Karbon fiber freze bıçağı paslanmaz çeliği işlemek için kullanılabilir mi?

Son yıllarda karbon fiber takviyeli kompozitler, hafif ve yüksek mukavemet özelliklerinden dolayı havacılık, otomotiv ve diğer alanlarda tercih ediliyor ve karbon fiberin kesici takım imalatında kullanılması da araştırılıyor. Peki, karbon fiber frezeleme takımı paslanmaz çeliği işleyebilir mi? Aşağıdaki Zhongye Da başyazısı sizi onu keşfetmeye götürecek!

Metal işleme alanında paslanmaz çelik, mükemmel korozyon direnci, mukavemeti ve tokluğu nedeniyle yaygın olarak kullanılır, ancak aynı zamanda sertleşme eğilimi, yüksek sürtünme katsayısı ve yapışması kolay kesici özellikleri nedeniyle işlenmesi zor tipik bir malzeme olarak da kategorize edilir. Paslanmaz çeliğin işlenmesinde sıklıkla hızlı kesici takım aşınması, düşük işleme verimliliği, iş parçasının zayıf yüzey kalitesi ve diğer sorunlarla karşı karşıya kalan geleneksel karbür frezeleme takımı.

Öncelikle bir şeyi açıklığa kavuşturmamız gerekiyor: Genellikle karbon fiber frezeleme takımı dediğimiz şey, takımın tamamının saf karbon fiberden oluştuğu anlamına gelmez, ancak kesici takımın matrisi veya kaplaması olarak karbon fiberle güçlendirilmiş kompozit malzemelerin veya aletin performansını artırmak için karbon fiberin bazı özelliklerinden yararlanmak üzere karbon fiber ve diğer malzemelerin (seramik, metal gibi) bir araya getirilmesi anlamına gelir. Saf karbon fiberin kendisi o kadar kırılgandır ki onu doğrudan kesici kenar olarak kullanmak pratik değildir.

Teorik olarak, yeterli sertlik ve aşınma direncine sahip karbon fiber kompozitlere dayalı kesici kenarlar oluşturmak mümkün olsaydı, bunların düşük yoğunluk, yüksek sertlik ve muhtemelen düşük sürtünme katsayısı özelliklerini kullanmak, paslanmaz çeliğin işlenmesinde bazı avantajlar sağlayabilir.Örneğin, daha düşük yoğunluk, kesici takım üzerinde daha az merkezkaç kuvveti anlamına gelir; bu da yüksek hızlı işleme için iyidir; yüksek sertlik titreşimi azaltmaya ve işleme stabilitesini iyileştirmeye yardımcı olur; ve yüzeyde düşük sürtünme elde edilebilirse, talaş bağlanmasını azaltabilir ve talaş kaldırmayı iyileştirebilir.

Ancak, paslanmaz çeliğin işlenmesi için karbon fiber frezeleme takımının kullanılması büyük zorluklarla karşı karşıyadır.

Yetersiz sertlik ve aşınma direnci:

Paslanmaz çelik, kesme alanında son derece yüksek sertlik ve aşınma direnci gerektiren önemli bir iş sertleştirme fenomenine sahiptir; kesme alanında yüksek sıcaklık vardır. kesici alet. Kobalt içeren semente karbür, PCD (çok kristalli elmas kaplama), PCBN (çok kristalli kübik bor nitrür) vb. gibi paslanmaz çeliğin işlenmesine yönelik mevcut ana kesici takım malzemeleri son derece yüksek sertlikle donatılmıştır. Karbon fiber kompozitler, özellikle de özel bir işlem görmemiş olanlar, bu malzemelere göre çok daha düşük sertliğe sahiptir. Yüksek hızlı, yüksek sıcaklıkta, yüksek basınçlı kesme ortamında, karbon fiber kesme takımlarının aşınması, ufalanması ve hatta kırılması çok kolaydır.

B, yüksek sıcaklık stabilitesi zayıf:

Paslanmaz çelik kesme çok yüksek ısı üretir; kesici takımların yumuşamadan ve oksitlenmeden yüksek sıcaklıklara dayanması gerekir. Karbon fiber ve onun kompozit malzemeleri yüksek sıcaklıklarda performansta keskin bir düşüşe neden olur, genellikle yalnızca daha düşük sıcaklıklarda kullanılabilir.Yüksek sıcaklıkta üretilen paslanmaz çeliğin işlenmesi muhtemelen karbon fiberin tolerans sınırını aşarak kesici takımın arızalanmasına neden olur.

C, kimyasal uyumluluk ve bağlanma sorunları:

Karbon fiberin kendisi kimyasal olarak stabil olmasına rağmen kesme işleminde kesici takım ile iş parçası malzemesi arasında karmaşık fizikokimyasal etkiler nedeniyle yüksek sıcaklık ve yüksek basınç meydana gelebilir. Paslanmaz çeliğin yapışması güçlüdür, karbon fiber kesme aletinin "yapışkan bıçak" olgusuna etkili bir şekilde direnebildiği henüz doğrulanmamıştır. Bağlanma ciddiyse ancak kesici takım aşınmasını ve yüzey bozulmasını şiddetlendirecekse.

D, üretim süreci karmaşık ve maliyetlidir:

Hem kesme takımının kesme kuvvetlerine, yüksek sıcaklığa, yüksek sertliğe dayanabilmesini, hem de karbon fiber takviyeli kompozit takım içermesini sağlamak için üretim süreci son derece karmaşık olacaktır, maliyeti çok yüksek olacaktır. Şu anda piyasada bulunan olgun, uygun maliyetli karbon fiber kesici takımlar çoğunlukla metalik olmayan (örneğin kompozitler, ahşap) işleme alanlarında kullanılmaktadır.

Özetle, karbon fiber malzeme birçok mükemmel özelliğe sahip olmasına rağmen, doğrudan paslanmaz çeliğin işlenmesi için frezeleme bıçaklarının üretimindeki mevcut uygulaması, teknik olarak yetersiz sertlik ve aşınma direnci ve zayıf yüksek sıcaklık stabilitesi gibi temel engellerle karşı karşıyadır. Mevcut deneyler veya uygulama durumları çok sınırlıdır ve paslanmaz çeliğin işlenmesinde performans ve maliyet açısından olgun karbür, PCBN ve diğer kesici takım malzemeleriyle rekabet etmek zordur.

Bu nedenle, bu aşamada, paslanmaz çeliği işlemek için geleneksel anlamda karbon fiber freze takımının kullanılması önerilmez.Paslanmaz çeliğin işlenmesinde, doğru karbür kalitesini seçmek, PCBN takımları kullanmak veya kesme parametrelerini optimize etmek hala daha güvenilir ve uygun maliyetli çözümlerdir.