Disse materialene, inkludert aluminiumslegeringer, titan og kompositter, foretrekkes for sine utmerkede styrke-til-vekt-forhold, korrosjonsbestandighet og termiske egenskaper. De unike egenskaper gir imidlertid også utfordringer ved maskinering.
Lette strukturer inkluderer i økende grad polymere materialer, som på grunn av sin lave tetthet mangler stivhet. For å motvirke dette brukes ulike typer forsterkninger som ofte er harde og slitende, og gjør ellers lettbearbeidede materialer utfordrende for konvensjonelle maskineringsoperasjoner. I tillegg til tradisjonell maskinering er det utviklet flere teknologier for å utføre nødvendige skjære- og boreoperasjoner, selv ved bruk av moderne formingsprosesser.
ISCAR har utviklet en rekke innovative verktøy og teknikker for å møte disse utfordringene og optimalisere maskineringen av lette materialer. ISCARs verktøy forbedrer både produktivitet og presisjon (fig. 1).
Maskineringsutfordringer med lette materialer
Materialer som titan, kjent for sin høye duktilitet (formendringsevne) og seighet, er spesielt vanskelige å bearbeide og fører ofte til rask verktøyslitasje og dårlig overflatefinish. Aluminiumens høye termiske ledningsevne kan føre til overoppheting av skjæreverktøy, noe som påvirker både verktøyets levetid og arbeidsstykkets kvalitet. Komposittmaterialer, med sin slitende natur, kan akselerere verktøyslitasje og føre til delaminering, noe som ytterligere kompliserer maskineringsprosessen.
Avanserte materialer og ISCARs løsninger
Innen materialvitenskap har det vært betydelig forskning på utvikling av lette konstruksjonsmaterialer med høy spesifikk modul, styrke og stivhet, selv ved høye temperaturer, og som motstår kryping, materialtretthet og slitasje. Skreddersydd for spesifikke applikasjoner inkluderer disse avanserte materialene metallmatrisekompositter (MMC), som Al/SiCp – aluminium forsterket med silisiumkarbidpartikler. Disse forbedrer de termiske egenskapene til aluminium og brukes i luftfart og bilindustri. Til tross for fordelene, gir MMC-er utfordringer ved maskinering på grunn av varierende materialegenskaper.
ISCAR har utviklet en serie skjæreverktøy spesielt designet for å møte disse utfordringene, med fokus på verktøymateriale, geometri og beleggteknologi:
– Optimaliserte verktøygeometrier: QUICK-X-FLUTE-serien har indekserbare skjær med spesialdesignede skjæreegger som gir jevn skjæring og reduserer vibrasjoner ved maskinering av titan (fig. 2).
– Avanserte belegg: Belegg som TiAlN og diamantlignende karbon (DLC) øker verktøyets hardhet og slitestyrke. ISCARs SUMO TEC-teknologi forbedrer verktøyets levetid og ytelse ved maskinering av høytemperaturlegeringer og kompositter.
– Høyytelses freser: HELIALU freser, MULTI-MASTER-verktøy med utskiftbare hoder og CHATTERFREE massiv HM-fres (fig. 3) er utviklet for høyhastighets fresing av aluminium, med utmerket overflatefinish og redusert vibrasjon.
– Spesialskjær: For dreiing tilbyr ISCAR skjær med spesialutformede sponbrytere og overflater for lette materialer (fig. 4), som gir effektiv sponkontroll og reduserer varmeutvikling.
Komplementerende maskineringsteknikker
– Høyhastighetsmaskinering (HSM): ISCARs verktøy for høyhastighetsapplikasjoner øker produktiviteten ved å redusere syklustider samtidig som presisjon og overflatekvalitet opprettholdes.
– Minimumsmengde smøring (MQL): Kompatibilitet med MQL-systemer reduserer kjølevæskeforbruk og gir tilstrekkelig kjøling og smøring, spesielt viktig ved maskinering av titan.
– Adaptive maskineringsstrategier: Bruk av adaptive kontrollstrategier med ISCAR-verktøy bidrar til jevne skjæreforhold, forbedret verktøylevetid og høy kvalitet på komplekse geometrier.
Luftfart og romfart: presisjon og ytelse
Luftfartsindustrien søker kontinuerlig forbedringer i drivstoffeffektivitet, ytelse og bærekraft. Bruk av lette metaller som aluminium og titan er sentralt, men gir utfordringer som verktøyslitasje og varmeutvikling. ISCAR tilbyr løsninger for effektiv maskinering av disse materialene.
Romfartsindustrien krever komponenter med ekstrem pålitelighet, styrke og lav vekt. Med veksten i satellitteknologi og romfart intensiveres behovet for avanserte produksjonsteknikker. Maskinering av romkomponenter innebærer arbeid med krevende materialer som titan, aluminiumlegeringer og kompositter.
Utfordringer ved maskinering av romkomponenter:
- Materialegenskaper: Høy styrke-til-vekt-forhold gir vanskeligheter ved maskinering.
- Presisjon og nøyaktighet: Små avvik kan gi store ytelsesproblemer.
- Verktøyslitasje: Krevende materialer krever slitesterke og effektive verktøy.
Å maskinere lette konstruksjonsmaterialer krever inngående forståelse av deres egenskaper og utfordringer. ISCARs innovasjon gir banebrytende verktøyløsninger som hjelper produsenter med å oppnå overlegne resultater. Enten det gjelder optimalisert geometri, avanserte belegg eller moderne strategier, leder ISCAR an i effektiv maskinering av lette materialer.
BREAKING