Вы здесь

Инструмент для обработки композитов

Использование композиционных материалов в авиационно-космической промышленности в былые времена ограничивалось внешней обшивкой самолетов, носками и задними кромками крыла, элементами бортовых кухонь воздушного судна и при производстве деталей, не связанных с прочностью конструкции. В настоящее время композиты все увереннее применяются в производстве таких несущих конструкций, как крылья, фюзеляжи и поперечные балки. Низкий вес и высокие показатели прочности позволяют композитам занимать всё большие позиции в авиастроении.

Удобство и выгода использования композитов в производстве летательных аппаратов сопровождается известными трудностями, связанными с обработкой данных материалов. Основными проблемами обработки углепластиков и стеклопластиков являются: высокая твердость волокон, превышающая аналогичный показатель быстрорежущей стали; деламинация или расслоение в процессе обработки; выделение мелкой, трудно удаляемой пыли, состоящей из смеси твердых абразивных частиц и пыли вредных фенол формальдегидных и эпоксидных смол.

Зенковка с алмазными вставкамиВ обработке композиционных материалов с индивидуальным режимом резания важен правильный подбор режущего инструмента. В авиационной промышленности используются инструменты из различных материалов. Это углеродистые и легированные стали, современные быстрорежущие стали, среди которых — сплавы нормальной теплостойкости (вольфрамовые, кобальтовые), сплавы повышенной теплостойкости, твёрдые сплавы, мелкозернистого порошка (80%-карбиды и карбонитриды), сверхтвёрдые материалы (нитрид бора, алмаз). По своим физико-механическим свойствам (предел прочности, модуль упругости, теплопроводность, характеризующая интенсивность отвода тепла из зоны резания), твёрдые и сверхтвёрдые сплавы являются наиболее предпочтительными для композиционных материалов. В некоторых случаях могут использоваться быстрорежущие стали, в силу высокой теплопроводности, но относительно низкие твердость и теплостойкость «быстрорезов» ведут к стремительному износу инструмента и резкому ухудшению качества обработки композиционных материалов.

Лучшим для композитов, но не всегда применимым из-за конструктивных сложностей, является алмазный инструмент. В настоящее время предлагается инструмент с режущими алмазными вставками, т.н. PCD-инструмент (Polycrystalline Diamond — Поликристаллический алмаз).

В отличие от монокристаллов, зерна PCD представляют собой агрегаты мельчайших кристаллов алмаза. Типовые размеры зерен-агрегатов составляют от 6 до 15 микрон. Наличие воздушных зазоров между частицами зерен PCD позволило материалу получить название — «пористый алмаз». Эта пористая структура повышает теплопроводность и, следовательно, способствует лучшему отводу тепла в зоне обработки. Режущий инструмент PCD — это, по сути, абразив на твердой металлической связке, изготавливается в виде пластин путем спекания. Связкой служит никель. Формование пластин производится по требуемой геометрии. Режущие кромки пластин доводятся путем точного шлифования. Готовые пластины или вставки припаиваются к корпусу инструмента. Теплостойкость алмазных вставок PCD превышает 1100°С.

Примером может служить зенковка с алмазными вставками (PCD) производства компании RECOULES (Франция). Высочайшая твердость алмаза, совместно с высокой точностью шлифования режущих кромок позволяют значительно продлить срок службы инструмента, обеспечить высокое качество обработанной поверхности с уменьшением усилия проникновения в материал.

Комбинированное сверло-зенковкаЗенковки PCD используются в устройствах ограничения глубины зенкования — ограничительных обоймах, целью которых так же является обеспечение перпендикулярности к обрабатываемой поверхности и отвод вредоносной пыли.

При качественной разделке отверстий в авиастроении, например, в том же композиционном материале, часто возникают вопросы с определённым исполнением формы режущего инструмента. Для таких случаев разработан специальный комбинированный инструмент с вставками PCD. Это комбинированные сверло-зенковка, развёртка-зенковка, позволяющие решить несколько задач за один подход. Возможно изготовление режущего инструмента определённой формы по специальному заказу.

AFD 20962 RecoulesВажным аспектом в авиастроении является разделка отверстий в пакетах различной структуры. Часто одной из составляющих такого пакета являются такие «вредные» материалы, как титан или тот же композит. Решением задачи разделки таких пакетов является применение оригинальных свёрл, развёрток или комбинированного режущего инструмента (твёрдый сплав, HSS или PCD) со сверлильными машинами с автоматизированной подачей (AFD-auto-matic feed drils), производства этой же французской компании Recoules.

Совместное применение универсального режущего инструмента PCD с сверлильными машинами позволяет добиться значительного повышения производительности труда, гарантирует качество обработки отверстия и существенно снижает риск человеческой ошибки.

Поля отмеченные * обязательны для заполнения

2 + 8 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.
7 + 0 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.

Полезные статьи

При всем изобилии предложения на сегодняшний день, первоначально выбор сделать очень не просто.
Самый распространенный и, вероятно, самый простой метод затяжки резьбовых соединений.
Компания Полидэк рада презентовать своим клиентам предстоящие новинки сверлильных станков на магнитной подошве от компании Евробур .