Wat zijn de beste composietsnijgereedschappen voor moderne composietmaterialen?

Irvine, Californië, VS - Mannheim, Duitsland

Deel op LinkedIn

ChatGPT

Wat zijn de beste composietsnijgereedschappen voor moderne composietmaterialen?

In verschillende moderne industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, automobiel, duurzame energie en sportartikelen, is er een grote afhankelijkheid van het gebruik van geavanceerde composietmaterialen zoals koolstofvezelversterkte polymeren (CFRP), glasvezel, Kevlar en hybride laminaten. Deze materialen hebben een zeer hoge sterkte-gewichtsverhouding, zijn goed bestand tegen corrosie en bieden een goede ontwerpflexibiliteit, maar de bewerking ervan vormt een grote uitdaging. Hun vezels zijn zeer hard en abrasief, de gelaagde constructie en de neiging tot delaminatie vereisencomposiet snijgereedschappen die speciaal ontworpen zijn om de vereiste precisie en duurzaamheid te bieden.

De keuze van het juiste snijgereedschap is niet alleen cruciaal voor mooie en precieze sneden, maar ook voor een langere levensduur, minder uitval en een betere productie-efficiëntie. Hieronder volgen de beste soorten gereedschap en technologieën die nu beschikbaar zijn voor het bewerken van de huidige composietmaterialen.

1. Diamant gecoate snijgereedschappen: De industriestandaard voor schurende composieten

Diamantcoatings, vooral de polykristallijne diamantcoating (PCD) en de chemische dampdepositie (CVD) diamantcoating, zijn de standaard voor precisiebewerking van moderne composieten.

De gereedschappen met diamantcoating zijn de beste vanwege de volgende redenen.

• Extreme hardheid trotseert slijtage veroorzaakt door koolstof- en glasvezels.

• Dankzij de uitstekende hittebestendigheid presteert het gereedschap consistent, zelfs bij zeer hoge spindelsnelheden.

• Ultra-scherpe snijkanten die delaminatie en rafelen als gevolg van lasersnijden voorkomen.

• De standtijd is lang, wat een groot verschil is met hardmetaal in veeleisende toepassingen.
  

Beste toepassingen

• Frezen van CFRP-componenten

• Aerospace-laminaten frezen

• Geautomatiseerde bewerking van grote volumes
  

Voor fabrikanten die CNC snijgereedschappengebruiken , zijn diamant-gecoate bovenfrezen, boren en frezen onmisbaar als precisie en een lange levensduur belangrijk zijn.

2. Gereedschappen met polykristallijn diamant (PCD): Snijgereedschappen met hoge prestaties voor serieproductie

PCD-gereedschappen worden gemaakt door diamantdeeltjes te sinteren tot een vaste massa, waardoor een ongelooflijk duurzame snijkant ontstaat. Ze vallen in de categorie van snijgereedschappen met hoge prestaties, vooral in toepassingen waar het werkstukmateriaal traditionele frezen snel verslijt.

Voordelen

• Uitstekende slijtvastheid in abrasieve omgevingen
  

• Consistente oppervlakteafwerking gedurende lange productiecycli
  

• Aangepaste gereedschapsgeometrieën voor delaminatievrij snijden
  

Toepassingen

PCD-snijgereedschappen blinken uit in:

• Structurele componenten voor de ruimtevaart

• Bewerking van windturbinebladen

• Carrosseriepanelen van koolstofvezel voor auto's
  

Door hun stijfheid en lange levensduur zijn ze ideaal voor robotbewerkingscellen en geautomatiseerde CNC-lijnen waar het wisselen van gereedschap tot een minimum beperkt moet blijven.

3. Hardmetalen gereedschappen met geavanceerde coatings: De kosteneffectieve optie

Hoewel diamantgereedschappen premium oplossingen zijn, worden gecoate hardmetalen gereedschappen nog steeds veel gebruikt voor het bewerken van kleinere volumes of gemengde materialen. Moderne coatings zoals TiAlN, TiCN en DLC (diamantachtige koolstof) bieden een verbeterde slijtvastheid en snijstabiliteit.

Voordelen

• Kosteneffectiever dan PCD of CVD diamant
  

• Goede prestaties op zachtere composieten
  

• Bestand tegen opbouw en warmteontwikkeling
  

Deze zijn vooral nuttig voor werkplaatsen die met tussenpozen composietmaterialen bewerken en een balans willen tussen prestaties en kosten.

4. Stiftfrezen voor glasvezel en zachte composieten

Stiftfrezen voor composietmaterialen bestaan uit meerdere geribbelde snijkanten die bedoeld zijn om vezels te slijpen in plaats van te snijden. Door deze slijpbeweging blijven de vezels aan het materiaal vastzitten, wat leidt tot een zeer goede oppervlaktekwaliteit op specifieke materialen.

Uitstekend gebruik

• Glasvezelplaten

• Honingraat soorten

• Met korte vezels versterkte kunststoffen

Bramenfrezen hebben bovenstaande voordelen, maar zijn niet zo duurzaam als diamanten. Ze leveren echter nog steeds een zuivere snede en zijn compatibel met CNC-bewerkingsopstellingen.

5. Persfrezen voor schone randen zonder delaminatie

Compressiefrezen heeft verschillende geometrieën voor de groeven (onder met opsnede en boven met neerwaartse snede) en drukt composietlagen naar binnen tijdens het zagen.

Voordelen

• Delaminatie en rafelen worden sterk verminderd

• Gelamineerde materialen hebben een betere randkwaliteit

• Afgewerkte composietonderdelen kunnen perfect worden bijgesneden

Dit is vooral handig bij gelamineerde CFRP-panelen die gebruikt worden in de vliegtuig- en motorsportsector.

6. Volhardmetalen boren met optimalisatie van de puntgeometrie

Boren in composietmaterialen kan leiden tot delaminatie, splinteren en vezelbreuk als onjuist gereedschap wordt gebruikt. T egenwoordig hebben volhardmetalen boren bedoeld voor composieten verschillende voordelen die de huidige volhardmetalen boren bedoeld voor composieten hebben:

Piekgeometrie van de punt

Tippen met dubbele hoeken

Randen voor spaanbreuk

Voordelen

• Minder rafelen aan de uitgangszijde

• Gatdiameters die nauwkeuriger zijn

• Kwaliteit van de boring is beter

In combinatie met de geautomatiseerde CNC-snijgereedschappen kunnen deze boren gaten van luchtvaartkwaliteit maken die voldoen aan de strengste tolerantie-eisen.

7. Spaanbreker en gekarteld snijgereedschap voor warmtevermindering

Composietbewerking is niet zoals het traditionele metaalsnijproces, omdat er geen metaalspanen ontstaan; de belangrijkste bijproducten zijn vezels en stof. Het gebruik van gekartelde of chipbreaker-stijl randen op gereedschappen helpt bij het splitsen van de vezels in kleine deeltjes, wat op zijn beurt leidt tot minder warmteontwikkeling en voorkomt dat het gereedschap blokkeert.

Waarom ze belangrijk zijn

• Minder thermische impact op de snijkant

• Lagere gereedschapvervangingskosten

• Hogere algehele snij-efficiëntie

Deze specifieke gereedschappen vinden een maximale toepassing bij het bewerken van dikke composietstapels of harsrijke materialen die aan de standaardfrezen blijven kleven.

8. Ultrasoon snijgereedschap: Het geavanceerde alternatief

Ultrasoon bewerken wordt steeds geliefder omdat het met zeer weinig kracht taaie materialen kan snijden. Het gereedschap maakt trillende bewegingen met ultrasone frequenties, waardoor de wrijving sterk afneemt.

Voordelen

• Schonere randen met bijna geen delaminatie en perfecte hechting

• Minder slijtage van het gereedschap

• Precisietrimmen van brosse composieten

Desondanks zijn ultrasone systemen duur, maar ze zijn de toekomst van composietbewerking in toepassingen die uiterste precisie vereisen.

Het beste gereedschap kiezen voor uw composietmateriaal

Het selecteren van het juiste composietsnijgereedschap hangt sterk af van de specifieke composiet die wordt bewerkt:

Hedendaagse composietmaterialen vereisen geavanceerde bewerkingsoplossingen. Ongeacht of er krachtige snijgereedschappen worden gebruikt in de vorm van gereedschappen met diamantcoating, PCD of CVD via geautomatiseerde hogesnelheids CNC of handmatig frezen, de selectie van dergelijke hoogwaardige snijgereedschappen - variërend van gereedschappen met diamantcoating, PCD tot compressiefrezen en ultrasone frezen - garandeert de beste resultaten. De meest geschikte gereedschappen hebben de langste levensduur, zijn het best bestand tegen hitte en worden gevormd volgens de bijzondere fysieke eigenschappen van de composieten. Doorcomposiet snijgereedschappen te gebruiken, verdubbelen fabrikanten niet alleen hun productiviteit en precisie, maar profiteren ze ook van een betere onderdeelkwaliteit en lagere gereedschapskosten op de lange termijn.