공급 업체로강철 복합재, 나는이 고급 재료를 가공하는 데 따른 독특한 기회와 과제를 직접 목격했습니다. 강철의 강도를 다른 재료와 결합하여 향상된 특성을 달성하는 강철 복합 재료는 항공 우주 및 자동차에서 건설 및 제조에 이르기까지 광범위한 산업에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 그러나 이러한 재료를 가공하면 신중한 고려와 전문 기술이 필요한 몇 가지 어려움이 있습니다. 이 블로그 게시물에서는 강철 복합 재료 가공의 주요 과제에 대해 논의하고이를 극복하는 방법에 대한 통찰력을 제공합니다.
경도와 연마성
강철 복합재 가공의 주요 과제 중 하나는 높은 경도와 연마 성입니다. 강철 복합재는 종종 탄산탄, 붕소 또는 탄소 섬유와 같은 단단한 입자 또는 섬유가 포함되어있어 빠른 공구 마모를 유발할 수 있습니다. 이 단단한 구성 요소는 작은 절단 가장자리처럼 작용하여 자료와 접촉 할 때 절단 도구를 긁어 내고 침식 할 수 있습니다. 결과적으로, 도구 수명이 크게 줄어들고, 공구 변화가 빈번한 경우가 필요하므로 생산 비용과 다운 타임이 증가합니다.
이 문제를 해결하려면 올바른 절단 도구를 선택해야합니다. 탄화물 도구는 경도가 높고 내마모성으로 인해 강철 복합재 가공에 일반적으로 사용됩니다. 그러나 카바이드 도구조차도 고도로 거친 재료를 가공 할 때 상당한 마모를 경험할 수 있습니다. 이러한 경우, 다결정 다이아몬드 (PCD) 또는 입방 붕소 (CBN)와 같은 슈퍼 하드 재료로 만든 코팅 탄수화물 도구 또는 도구가 더 적합 할 수 있습니다. 이 도구는 탁월한 내마모성을 제공하며 더 오랜 기간 동안 최첨단을 유지하여 빈번한 공구 변화의 필요성을 줄일 수 있습니다.
공구 선택 외에도 적절한 절단 매개 변수도 중요합니다. 높은 절단 속도와 사료는 과도한 열과 마찰을 일으켜 공구 마모를 가속화 할 수 있습니다. 따라서 강철 복합재를 가공 할 때 낮은 절단 속도와 피드를 사용하는 것이 좋습니다. 이를 통해 절단력과 열 발생을 줄이면 공구 수명이 연장됩니다. 또한 냉각수 또는 윤활유를 사용하여 마찰과 열을 더욱 줄여 가공 성능과 표면 마감을 향상시켜야합니다.
박리 및 섬유 풀 - 아웃
강철 복합 재료 가공의 또 다른 중요한 과제는 박리 및 섬유 풀 - 아웃입니다. 박리는 복합 재료의 층이 서로 분리 될 때 발생하는 반면, 섬유 풀은 매트릭스에서 개별 섬유의 제거를 나타냅니다. 이러한 문제는 특히 절단력이 제대로 제어되지 않을 때 절단, 드릴링 또는 밀링 작업 중에 발생할 수 있습니다.
박리 및 섬유 풀 - 아웃은 가공 부품의 구조적 무결성을 손상시키고 표면 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 강철 복합재가 중요한 부품을 제조하는 데 사용되는 항공 우주 응용 분야에서, 박리는 강도와 피로 저항성을 감소시켜 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
박리 및 섬유 풀을 방지하려면 적절한 가공 전략을 사용하는 것이 중요합니다. 드릴링 작업의 경우, 특별 포인트 형상이있는 계단식 드릴 또는 드릴을 사용하면 스러스트 힘을 줄이고 박리 위험을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 공작물 뒤에 백 - 업 플레이트를 사용하면 시추 과정에서 물질이 분리되는 것을지지하고 방지 할 수 있습니다.
밀링 작업에서는 올바른 절단 방향과 공급 속도를 선택하는 것이 중요합니다. 절단기가 사료와 동일한 방향으로 회전하는 등반 밀링은 일반적으로 절단력과 박리 가능성을 줄일 수 있기 때문에 가공 복합재를위한 기존의 밀링보다 일반적으로 선호됩니다. 또한, 적절한 갈퀴 각도가있는 날카로운 절단 도구를 사용하면 섬유 풀을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
열 생성
열 생성은 강철 복합 재료 가공에서 일반적인 문제입니다. 가공 공정에 관련된 절단력과 결합 된 이들 재료의 높은 경도와 연마 성은 상당한 양의 열을 생성 할 수 있습니다. 과도한 열은 재료에 대한 열 손상, 매트릭스의 연화 및 가속 도구 마모와 같은 몇 가지 문제를 일으킬 수 있습니다.
강철 복합 재료의 열 손상은 강도 및 강성 감소와 같은 기계적 특성의 변화를 초래할 수 있습니다. 매트릭스의 연화는 또한 강철과 다른 구성 요소 사이의 결합에 영향을 줄 수 있으며,이를 유발하고 구조적 무결성을 감소시킬 수 있습니다.
열 생성을 관리하려면 효과적인 냉각 방법을 사용하는 것이 중요합니다. 앞에서 언급했듯이 냉각수 또는 윤활유를 사용하여 열을 소산하고 마찰을 줄일 수 있습니다. 많은 양의 냉각수가 절단 영역에 직접 적용되는 홍수 냉각은 종종 강철 복합재 가공에 사용됩니다. 이를 통해 절단 도구와 공작물을 낮은 온도로 유지하여 가공 품질과 도구 수명을 향상시킵니다.
냉각수 외에도 적절한 절단 파라미터를 사용하면 열 발생을 제어하는 데 도움이 될 수 있습니다. 절단 속도와 사료가 낮아지면 가공 중에 발생하는 열을 줄일 수 있습니다. 또한, 중단 된 절단 도구 사용 또는 사이에 파손 된 짧은 가공주기를 수행하는 것과 같은 간헐적 인 절단은 공작물과 도구가 냉각되어 열 손상의 위험을 줄일 수 있습니다.
칩 형성 및 대피
칩 형성 및 대피는 또한 강철 복합 재료 가공의 측면에 어려움을 겪고 있습니다. 강철과 다른 재료의 조합과 함께 강철 복합재의 독특한 구조는 불규칙한 칩 모양과 크기를 초래할 수 있습니다. 이 칩은 절단 영역에서 파손되고 제거하기가 어려워서 칩 막힘과 절단력이 증가 할 수 있습니다.
칩 막힘은 표면 마감이 좋지 않아 도구 마모 증가 및 공구 파손과 같은 몇 가지 문제를 일으킬 수 있습니다. 칩이 절단 영역에 축적되면 추가 절단 가장자리 역할을하여 마찰과 열 발생이 증가 할 수 있습니다. 이것은 절단 도구와 공작물을 더 손상시킬 수 있습니다.
칩 형성 및 대피를 향상 시키려면 적절한 칩 - 파단 기능으로 절단 도구를 사용하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 일부 절단 도구에는 칩을 작고 관리하기 쉬운 작품으로 분해하는 데 도움이되는 플루트 또는 형상이 특별히 설계되었습니다. 또한 고압 냉각수를 사용하면 칩이 절단 영역에서 씻어내어 칩 막힘을 방지 할 수 있습니다.
경우에 따라 Peck 드릴링 또는 간헐적 밀링 사용과 같은 가공 공정을 수정하면 칩 대피가 향상 될 수 있습니다. 펙 드릴링은 구멍에서 드릴 비트를 반복적으로 인출하여 칩을 제거하는 반면, 간헐적 밀링은 절단 패스 사이에서 칩을 제거 할 수 있습니다.
치수 정확도 및 표면 마감
높은 차원의 정확도와 우수한 표면 마감을 달성하는 것은 강철 복합 재료를 가공하는 데 중요합니다. 그러나, 이방성 및 비 균질 구조와 같은 이들 물질의 고유 한 특성은 일관된 치수와 표면 품질을 유지하기가 어렵다.
철강 복합재의 이방성 특성은 그들의 기계적 특성이 섬유의 방향 또는 층의 방향에 따라 달라질 수 있음을 의미합니다. 이로 인해 다른 방향으로 상이한 절단력과 재료 제거 속도가 발생하여 차원 변화가 발생할 수 있습니다. 또한, 단단한 입자 또는 섬유의 존재는 표면 거칠기와 불균일을 유발하여 표면 마감에 영향을 줄 수 있습니다.
치수 정확도를 보장하려면 정밀 가공 장비 및 기술을 사용하는 것이 중요합니다. 컴퓨터 - 수치 - 제어 (CNC) 기계는 일반적으로 절단 공정에 대한 높은 정밀 제어를 제공 할 수 있으므로 강철 복합재 가공에 일반적으로 사용됩니다. 정확한 치수를 유지하려면 가공 장비의 정기적 인 교정도 필수적입니다.
표면 마감을 개선하려면 분쇄, 연마 또는 랩핑과 같은 포스트 가공 공정이 필요할 수 있습니다. 이러한 과정은 표면 불규칙성을 제거하고 원하는 표면 품질을 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 적절한 절단 매개 변수와 공구 선택을 사용하면 초기 가공 공정에서 더 나은 표면 마감에 기여할 수 있습니다.
결론
강철 복합 재료 가공은 경도 및 연마 성, 분리 및 섬유 풀 - 아웃, 열 생성, 칩 형성 및 대피, 치수 정확도 및 표면 마감을 포함한 몇 가지 과제를 제시합니다. 그러나 올바른 접근 방식으로 이러한 과제는 극복 될 수 있습니다. 적절한 절단 도구를 선택하고, 적절한 가공 전략을 사용하고, 절단 매개 변수를 제어하고, 효과적인 냉각 및 칩 - 대피 방법을 구현함으로써, 강철 재료를 효율적으로 기계화하고 고품질 부품을 생산할 수 있습니다.
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참조
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