KERAAMILISTE MATERJALIDE KASUTAMINE
Ultraheli mehaaniline tehnoloogia võib aidata tootjatel suurendada läbilaskevõimet edasijõudnud keraamiliste komponentide jaoks.
Kaitsesüsteemide järgmise põlvkonna rakettide kuplid meditsiinisektori puusüstesõlme komponentide jaoks on keraamiliste materjalide mehaanilised omadused ideaalsed mitmesuguste rakenduste jaoks. Keraamikainetest, nagu alumiiniumoksiidist (alumiiniumoksiidist) ja räninitriidist, on palju kasulikke omadusi: äärmuslik tugevus, vastupidavus kõrgetele temperatuuridele ja vastupidavus keemilisele korrosioonile. Need omadused ja teised muudavad keraamika atraktiivseks disaineritele, kes vajavad erakordset vastupidavust pakkuvate komponentidega. Kahjuks esinevad samades omadustes ka tootmisprobleemid, mida on võimalik asjakohase tehnoloogia abil ületada.
Pehmest optilistest klaasist valmistatud komponente saab efektiivselt valmistada arvutitarvestitega (CNC) tööpinkidega, kasutades teemantidega immutatud pöörleva lõiketööriista. Selle meetodi rakendamisel keraamikale kulub lõikeriistad palju kiiremini, kuna tööriist ja toorik kannavad materjali kõvaduse tõttu suuremaid jõude. Suurenenud jõu kompenseerimiseks peavad masinaoperaatorid suurendama tööriistavaate kiirust, vähendades samal ajal lõikamisvoolu kiirust (tööriista liikumise kiirus). Lõpuks annab see tsükliaja pikema aja ja vähem efektiivsuse.
Ultraheli mehaaniline töötlus
Tehnoloogia, mida tuntakse ultraheli abil toimuva mehaanilise töötlemisega, võib aidata lahendada traditsioonilise CNC-tehnoloogiaga seotud väljakutseid. Ultraheli töötluskeskused * sisaldavad tehnoloogiat kulutõhusalt masina keraamiliste komponentide jaoks. Ultraheli mehaaniline töötlus hõlmab pöörleva tööriistaga üles- ja allapoole lülitamist, mis võimaldab neid väga kõvasid materjale vabamalt lõigata.
Kollektiivide amplituud on väike (mikromeetrites), kuid on efektiivne materjali eemaldamisel, kui tööriist on oma ideaalse sagedusega võnkuma. Ideaalse sageduse säilitamine, mõõdetuna kilohertsides (kHz), tagab masina töö efektiivsuse ja prognoositavate tulemuste saavutamise.
Patenteeritud tarkvara ** määrab iga tööriista jaoks ideaalse võnke sageduse, sooritades esmase seadistuse ajal sageduse pühkimise. Sageduse pühkimine tuvastab optimaalse sageduse (tavaliselt vahemikus 20-40 kHz), analüüsides töö jaoks kasutatava tööriista suurust, kuju ja massi. Kui ideaalne sagedus määratakse ja tsükkel käivitub, korrigeerib tarkvara automaatselt sagedust, kui seda töödeldakse, et säilitada tipptasemel ultraheli töötlust. Sageduse nihe võib ulatuda mõnest hertsist kuni sadadesse hertsi, sõltuvalt töötlustingimuste muutumisest, kui tööriist on selle osaga kokkupuutes.
Täiustatud kõvas keraamiliste materjalide töötlemisprotsessid pakuvad järgmisi eeliseid:
Töötlemise käigus tooriku ja tööriista oluliselt vähenevad jõud, mis võimaldab ettevõtjatel suurendada töötlemiskiirust ja vähendada etteandmiskiirusi
Standardsete lihvimis- / freesimismasinatega võrreldes on vähendatud tsükliaega
Minimaalne tööriista kulumine ja pikem tööea, kuna osa ja tööriist vähendavad jõudu
Töödeldavate detailide suurema täpsuse tõttu prognoositav tööriist eluiga
Vähendatud tööriistamiskulud
Vähendatud pöörlemiskiirus, eriti augudena nii väike kui 0,007 tolli.
Peale selle on ultraheli töötlus paranenud pinnakvaliteediga võrreldes standardse CNC jahvatus / freesimisega. See on eriti tähtis, kui vajalike detailide täpsustamiseks on vaja hilisemat poleerimisprotsessi. Mida täpsem on selle osa pinna kuju ja karedus pärast lihvimisprotsessi, seda vähem aega, mis kulub poleerimiseks.
* Näiteks OptiSonic ™ seeria, mille on välja töötanud OptiPro Systems. ** IntelliSonic ™, välja töötatud OptiPro Systems.
Testimine ja tulemused
Põhjalik testimine on näidanud, kuidas ultraheli töötlemise tehnoloogia abil saab suurendada keraamiliste materjalide tootmistõhusust. Mõningatel juhtudel vähendati tsükliaega võrreldes tavalise CNC-mehhanisega 50% või rohkem. Viimasel ajal viidi läbi kaks katset, et hinnata ultraheli töötlemise võimalusi erinevates lõikamistsenaariumides.
Esimene katse hõlmas alumiiniumi ultraheli töötlemist. Tehnilise keraamika alumiiniumi perekond on rühmitatud vastavalt puhtuse tasemele. Kõrgem puhtusastmega alumiiniumoksiid sobib ideaalselt nõudlikumateks rakendusteks.1 Ultraheli töötluse eeliste mõõtmiseks töödeldi alumiiniumoksiidiks ümmargused taskud, mille läbimõõt oli 16 mm ja 50 mm sügavus. Lisades ultraheli abi 12,7-mm-diameetrilise teemandivahendi jaoks, määrati spindel 8,511 pööret minutis, mille programmeeritud söötmiskiirus oli 1650 mm / min. Iga tasku valmis tsükliajaga 6 minutit ja 30 sekundit. Võrdluseks, ühe tavalise CNC-freesimismasina kasutamisel üks neist aukudest võtsid üle ühe tunni ja nõudsid, et tööriist oleks pärast iga auku tänu liigsele kulumisele asendatud. Ultraheli masinas kasutatav teemantriist näitas väga väikseid kulutusi pärast 12 augu tootmist.
Teine katse tehti ultraheli töötlemise efektiivsuse määramiseks räninitriidil. Räninitriidil on ainulaadne teraskonstruktsioon, mis mitte ainult ei võimalda sellel ülikõrge tugevusega, vaid ka erakordselt suurt termokahjurit takistavat vastupidavust.2 Sellel katsel tegi 4 mm läbimõõduga teemantpuur külg küljele sirge Z-telje etteande, et luua auk sügavusega 13 mm. Ultraheli abiga sisaldasid tuumade puurimisparameetrid spindli kiirust 6,511 p / min ja etteandevõimet 1 mm / min. Kuigi 1 mm / min söötmiskiirus on väike, on see ideaalne, arvestades räninitriidi äärmist kõvadust. Nendel parameetritel oli ava täielik tsükli aeg 15 min, mis oli kolm korda kiirem kui tavaline CNC-mehaaniline töötlus.
Laiendatud võimalused
Kuna keraamiliste komponentide turg kasvab jätkuvalt, on oluline, et tootjad oleksid varustatud uusima tehnoloogiaga. Ultraheli töötluskeskused pakuvad rohkem võimalusi kui tavalised CNC-lihvimis- / freesimismasinad ja sobivad ideaalselt erinevate rakenduste jaoks. See, kas vajadus hõlmab valguskaalutatavat osa, pikki südamikku, väikesi auke või keerukaid geomeetrilisi funktsioone, suurendab teemantlihvimistööriista ultraheli vibratsiooni, suurendab töökindlust ja suurendab tööriista eluea pikkust. Tootjad, kes kasutavad ultraheli töötluskeskusi, võivad kogeda keraamiliste komponentide suuremat läbilaskevõimet, kulutades vähem aega ja raha, ostes uusi tööriistu.
ULTRASONICMATERVISE AUTOMAATSIOONI leidmiseks teie viide?
Klõpsake AUTOMAATSIOON ULTRASONIC MACHINING seda realiseerida!
