วิธีเลือกเครื่องมือเคลือบเพชรสำหรับงานกลึง CFRP โดยไม่ให้เกิดการแยกชั้น

ปัญหาเรื่องเครื่องมือในการผลิตชิ้นส่วนโพลีเมอร์เสริมใยคาร์บอน (CFRP) คือ ชิ้นส่วนเหล่านี้มีน้ำหนักเบา แข็งแรง และยากต่อการขึ้นรูปให้ได้รูปทรงที่สม่ำเสมอ เส้นใยในชิ้นส่วนอาจทำให้คมตัดสึกหรอ และโครงสร้างเรซินและลามิเนตของชิ้นส่วนอาจดึงเส้นใยออกจากชิ้นส่วนขณะที่เครื่องมือเคลื่อนออก คมตัดที่ดูคมในตอนเริ่มต้นการทำงานอาจเสื่อมสภาพได้ในเวลาเพียงแค่การทำงานชิ้นเดียว ทำให้ขนาดรูเปลี่ยนไป คุณภาพคมตัดลดลง และเพิ่มภาระในการตัดแต่ง

การเลือกใช้เครื่องมือเคลือบเพชรสำหรับงาน CFRP ควรเริ่มต้นจากคุณลักษณะของชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องและพฤติกรรมการแตกหักที่ต้องการ การเจาะ การตัดขอบ การเซาะร่อง และการขึ้นรูปช่อง ล้วนมีคุณสมบัติทางแสงที่แตกต่างกันในแง่ของความคมของคมตัด ความแข็งของเครื่องมือ การกำจัดเศษวัสดุ และการใช้งานของสารเคลือบเพชร  TSHZ มีการพัฒนาเครื่องมือตัดเคลือบเพชร CVD รวมถึงรูปทรงพิเศษสำหรับวัสดุคอมโพสิตที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

เหตุใด CFRP จึงทำให้เครื่องมือตัดทั่วไปเสียหาย

เส้นใยคาร์บอนใน CFRP นั้นแข็งและมีฤทธิ์กัดกร่อน ฝังอยู่ในเมทริกซ์โพลีเมอร์ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของลามิเนตแบบทอหรือแบบหลายทิศทาง เส้นใยจะวิ่งในทิศทางที่แตกต่างกัน เมื่อใช้คมตัดที่คมกริบ เรซินด้านหน้าคมตัดจะอ่อนตัวลงเนื่องจากความร้อน และคมตัดจะแทรกเข้าไปในลามิเนต ในทางกลับกัน คมตัดที่ทื่อจะดันลามิเนตก่อนที่จะตัดเข้าไป

ตัวอย่างความเสียหายทั่วไป ได้แก่ การหลุดลุ่ยของเส้นใย การแยกชั้น การเกิดเสี้ยน และรูที่ใหญ่เกินไปหรือเป็นรูปทรงกรวย การสึกหรอของคมตัดยังทำให้รูปทรงการตัดเปลี่ยนไป ในสายการผลิต สิ่งนี้อาจส่งผลให้มีการตรวจสอบเพิ่มเติม การลบเสี้ยนด้วยมือ และชิ้นส่วนที่ถูกปฏิเสธก่อนที่จะเห็นความล้มเหลวของเครื่องมืออย่างชัดเจน

ประโยชน์ของชั้นเพชร CVD

เพชร CVD ผลิตขึ้นบนพื้นผิวคาร์ไบด์หรือเซรามิกโดยใช้กระบวนการการตกตะกอนไอสารเคมี เพชร CVD มีความแข็ง 9,000–10,000 HV สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานประมาณ 0.05–0.1 และมีค่าการนำความร้อนสูง คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้คมตัดทนต่อการสึกหรอและถ่ายเทความร้อนออกจากบริเวณการตัดได้ดี

เราต้องเริ่มมองการเคลือบผิวเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องมือ ไม่ใช่เป็น 'วิธีแก้ปัญหาแบบครอบคลุม' เพื่อเอาชนะข้อบกพร่องทางเรขาคณิต การเคลือบผิวที่แข็งมากบนขอบที่มีรูปทรงเรขาคณิตไม่ดี มีมุมคายเศษไม่ถูกต้อง รูปทรงปลายไม่ถูกต้อง หรือแม้แต่การเบี่ยงเบนที่ไม่ถูกต้อง ก็ยังคงก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อวัสดุเคลือบหลายชั้นได้ การเคลือบผิวแบบ CVD มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อทำงานกับวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง และต้องการขอบที่คมมากเพื่อการตั้งค่าและใช้งานได้ยาวนาน

เลือกเครื่องมือตามการใช้งาน

การเจาะรูในแผ่นลามิเนต

สำหรับการเจาะ ให้วัดเส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้าย ความสูงของชั้นวัสดุ สภาพทางเข้าและทางออก และลักษณะพื้นผิวที่ต้องการ การใช้ดอกสว่านที่สั้นและแข็งเป็นสิ่งสำคัญเพื่อลดการเบี่ยงเบน ควรใช้ดอกสว่านแบบปลายแหลมและมีร่องเพื่อช่วยขจัดเศษวัสดุออกจากพื้นผิวลามิเนตโดยไม่เสียดสี บันทึกรายละเอียดให้ครบถ้วนเมื่อตรวจสอบความเสียหายของรูหลังการเจาะ เช่นเดียวกับที่บันทึกไว้ในสภาพทางเข้า เนื่องจากรอยแยกมักเริ่มต้นในบริเวณที่ได้รับการรองรับน้อยที่สุด

เดอะ เม็ดมีดตัดเคลือบเพชร CVD หน้านี้แสดงทิศทางเครื่องมือแข็งพิเศษที่กว้างขึ้นของ TSHZ สำหรับวัสดุที่ไม่ใช่เหล็กและวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน สำหรับดอกสว่าน CFRP หรือเครื่องมือขนาดเล็กแบบกำหนดเอง โปรดส่งข้อมูลการวางชั้นลามิเนต ขนาดรู ความหนา และข้อบกพร่องปัจจุบัน เพื่อให้สามารถปรับรูปทรงให้เหมาะสมกับงานได้

การตัดแต่งขอบและช่องเปิด

การตัดแต่งขอบจำเป็นต้องใช้ขอบที่ตัดเส้นใยได้อย่างสะอาดหมดจด แทนที่จะถูเส้นใย เลือกส่วนที่ยื่นออกมาสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้ และรองรับแผ่นวัสดุให้ใกล้กับบริเวณที่จะตัด เราเตอร์ที่สึกหรอจะทำให้เกิดฝุ่น ความร้อน และการแตกของขอบมากขึ้นในเวลาเดียวกัน หากชิ้นส่วนมีขอบที่มองเห็นได้ชัดเจน ให้ทำการทดลองควบคุมโดยใช้การวางชั้นวัสดุจริงแทนที่จะพึ่งพาคำอธิบายในแคตตาล็อก

การกำหนดรูปทรงตามสั่งจะช่วยได้เมื่อชิ้นส่วนนั้นมีขั้นบันได ขอบแคบ หรือขอบที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน TSHZ's บริการผลิตเครื่องมือเพชร CVD แบบกำหนดเอง เหมาะสำหรับงานวาดแบบที่ไม่สามารถตัดได้ด้วยดอกกัดหรือดอกเราเตอร์มาตรฐานทั่วไป

การเจาะช่องและการทำช่อง

การเซาะร่องจะเพิ่มแรงกดดันต่อการกำจัดเศษวัสดุ รวมถึงความแข็งแรงของเครื่องมือด้วย พยายามรักษาการสัมผัสของเครื่องมือให้คงที่และจำกัดความยาวของเครื่องมือเท่าที่จะทำได้ ตรวจสอบการยุบตัวของร่องที่อาจทำให้ฝุ่นเข้าไปติดอยู่ เมื่อทำงานกับช่องที่มีผนังแคบ ให้เผื่อระยะสำหรับการตกแต่ง และทำการตัดครั้งสุดท้ายด้วยขอบที่คม การตัดครั้งนี้ต้องไม่ดึงวัสดุที่หลวมแล้วไปด้วย

การตรวจสอบทางเรขาคณิตที่สำคัญกว่าชื่อในแคตตาล็อก

ในการเลือกเครื่องมือตัดสำหรับ CFRP ขั้นแรกให้กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลาง จำนวนร่องเกลียว เกลียว มุมคายเศษ และความยาว โดยทั่วไปแล้วจำนวนร่องเกลียวที่มากขึ้นจะดีกว่า แต่จำนวนร่องเกลียวที่เพิ่มขึ้นจะลดพื้นที่สำหรับฝุ่นและเศษตัด ปัจจัยนี้ต้องนำมาพิจารณาเมื่อกำหนดอัตราป้อน เช่นเดียวกับเส้นผ่านศูนย์กลาง ความลึก และว่าการตัดเป็นแบบเปิดหรือแบบปิด

ตรวจสอบการเบี่ยงเบนของปลายเครื่องมือ ทำความสะอาดตัวจับยึด และรักษาระยะยื่นให้สั้นที่สุดเท่าที่อุปกรณ์จับยึดจะอนุญาต ในงานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก การเบี่ยงเบนเพียงไม่กี่ไมครอนจะส่งผลต่อร่องหนึ่งและทำให้ร่องนั้นรับภาระการตัดส่วนใหญ่ ซึ่งอาจทำให้ความร้อนกระจุกตัวอยู่ที่จุดเดียวและทำให้เกิดการสึกหรอมากเกินไป แม้ว่าการเคลือบผิวจะดีก็ตาม

สำหรับขอบที่ซับซ้อน ชั้นเพชร CVD สามารถควบคุมความหนาได้ในช่วง 1–30 ไมโครเมตร สำหรับเครื่องมือขนาดเล็ก ความสม่ำเสมอของการเคลือบมีความสำคัญ เนื่องจากความแปรปรวนที่มากเกินไปอาจส่งผลต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือสำเร็จรูป ระยะห่างของร่อง และความคลาดเคลื่อนในการดึงขึ้นรูป การได้เห็นแบบร่างของเครื่องมือและทราบวิธีการตรวจสอบก่อนที่จะปล่อยสินค้าออกสู่ตลาดจะเป็นประโยชน์อย่างมาก

การตั้งค่ากระบวนการสำหรับขอบคอมโพสิตที่สะอาดกว่า

เริ่มต้นจากข้อจำกัดของผู้ผลิตเครื่องจักรและปรับค่าตามนั้น บันทึกความเร็วรอบแกนหมุน อัตราป้อนต่อฟัน ความลึกในแนวแกนและแนวรัศมี การดูดฝุ่นด้วยลมหรือสุญญากาศ และจำนวนชิ้นส่วนที่ตัดเสร็จ แม้ว่าการตัด CFRP แบบแห้งจะทำได้ แต่จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องดูดฝุ่นออกจากบริเวณการตัดและจากภายในเครื่องจักรเอง

การแยกชั้นที่บริเวณทางออกอาจเกิดจากการขาดการรองรับจากวัสดุรองรับ ทิศทางของเครื่องมือตัด หรือส่วนสุดท้ายของการตัด เส้นใยที่ฉีกขาดบริเวณขอบชิ้นงานอาจเกิดจากคมตัดที่ไม่คม เกลียวที่ไม่ถูกต้อง หรือการเสียดสีของเครื่องมือกับชิ้นงาน การเพิ่มความเร็วในการตัดหรืออัตราป้อนโดยไม่ระบุสาเหตุของข้อบกพร่องก่อน จะทำให้ผลลัพธ์ไม่เสถียร

วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูหรือความกว้างของการตัดแต่งที่จุดเริ่มต้น กลาง และจุดสิ้นสุดของการทดลอง ถ่ายภาพจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของรู/การตัดแต่งบนตารางภาพถ่ายที่ตั้งค่ากำลังขยายเท่าเดิม วิธีนี้จะช่วยให้คุณสามารถกำหนดการเปลี่ยนชิ้นส่วนโดยพิจารณาจากคุณภาพของชิ้นส่วน แทนที่จะเป็นการพิจารณาจากระยะเวลาโดยพลการ

เปรียบเทียบต้นทุนต่อชิ้นส่วนสำเร็จรูป

เครื่องมือตัดเคลือบเพชรมีราคาแพงกว่าเครื่องมือตัดคาร์ไบด์ทั่วไป การเปรียบเทียบต้นทุนที่สำคัญที่สุดคือต้นทุนต่อชิ้นงานที่ดี กล่าวคือ ต้นทุนเครื่องมือ เวลาในการตัด เวลาในการเปลี่ยนชิ้นงาน การตรวจสอบ การลบคม เศษวัสดุ ฯลฯ ประโยชน์ทางเศรษฐกิจหลักมาจากการใช้งานเครื่องมือได้นานขึ้นและการเปลี่ยนเครื่องมือน้อยลง ประโยชน์เหล่านี้ควรได้รับการประเมินเทียบกับเวลาในการตัดจริง การตรวจสอบ การลบคม เศษวัสดุ และความถี่ในการเปลี่ยนเครื่องมือ

ทำการทดสอบเปรียบเทียบแบบเดียวกันกับวัสดุเคลือบและโปรแกรมเดียวกัน เครื่องมือที่ใช้งานได้นานขึ้นแต่ทำให้ขอบเสียหายนั้น ไม่ได้หมายความว่าจะประหยัดกว่าในระยะยาว เครื่องมือที่รักษาความกว้างของการตัดแต่งให้คงที่และต้องการการซ่อมแซมด้วยมือลดลง อาจจะประหยัดกว่าเครื่องมือที่ดูเหมือนจะถูกกว่าแต่มีราคาต่อหน่วยสูงกว่าหลายเท่าตัวด้วยซ้ำ

เมื่อใดจึงควรขอเครื่องมือ CFRP แบบกำหนดเอง

การสั่งทำรูปทรงพิเศษนั้นคุ้มค่าที่จะพิจารณาเมื่อชิ้นส่วนมีขอบแคบ ขอบเป็นขั้นบันได รัศมีภายในเล็ก รูลึก หรือค่าความคลาดเคลื่อนที่เครื่องมือมาตรฐานไม่สามารถรองรับได้ โปรดระบุเกรดของวัสดุ ทิศทางการจัดเรียงเส้นใย จำนวนชั้น ความหนา ภาพวาดแสดงรายละเอียดของชิ้นส่วน รายละเอียดของแกนหมุน และข้อบกพร่องที่พบอย่างแม่นยำ

TSHZ ผสานการเคลือบ CVD เข้ากับการเตรียมขอบแบบห้าแกนและการออกแบบเครื่องมือที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน บริการกลึงขึ้นรูป CFRP และวัสดุคอมโพสิต เป็นจุดเริ่มต้นที่ใช้งานได้จริงสำหรับการตรวจสอบแบบร่าง สำหรับตัวอย่างหรือการอภิปรายเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ ให้ใช้ หน้าติดต่อของ TSHZ.

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องมือเคลือบเพชรเหมาะสำหรับงาน CFRP ทุกเกรดหรือไม่?

เครื่องมือเหล่านี้เหมาะสำหรับงานตัดเฉือนวัสดุ CFRP หลายประเภท แต่รูปทรงและข้อมูลการตัดยังคงขึ้นอยู่กับวัสดุเคลือบผิว โครงสร้าง และเครื่องจักร ควรตรวจสอบความถูกต้องของเครื่องมือกับวัสดุที่ใช้ในการผลิตจริงก่อนที่จะปล่อยใช้งานจริง

ฉันจะลดการแยกชั้นของ CFRP ระหว่างการเจาะได้อย่างไร?

ใช้เครื่องมือที่คมและแข็งแรง ควบคุมการเบี่ยงเบนให้น้อยที่สุด รองรับด้านทางออก และควบคุมส่วนสุดท้ายของการตัด วัดคุณภาพทั้งด้านทางเข้าและทางออกระหว่างการทดลอง

ควรลับคมเครื่องมือเพชร CVD ใหม่หรือไม่?

โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ลับคมซ้ำ เนื่องจากอาจทำให้ชั้นเพชรที่ใช้งานได้หลุดออกและเปลี่ยนคมมีดที่ออกแบบไว้ ควรเปลี่ยนเครื่องมือตามการสึกหรอ การเบี่ยงเบนของขนาด และคุณภาพของคมมีด