Fyra typer av bearbetning av kiselkarbid

Kiselkarbid (SiC) är en exceptionellt hård teknisk keramik som har ett av de högsta styrke/massa-förhållandena bland icke-oxidkeramer.

FRCMCs-SiC kännetecknas av sin höga hårdhet, sprödhet och heterogenitet vilket gör dem svåra att bearbeta. Konventionella bearbetningsprocesser för SiC resulterar vanligtvis i höga krafter som krävs under skärande bearbetning samt dålig ytkvalitet som produceras under bearbetningen samt allvarliga bearbetningsdefekter och kraftigt verktygsslitage.

Ändfräsning

Ändfräsning är en teknik för att extrahera metall från arbetsstycken för att forma önskade former och egenskaper, vilket ger hög precision och flexibilitet, vilket gör det till den bästa metoden när komplexa geometrier eller snäva toleranser måste tillgodoses. Dessutom kan man med pinnfräsning skapa spår, slitsar och fickor i olika storlekar, vilket gör det till en fantastisk lösning för branscher som flyg- och rymdindustrin, bilindustrin och tillverkning av medicinsk utrustning.

Många variabler påverkar pinnfräsningsprocessen, från krav på materialtyp och geometri till val av ett effektivt verktyg och jämn finish. Att smörja din pinnfräs med kylvätska kan bidra till att minimera problem med friktion och överhettning, medan tester på små delar av arbetsstycket kan ge värdefull feedback om huruvida fräsningen fungerar som den ska.

Helixvinkel, nosradie och skärdiameter hos en pinnfräs är viktiga faktorer att ta hänsyn till. En högre spiralvinkel ger snabbare kapning medan en mindre nosradie ger större precision.

Genom att välja den pinnfräs som bäst passar din uppgift kan du spara tid och pengar samtidigt som du förbättrar kvaliteten och effektiviteten. En korrekt inställning innebär att arbetsstycket spänns fast ordentligt på maskinbordet och att alla nödvändiga justeringar görs. Dessutom kan man säkerställa maximal produktivitet genom att regelbundet rensa bort spånor under bearbetningen för att undvika att de ansamlas och påverkar skärkvaliteten.

Slipning av ändar

Slipning är en noggrann och kontrollerad process som kan förbättra både måttnoggrannhet och ytfinhet, vilket är särskilt viktigt i branscher som kräver snäva toleranser, t.ex. flyg- och bilindustrin. Dessutom sänker slipning tillverkningskostnaderna genom att eliminera ytterligare poleringssteg eller efterbehandlingssteg som annars skulle behöva utföras efter det att produktionen har startat.

Vid slipning används olika slipmedel, t.ex. aluminiumoxid och kiselkarbid för järnmetaller och diamant för icke-järnmetaller, för att kapa eller slipa arbetsstycken, t.ex. aluminiumoxid och kiselkarbid för järnmetaller och diamant för icke-järnmetaller. Detta kan utföras antingen manuellt eller med CNC-automatiserad utrustning; och beroende på det valda arbetsstyckets material kan antingen våt- eller torrslipning förekomma - vid våtslipning tillsätts kylvätska direkt på slipskivan för att bibehålla precisionen under denna process.

Hårdsvarvning och slipning är två tillverkningsprocesser som används för att färdigbearbeta arbetsstycken som är tillverkade av härdade material, t.ex. värmebehandlade metallegeringar som nickellegeringar eller titan, eller plastmaterial som aluminiumoxid (aluminiumoxid) och zirkoniumoxid för elektroniksubstrat.

Noggranna val av slipparametrar kan säkerställa att slipprocessen inte når sprödhet, utan istället håller sig inom halvduktilt eller duktilt läge. En laserassistent kan hjälpa till genom att förvärma arbetsstyckets material innan det går in i slipprocessen och förhindra att det avlägsnas genom borttagning i sprött läge.

EDM

Kiselkarbid är ett extremt hårt keramiskt material. Tack vare sin styrka och kemikaliebeständighet används kiselkarbid i olika applikationer som mekaniska tätningar och pumpar samt komponenter i utrustning för kemisk bearbetning som kräver motståndskraft mot extrema temperaturer. Dessutom har kiselkarbid utmärkta elektriska egenskaper samt hög värmeledningsförmåga - alla egenskaper som är viktiga.

SiC omvandlas till pulverform för att förbättra dess bearbetbarhet genom att formas till olika former i pulverkvarnar, innan det sintras vid höga temperaturer för att bilda block och plattor som har överlägsen korrosionsbeständighet och hårdhetsegenskaper.

EDM (Electron Diffusion Machining) är en effektiv metod för att tillverka mycket exakta detaljer i kiselkarbid, särskilt när man arbetar med hårda material som diamant. EDM kan utföras med hjälp av trådgnistmaskiner, elektroder eller matriser och används även för gradning, vilket innebär att upphöjda kanter avlägsnas från en detalj. Avgradningsteknikerna kan vara elektrokemisk, termisk eller abrasiv flödesavgradning.

En kombination av elektrisk urladdningsfräsning och mekanisk slipning är ett effektivt sätt att tillverka komplexa detaljer med exceptionell noggrannhet, vilket gör detta till en ovärderlig process inom flyg- och rymdindustrin, energisektorn, pappersindustrin och andra områden.

AWJ

AWJ-processen erbjuder många fördelar, t.ex. att komplexa former och snäva toleranser kan skäras med precision. När man utvärderar ett AWJ-system är det dock viktigt att ta hänsyn till dess effektbehov och vattenkvalitet; brist på elkraft kan begränsa användningen av munstycket medan bristande vattenrening kan påskynda pumpens slitage. Dessutom kan verkstadsmiljön påverka AWJ-bearbetningen; rör som används för att tillföra eller dränera slipmedel/vatten kan frysa i kalla miljöer, vilket kan leda till driftstopp; för optimal bearbetning rekommenderas att rör-/dräneringssystem placeras bort från ytterväggar och genom varma områden i verkstadsmiljön.

AWJ-skärning kräver optimering av både slipmedelsflöde och vattentryck beroende på vilket material som ska skäras, vilket har studerats ingående i flera studier. De flesta har fokuserat på specifika material eller tjocklekar. Sambruno et al [144] studerade dessa parametrar för skärning av CF/TPU för att minimera delamineringsskador; deras resultat visade att ett hydraultryck på 3400 bar och en matningshastighet på 100 mm/min gav minimala avsmalningsdefekter.

Jiggkonstruktion för AWJ är kanske inte lika viktigt som för fräsning, men det spelar fortfarande en viktig roll. Varje felsteg kan leda till att delar flyttas runt under produktionen och att ytor utsätts för en slipande spray som skadas av rörelsen. Helst ska jiggen vara tillverkad av stål som har värmebehandlats för att undvika korrosion samtidigt som den är tillräckligt styv för att motstå delrörelser på grund av avledd vattenenergi.