V modernej výrobe sa materiály sklenených vlákien s vynikajúcimi vlastnosťami, ako je vysoká pevnosť, nízka hustota, vynikajúci odpor korózie a elektrická izolácia, sa široko používajú v rôznych oblastiach. Pokiaľ ide o neštandardné továrne na spracovanie presných dielov, zvládnutie technológie CNC obrábania skleneného vlákna nielen rozširuje rozsah podniku, ale spĺňa aj rastúci dopyt po vysoko presných častiach sklenených vlákien. Tento článok sa ponorí do kľúčových bodov, oblastí aplikačných oblastí a najnovších odvetvových trendov CNC obrábania skleneného vlákna.
Čo je to sklenené vlákno?
Sklenené vlákno je extrémne jemné vlákno vyrobené potiahnutím roztaveného skla. Často sa kombinuje s matricou živice za vzniku kompozitných materiálov zosilnených sklenených vlákien (GFRP).
Bežné živicové matrice zahŕňajú nenasýtenú polyesterovú živicu a epoxidovú živicu atď. Nenasýtená polyesterová živica má nižšie náklady a dobrý výkon spracovania a je vhodná pre výrobky so všeobecnými požiadavkami na výkon; Na druhej strane epoxidová živica má vyššiu pevnosť, tepelnú odolnosť a chemickú odolnosť proti korózii a často sa používa v aplikáciách špičkových aplikácií.
Pridanie sklenených vlákien významne zvyšuje pevnosť v ťahu a tuhosť materiálu a zároveň zachováva relatívne nízku hustotu, čo robí jej pomer pevnosti k hmotnosti veľmi výhodný.
Prípravné práce pred spracovaním CNC
1. Výber strucovania nástroja
Kvôli tvrdosti a odporu opotrebenia materiálov sklenených vlákien má výber strihaných nástrojov zásadný význam. Nástroje karbidu sa bežne používajú na spracovanie sklenených vlákien, pretože majú vysokú odolnosť voči tvrdosti a opotrebeniu a počas spracovania vydrží trenie a rezné sily. Pri frézovacích operáciách sa koncové mlyny s plochými koncami často používajú na opätovné obrábanie a obrysy, zatiaľ čo koncové mlyny na konci lopty sú vhodné na povrchové obrábanie.
Pre vysoko presné spracovanie otvorov je možné zvoliť vŕtačky karbidu alebo výstroje. Okrem toho, aby sa ďalej vylepšila trvanlivosť rezných nástrojov, môžu sa zvoliť potiahnuté nástroje, ako sú napríklad nástroje potiahnuté Tialn, ktoré môžu tvoriť tvrdý a hladký povlak na povrchu nástroja, čím efektívne znižuje opotrebenie nástrojov a tvorbu rezného tepla.
2. Potlačenie strojového náradia
Na základe veľkosti, zložitosti a požiadaviek na presnosť spracovaných častí by sa mal zvoliť príslušný stroj stroja CNC. V prípade veľkých častí vlákien sklenených vlákien má CNC strojový náradie typu portál väčší pracovný zdvih a nosnosť, ktorá môže vyhovovať potrebám spracovania; Zatiaľ čo v prípade malých a presných častí je malý vysokorýchlostný strojový stroj CNC vhodný, pretože má vysokú rýchlosť otáčania a vysokú presnosť, čo umožňuje presné spracovanie.
Zároveň je potrebné porovnať aj hlavný výkon hriadeľa, rýchlosť kŕmenia a presnosť polohovania strojového stroja s požiadavkami na spracovanie sklenených vlákien, aby sa zabezpečilo stabilný a efektívny proces spracovania.
3.Programovanie a plánovanie procesov
Modelovanie CAD
Využite profesionálny softvér na 3D modelovanie, ako je SolidWorks, UG atď. Na presné vytvorenie 3D modelov častí sklenených vlákien. Počas procesu modelovania je potrebné striktne dodržiavať požiadavky konštrukčných výkresov, aby sa zabezpečilo, že štandardy spĺňajú presnosť veľkosti, geometrický tvar a kvalita povrchu modelu. V prípade zložitých častí je potrebné zvážiť výrobnú modelu a štrukturálne vlastnosti by mali byť primerane navrhnuté tak, aby sa vyhli oblastiam, ktoré sa ťažko strojovo strojovo strojovo.
Plánovanie procesu
Na základe požiadaviek na tvar, veľkosť a presnosť častí, ako aj charakteristiky materiálu sklenených vlákien, je vytvorená podrobná cesta postupu spracovania. Určujú sa kroky spracovania, ako je mletie, vŕtanie, nuda, poklepanie atď., A postupnosť každého kroku je primerane usporiadaná. Pri určovaní parametrov spracovania je potrebné komplexne zvážiť faktory, ako je typ nástroja, tvrdosť materiálu, hĺbka rezania a rýchlosť posuvu. Napríklad pri mletí skleneného vlákna, aby sa znížilo opotrebovanie nástroja a delamináciu materiálu, by sa mala primerane znížiť rýchlosť rezania a mala by sa zvýšiť rýchlosť napájania. Je však potrebné dávať pozor, aby ste nespôsobili nadmernú reznú silu v dôsledku príliš rýchlej rýchlosti krmiva, čo môže ovplyvniť presnosť a kvalitu povrchu časti.
Programovanie vačky
Pomocou softvéru CAM, ako je MasterCam, PowerMill, atď., Prevádzajte model CAD na súbor, ktorý CNC počítače môžu rozpoznať ako cesta nástroja. Počas procesu programovania je potrebné plne zvážiť rezanie charakteristík materiálov sklenených vlákien, optimalizovať cestu nástroja, vyhnúť sa ostrým zákrutám a opakovaným rezom v dráhe nástroja, aby sa znížilo riziko poškodenia nástroja a deformácie dielov. Zároveň primerane nastavte metódy vstupu a výstupu nástroja a výšku bezpečnosti, aby sa zabezpečila bezpečnosť a stabilita procesu spracovania.
CNC riadenie procesu spracovania
1.Klamovanie a fixácia
Výber vhodnej metódy upínania má zásadný význam na zabezpečenie stability a presnosti polohovania častí počas spracovania. Pre časti plochých sklenených vlákien je možné prijať upchatie zverákom alebo pomocou vákuovej prísavky.
Uznanie zverám je vhodné pre časti malých a pravidelných častí. Upravením upínacej sily zveráka je možné časti pevne pevne stanovené. Vákuová sacia svorka je vhodná pre časti veľkých a tenkostenných častí. Používa vákuovú saciu silu na opravu častí na pracovnom stole, čím sa vyhýbajú deformácii častí v dôsledku nadmernej upínacej sily. Pre diely s komplexnými tvarmi musia byť špeciálne príslušenstvo navrhnuté na upínanie. Návrh príslušenstva by mal plne zvážiť charakteristiky tvaru a požiadavky na spracovanie častí, aby sa zabezpečilo presné umiestnenie a pohodlné upínanie.
Počas procesu upínania je potrebné zabrániť deformovaniu častí v dôsledku nerovnomernej sily. Medzi časti a svietidla sa môžu pridať vhodné bloky rozpery alebo tlmiace materiály na rozdelenie upínacej sily.
2. Nastavenie prerušenie parametrov
Počas skutočného spracovania je potrebné rezacie parametre upraviť včas podľa podmienok spracovania častí a stavu opotrebovania nástrojov na rezanie. Pozorovaním reznej sily, reznej teploty a stavu opotrebenia nástrojov počas procesu rezania, ak sa zistí, že rezná sila je príliš vysoká, nástroj sa opotrebuje príliš rýchlo alebo zjavné značky spracovania sa objavia na povrchu častí, rýchlosť rezania by mala byť primerane znížená, hĺbka rezania by sa mala znížiť alebo by sa mala zvýšiť rýchlosť krmiva alebo by sa mala zvýšiť.
Zároveň je dôležité poznamenať, že nastavenie parametrov rezania by sa malo vykonávať postupne, aby sa predišlo nestabilite pri spracovaní v dôsledku nadmerných zmien parametrov. Okrem toho je rozhodujúca aj pravidelná kontrola a výmena nástroje rezania, aby sa zabezpečilo, že vždy udržiavajú dobrý rezný výkon, je tiež rozhodujúce pre zabezpečenie kvality a efektívnosti spracovania.
3. Monitorovanie spracovania počas spracovania
Na zabezpečenie hladkého pokroku spracovania je potrebné monitorovanie procesu spracovania v reálnom čase. Použitím vstavaného monitorovacieho systému strojového stroja sa monitorujú zmeny parametrov, ako je rýchlosť vretena, rýchlosť posuvu, rezná sila a teplota rezania. Všetky abnormálne situácie sú okamžite zistené a prijmú sa zodpovedajúce opatrenia.
Napríklad, ak sa rezná sila náhle zvýši alebo sa rýchlosť vretena kolíše, môže naznačovať, že nástroj sa opotrebuje alebo je upustenie dielu uvoľnené. V tomto bode by sa spracovanie malo okamžite zastaviť a mali by sa skontrolovať podmienky nástroja a upínania. Po odstránení poruchy môže spracovanie pokračovať. Okrem toho je možné prostredníctvom spracovania pozorovať prostredníctvom systému vizuálneho monitorovania stav rezania časti a prevádzku nástroja počas spracovania. Problémy, ako je poškodenie nástroja a deformácia časti, sa dajú zistiť včas, aby sa zabezpečila kvalita spracovania.
Po spracovaní
1. Kvóhovanie a leštenie
Po spracovaní bude mať povrch častí sklenených vlákien stále zvyšky, ako je rezanie tekutiny a zvyšky. Čistenie je potrebné. Najprv použite stlačený vzduch na vyfúknutie väčšiny zvyškov z povrchu častí. Potom opláchnite časti vodou alebo vyhradeným čistiacim prostriedkom, aby ste odstránili zvyšnú reznú tekutinu a jemné zvyšky. Pre niektoré ťažko čistiteľné oblasti sa na čistenie môžu použiť kefy na mäkké štetiny alebo bavlnené tampóny. Po vyčistení, aby sa zlepšila kvalita povrchu častí, je potrebné brúsenie.
Podľa požiadaviek na drsnosť povrchu v častiach vyberte na brúsenie vhodnú štrk brúsneho papiera alebo brúsneho kolesa. Začnite s hrubým zrnitým brúsnym papierom a postupne prejdite na jemnozrnný brúsny papier, aby ste odstránili obrábkové značky a buriny na povrchu častí, čím sa povrch plynulejší a plochý. Počas procesu mletia venujte pozornosť udržiavaniu konzistentnosti smeru mletia, aby ste sa vyhli škrabancom a nerovnomernému brúseniu.
2. Inrakcia a opravy
Kontrola presnosti dimenzie
Na testovanie rozmerovej presnosti spracovaných častí používajte nástroje na meranie s vysokou presnosťou, ako sú napríklad strmene, mikrometre a trojkoličky. Porovnajte výsledky merania s požiadavkami konštrukčných výkresov a skontrolujte, či sú všetky rozmery častí v rozsahu tolerancie.
Pre diely s odchýlkami veľkosti presahujúce povolený rozsah je potrebné analyzovať príčiny a mali by sa vykonávať zodpovedajúce úpravy alebo postupy prepracovania. Ak sú odchýlky veľkosti spôsobené faktormi, ako je opotrebovanie nástroja počas spracovania, nesprávne parametre rezania alebo deformácia časti počas upínania, môžu sa opraviť úpravou parametrov spracovania, výmenou nástrojov alebo opätovným zložením častí; Ak sú odchýlky veľkosti príliš veľké a nedá sa vyriešiť nastavením procesu, časti je potrebné prepracovať.
Kontrola kvality povrchu
Prostredníctvom vizuálnej inšpekcie a hmatovosti vyhodnotte stav kvality povrchu časti. Skontrolujte, či sú na povrchu časti škrabance, póry, delaminácia, exponované vlákna atď. V prípade častí s vysokou požiadavkami na kvalitu povrchu sa na meranie drsnosti povrchu môže použiť merač drsnosti povrchu, aby sa zabezpečilo, že spĺňa požiadavky na konštrukciu.
Pokiaľ ide o zistené defekty povrchu, je potrebné ich opraviť podľa typu a závažnosti defektu. Pre menšie škrabance a povrchové škvrny sa môžu obnoviť ďalším mletím a leštením; Pre závažnejšie defekty, ako sú póry a delaminácia, sa môžu opraviť naplnením živicou, jej vytvrdzovaním a potom brúsením.
Počas procesu opravy je dôležité zvoliť príslušný opravný materiál, ktorý sa zhoduje s materiálom časti, a zabezpečiť, aby bola opravená plocha v súlade s okolitým povrchom.
3. vylepšenie a ochrana
Na základe prostredia používania a funkčných požiadaviek častí môžu byť časti spracovaných sklenených vlákien podrobené poťahovaniu a ochrannému spracovaniu. Potiahnutie nielen zlepšuje kvalitu vzhľadu častí, ale tiež zvyšuje ich odolnosť proti korózii a odolnosť proti opotrebeniu.
Po prvé, povrch častí by mal byť vopred ošetrený, ako je odmasťovanie, odstránenie hrdze a fosfácia, aby sa zvýšila adhézia medzi povlakom a povrchom časti. Potom by sa mal na povlak zvoliť vhodný základný náter. Základný náter by mal mať dobrý protiútok a kompatibilitu s vrcholom. Bežné priméry zahŕňajú epoxidový primér a polyuretánový primér atď. Po vyschnutí základného náteru je možné aplikovať hornú kabát. Vrchný nábretie je možné zvoliť na základe prostredia používania a estetických požiadaviek časti, ako je polyuretánska farba, fluórovanú farbu atď.
Pre niektoré komponenty používané v špecifických prostrediach, ako sú vonkajšie alebo morské prostredie, sa môžu do povrchu povlaku pridať aj funkčné prísady na ochranu UV a prevenciu korózie, aby sa ďalej zvýšila ochranný výkon komponentov. Okrem toho, aby sa zabránilo poškodeniu komponentov počas prepravy a skladovania, môžu byť pripevnené ochranné filmy k povrchu komponentov alebo iných ochranných balenia.
Aplikačné polia spracovania CNC sklenených vlákien
1. Aerospace Field
V leteckom poli sa kompozitné materiály sklenených vlákien široko používajú na výrobu štrukturálnych komponentov, ako sú krídla, trupy a chvostové krídla lietadiel kvôli ich vysokej pevnosti a nízkej hustote. Prostredníctvom spracovania CNC je možné presne vyrábať diely s komplexnými tvarmi a vysokými požiadavkami na presnosť, čo spĺňa prísne požiadavky leteckých výrobkov pre ľahkú a vysokú výkonnosť. Napríklad radarová kupola lietadla je zvyčajne vyrobená zo kompozitných materiálov zo sklenených vlákien. Použitím technológie spracovania CNC je možné zabezpečiť presnosť veľkosti a kvalitu povrchu radarovej kupoly, čím sa zaručuje jeho vynikajúci výkon prenosu elektromagnetických vĺn a štrukturálna sila.
2.Automobile priemysel
Automobilový priemysel je tiež jedným z dôležitých aplikačných polí pre spracovanie CNC sklenených vlákien. Kompozitné materiály sklenených vlákien sa môžu použiť na výrobu komponentov, ako sú panely tela, nárazníky a vnútorné časti. Použitím technológie spracovania CNC je možné dosiahnuť vysokú presnú výrobu automobilových dielov, čím sa zlepší vymeniteľnosť a presnosť zostavení častí. Aplikácia kompozitných materiálov sklenených vlákien zároveň pomáha znižovať hmotnosť vozidla, nižšiu spotrebu paliva a zvyšuje celkový výkon automobilu. Napríklad kapucne motora niektorých vysoko výkonných automobilov sú vyrobené zo kompozitných materiálov zo sklenených vlákien a prostredníctvom CNC spracovania je možné dosiahnuť zložité tvary konštrukcie, ktoré sú esteticky príjemné a môžu účinne znížiť hmotnosť.
2.Shipbuilding
V oblasti stavby lodí sa kompozitné materiály sklenených vlákien stali ideálnym materiálom na výrobu lodných telies, paluby a vnútorných štruktúr kabín kvôli ich vynikajúcemu odolnosti proti korózii a dobrým mechanickým vlastnostiam. Spracovanie CNC môže presne ovládať veľkosť a tvar častí, čím sa zabezpečí blízky prispôsobenie a dobrej vodohospodárnosti komponentov lodí. Použitie kompozitných materiálov sklenených vlákien môže navyše znížiť hmotnosť lodí, čím sa zlepší rýchlosť plachtenia a spotreba paliva. Napríklad trupy jácht sú zvyčajne vyrobené zo kompozitných materiálov zo sklenených vlákien. Prostredníctvom spracovania CNC je možné pre trup vytvoriť hladký a efektívny povrch, čím sa zvýši kvalita vzhľadu a navigačný výkon jachty.
3. Elektronický a elektrický priemysel
Kompozitné materiály sklenených vlákien majú vynikajúce vlastnosti elektrickej izolácie, a preto sa široko používajú v elektronike a elektrickom priemysle. Spracovanie CNC sa môže použiť na výrobu komponentov, ako sú kryty, izolačné podpery a dosky s tlačenými obvodmi elektronických zariadení. Prostredníctvom presných techník spracovania je možné zabezpečiť dimenzionálnu presnosť a stabilitu výkonu elektronických komponentov, čo spĺňa požiadavky elektronických zariadení na miniaturizáciu a vysokú presnosť. Napríklad časti podvozku počítačového servera sa vyrábajú pomocou CNC spracovania kompozitných materiálov sklenených vlákien, ktoré nielen zaisťujú vlastnosti elektrickej izolácie, ale majú tiež dobrú mechanickú pevnosť a kvalitu vzhľadu.
4. Športy výroby tovaru
Odvetvie výroby športových tovarov tiež rozsiahle využíva technológiu spracovania CNC sklenených vlákien. Vďaka vysokej pevnosti a ľahkej vlastnosti kompozitných materiálov sklenených vlákien z nich robí vynikajúce materiály na výrobu športového tovaru, ako sú golfové kluby, tenisové rakety, rámy bicyklov a snehové dosky. Spracovanie CNC umožňuje presnú výrobu dielcov športového tovaru, optimalizáciu výkonu a pocitu výrobkov. Napríklad hriadeľ golfového klubu sa spracováva pomocou kompozitných materiálov sklenených vlákien pomocou CNC, čo umožňuje presnú kontrolu distribúcie hmotnosti a elastického modulu hriadeľa, čím sa vylepšuje výkon a stabilita golfového klubu.
Najnovšie trendy v priemysle a technologický vývoj
1.Automation a inteligentné spracovanie
S vývojom priemyslu 4. 0 a inteligentné výrobné technológie sa spracovanie CNC sklenených vlákien pohybuje smerom k automatizácii a inteligencii. Automatizovaný systém spracovania môže dosiahnuť automatické nakladanie a vykladanie dielov, automatické výmenu nástrojov a automatické monitorovanie procesu spracovania, čím sa zlepší efektívnosť spracovania a stabilita výroby. Inteligentná technológia spracovania zavedením algoritmov, ako je umelá inteligencia a strojové učenie, realizuje optimalizáciu procesu spracovania v reálnom čase, ako je automatické prispôsobenie parametrov rezania na základe podmienok opotrebovania nástrojov, predpovedanie zlyhaní zariadení a vykonávania údržby vopred atď., Ďalšie zlepšenie kvality spracovania a výroby.
2. Vyhľadajte a rozvoj vysokovýkonných nástrojov na rezanie a technológie rezania
Na riešenie problémov opotrebenia nástroja a kvality spracovania počas spracovania materiálov sklenených vlákien sa výrobcovia nástrojov neustále vyvíjajú vysokovýkonné nástroje a pokročilé technológie rezania. Nové materiály nástrojov, ako napríklad kubický nitrid bóru (CBN) a polykryštalický diamant (PCD), vykazujú vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu a rezanie výkonu pri spracovaní sklenených vlákien. Súčasne sa postupne aplikovali aj pokročilé technológie rezania, ako je vysokorýchlostné rezanie a rezanie mikro-mlčania, postupne sa nanáša aj v spracovaní CNC sklenených vlákien, účinne zlepšujú účinnosť spracovania, znižovanie rezania tepla a opotrebenia nástroja a zlepšovanie kvality povrchu častí.
3.Svedhateľný vývoj a zelené spracovanie
V kontexte rastúceho environmentálneho povedomia sa trvalo udržateľný rozvoj a zelené spracovanie stali dôležitými trendmi v priemysle spracovania CNC sklenených vlákien. Na jednej strane optimalizáciou techník spracovania a znížením využívania rezných tekutín, prijatím suchého rezania alebo technológií rezania mikro-mlčania sa môže minimalizovať znečistenie životného prostredia. Na druhej strane, posilnenie recyklácie a opätovného využitia materiálov na odpad z sklenených vlákien a zlepšenie miery využívania zdrojov môže dosiahnuť trvalo udržateľný rozvoj tohto odvetvia.
Záver
Technológia spracovania vlákien CNC sklenených vlákien ponúka vysoko efektívnu a presnú výrobnú metódu pre moderné odvetvia, ktorá je schopná uspokojiť rôzne požiadavky rôznych sektorov pre komponenty sklenených vlákien. Dôkladným výberom nástrojov, strojov a techník spracovania, prísne ovládanie výrobného procesu a vykonávanie vhodných post-kvalitných častí sklenených vlákien sklenených vlákien.
Vďaka neustálemu rozvoju priemyslu bude aplikácia automatizácie, technológie inteligentných spracovateľov, vysokovýkonné nástroje na rezanie a techniky zeleného spracovania ďalej podporovať pokrok technológie spracovania CNC sklenených vlákien a poskytne silnú podporu inovatívnemu rozvoju rôznych priemyselných odvetví. Pokiaľ ide o neštandardné továrne na spracovanie presných dielov, udržiavanie krokov s trendmi v priemysle a neustále zlepšovanie technických úrovní im umožní získať výhodnú pozíciu v tvrdej konkurencii na trhu.
Urobme spolu niečo mimoriadne
V spoločnosti Dahong Precision sme viac ako len dodávateľom obrábania CNC, sme vašim partnerom v spoločnosti Precision Manufacturing. Či už potrebujete jednoduché diely alebo vysoko komplexné časti, naše 3, 4 a 5 osí CNC Services CNC poskytujú kvalitu a spoľahlivosť, ktorú si zaslúžite. Kontaktujte nás ešte dnes a prediskutujte váš projekt a zistite, ako vám môžeme pomôcť dosiahnuť vaše ciele.
