiuteriu skaitmeniniu būdu valdomomis (CNC) staklėmis, naudojant deimantus impregnuotą besisukantį pjovimo įrankį. Tačiau, taikant šį metodą keramikai, pjovimo įrankiai nusidėvi daug greičiau, nes įrankis ir ruošinys kyla didesnių jėgų dėl medžiagos kietumo. Norint kompensuoti padidėjusią jėgą, mašinų operatoriai turi padidinti įrankio veleno greitį, tuo pačiu sumažinant pjovimo padavimo greitį (greitį, kuriuo įrankis perkeliamas į dalį). Galiausiai tai užtikrina ilgesnį ciklo laiką ir mažesnį efektyvumą.
Ultragarsinis apdirbimas
Technika, vadinama ultragarsiniu būdu apdorotu apdirbimu, gali padėti įveikti iššūkius, susijusius su tradiciniu CNC apdirbimu. Ultragarso apdirbimo centrai * apima technologijas rentabiliems keramikos komponentams. Ultragarsinis apdirbimas apima įjungimo ir išleidimo sukimosi sukūrimą, kuris leidžia laisviau pjauti šias labai kietas medžiagas.
Vibracijos amplitudė yra nedidelė (mikrometrai), tačiau ji veiksminga šalinant medžiagą, kai įrankis svyruoja optimaliu dažnumu. Idealus dažnis, išmatuotas kilohercais (kHz), užtikrina, kad mašina veiktų kuo efektyviau ir pateiktų nuspėjamus rezultatus.
Patentuota programinė įranga ** nustato idealų kiekvieno įrankio svyravimų dažnį, atliekant dažninį išjungimą pradinio nustatymo metu. Frequency sweep nustato optimalų dažnį (dažniausiai tarp 20 ir 40 kHz), analizuojant įrankiui naudojamo darbo dydį, formą ir masę. Kai nustatomas idealus dažnis ir ciklas prasideda, programinė įranga automatiškai reguliuoja dažnį, kai dalis apdirbama, kad būtų užtikrintas ultragarso apdorojimo našumas. Dažnio pasikeitimas gali svyruoti nuo kelių hercų iki šimtų hercų, priklausomai nuo to, ar apdirbimo sąlygos pasikeičia, kai įrankis susiduria su dalimi.
Išplėstiniai apdirbimo procesai kietosioms keraminėms medžiagoms suteikia tokią naudą:
Apdirbimo procese žymiai sumažintos jėgos ant apdirbimo detalės ir įrankio, todėl operatoriams suteikiama galimybė laisvai padidinti apdorojimo greitį ir sumažinti tiekimo greitį.
Sumažinta ciklo trukmė, palyginti su įprastomis šlifavimo / frezavimo mašinomis
Minimalus įrankio nusidėvėjimas ir ilgesnis įrankio eksploatavimas dėl sumažėjusios jėgos ant dalies ir įrankio
Didesnis mechaniškai apdorotų komponentų tikslumas dėl labiau nuspėjamo įrankio naudojimo
Sumažintos įrangos sąnaudos
Sumažintas veleno greitis, ypač skylėms, mažesnėms kaip 0,007 colio.
Be to, ultragarso apdirbimas parodė geresnę paviršiaus kokybę, palyginti su standartiniu CNC šlifavimu / frezavimu. Tai ypač svarbu, jei norint pasiekti reikiamas detalių specifikacijas reikalingas tolesnis poliravimo procesas. Kuo tiksliau yra paviršiaus formos ir šiurkštumo po grindų proceso, tuo mažiau laiko reikia poliruoti.
* Pavyzdžiui OptiSonic ™ serija, sukurta "OptiPro Systems". ** "IntelliSonic ™", sukurta "OptiPro Systems".
Testavimas ir rezultatai
Kruopštus bandymas parodė, kaip naudojant ultragarso apdirbimo technologijas galima padidinti keraminių medžiagų gamybos efektyvumą. Kai kuriais atvejais ciklo laikas buvo sumažintas 50% ar daugiau lyginant su standartiniu CNC apdirbimu. Neseniai buvo atlikti du bandymai, skirti įvertinti ultragarso apdorojimo galimybes pagal skirtingus pjovimo scenarijus.
Pirmasis bandymas susijęs su aliuminio oksido ultragarsiniu apdirbimu. Techninės keramikos aliuminio šeimos grupė yra sugrupuota pagal grynumo lygį. Aukštesnis grynumo aliuminio oksidas idealiai tinka sudėtingesnėms reikmėms.1 Norėdami įvertinti ultragarso apdirbimo naudą, aliuminio oksiduose buvo apdirbamos apskritos kišenės, kurių kiekvienas turėjo 16 mm skersmenį ir 50 mm gylis. Pridėdamas ultragarso pagalbą 12,7 mm skersmens deimantiniam įrankiui, suklio nustatymas buvo 8,511 aps./min., O užprogramuota tiekimo greitis siekė 1650 mm / min. Kiekviena kišenė buvo užbaigta 6 minučių ir 30 sek. Ciklo metu. Palyginimui, vienos iš šių angų apdirbimas naudojant įprastą CNC frezavimo mašiną truko 1 val., Todėl po kiekvienos skylės įrankis buvo reikalingas, kad būtų keičiamas įrankis dėl pernelyg didelio susidėvėjimo. Ultragarso aparate naudojamas deimantinis įrankis parodė labai mažai dėvėti po 12 skylių.
Antrasis bandymas buvo atliktas siekiant nustatyti ultragarso apdorojimo veiksmingumą silicio nitridui. Silicio nitridas turi unikalią grūdų struktūrą, kuri ne tik suteikia itin aukštą atsparumą, bet ir itin didelę atsparumą šiluminiam smūgiui. 2 Šiame bandyme 4 mm skersmens gręžimas su deimantiniu šerdies elementu buvo atliekamas tiesiomis Z ašies apkrovomis, siekiant sukurti skylė su 13 mm gyliu. Naudojant ultragarso pagalbą, pagrindiniai gręžimo parametrai apima sukimosi greitį 6,511 aps./min. Ir tiekimo greitį 1 mm / min. Nors 1 mm / min tiekimo greitis atrodo mažas, jis yra idealus, atsižvelgiant į ypatingą silicio nitrido kietumą. Remiantis šiais parametrais, bendras ciklinio laiko tarpas, skirtas užbaigti skylę, buvo 15 min., Tris kartus greitesnis nei standartinis CNC apdirbimas.
Išplėstiniai pajėgumai
Kadangi keraminių komponentų rinka ir toliau auga, svarbu, kad gamintojai būtų aprūpinti naujausiomis technologijomis. Ultragarsiniai apdirbimo centrai suteikia daugiau galimybių nei standartiniai CNC šlifavimo / frezavimo staklės ir idealiai tinka įvairiems tikslams. Nesvarbu, ar reikalinga šviesos svorio dalis, ilgos šerdys, nedidelės skylės ar sudėtingos geometrinės savybės, pridedant ultragarsinį vibraciją į deimantinį šlifavimo įrankį, padidėja efektyvumas ir padidėja prietaiso tarnavimo laikas. Gamintojai, kurie naudoja ultragarso apdirbimo centrus, gali patirti didesnę keraminių komponentų pralaidumą, praleidžiant mažiau laiko ir pinigų perkant naujus įrankius.
Ieškoti AUTOMATINIO ULTRASONIC MACHINING jūsų nuoroda?
Spustelėkite AUTOMATINĖ ULTRASONIC MACHINING tai suprasti!
