La fresa in fibra di carbonio può essere utilizzata per lavorare in acciaio inossidabile?

Negli ultimi anni, i compositi rinforzati con fibra di carbonio sono stati favoriti nel settore aerospaziale, automobilistico e in altri campi grazie alle loro proprietà leggere e ad alta resistenza, e anche la fibra di carbonio è stata esplorata per l'uso nella produzione di utensili da taglio.Quindi, può & nbsp; fresatura in fibra di carbonio & nbsp; lavorazione dell'acciaio inossidabile? Il seguente editoriale di Zhongye Da ti porterà ad esplorarlo!

Nel campo della lavorazione dei metalli, l'acciaio inossidabile è ampiamente utilizzato per la sua eccellente resistenza alla corrosione, resistenza e tenacità, ma è anche classificato come un tipico materiale difficile da lavorare a macchina a causa della sua tendenza all'indurimento, dell'elevato coefficiente di attrito e delle caratteristiche della taglierina facile da appiccicare.Tradizionale fresa in carburo nella lavorazione di acciaio inossidabile, spesso affrontando veloce usura utensile da taglio, bassa efficienza di lavorazione, scarsa qualità della superficie del pezzo e altri problemi.

Prima di tutto, dobbiamo chiarire una cosa: di solito ciò che chiamiamo fresa in fibra di carbonio non significa che l'intero strumento sia costituito da pura fibra di carbonio, ma si riferisce all'uso di materiali compositi rinforzati con fibra di carbonio come matrice o rivestimento dell'utensile da taglio, O fibra di carbonio e altri materiali (come ceramica, metallo) combinati per sfruttare alcune delle caratteristiche della fibra di carbonio per migliorare le prestazioni dell'utensile.La stessa fibra di carbonio pura è così fragile che non è pratico usarla direttamente come tagliente.

Teoricamente, se fosse possibile creare bordi taglienti basati su materiali compositi in fibra di carbonio con sufficiente durezza e resistenza all'usura, quindi utilizzando la loro bassa densità, Elevata rigidità e possibilmente basso coefficiente di proprietà di attrito potrebbero offrire alcuni vantaggi durante la lavorazione dell'acciaio inossidabile.Ad esempio, una densità inferiore significa meno forza centrifuga sull'utensile da taglio, che è utile per la lavorazione ad alta velocità; un'elevata rigidità aiuta a ridurre le vibrazioni e migliorare la stabilità della lavorazione; e se è possibile ottenere un basso attrito sulla superficie, può ridurre l'incollaggio del chip e migliorare la rimozione del chip.

Tuttavia, L'uso di & nbsp; fibra di carbonio fresatrice & nbsp; per la lavorazione dell'acciaio inossidabile, affronta grandi sfide.

A, durezza insufficiente e resistenza all'usura:

L'acciaio inossidabile ha un fenomeno di indurimento del lavoro significativo, alta temperatura nell'area di taglio, che richiede estremamente elevata durezza e resistenza all'usura dell'utensile da taglio.Gli attuali materiali per utensili da taglio tradizionali per la lavorazione dell'acciaio inossidabile, come carburo cementato contenente cobalto, PCD (rivestimento diamantato policristallino), PCBN (nitruro di boro cubico policristallino), ecc., Sono dotati di durezza estremamente elevata. I materiali compositi in fibra di carbonio, in particolare quelli senza trattamento speciale, hanno una durezza molto inferiore rispetto a questi materiali.Nell'ambiente di taglio ad alta velocità, alta temperatura e alta pressione, gli utensili da taglio in fibra di carbonio sono molto facili da indossare, scheggiature o addirittura rotti.

B, scarsa stabilità alle alte temperature:

Il taglio dell'acciaio inossidabile genera un enorme calore, utensili da taglio devono resistere alle alte temperature senza ammorbidimento e ossidante.La fibra di carbonio e i suoi materiali compositi ad alte temperature saranno un forte calo delle prestazioni, generalmente possono essere utilizzati solo a temperature più basse. È probabile che la lavorazione dell'acciaio inossidabile generato dall'alta temperatura superi il limite di tolleranza della fibra di carbonio, con conseguente guasto dell'utensile da taglio.

C, compatibilità chimica e problemi di legame:

Sebbene la fibra di carbonio stessa sia chimicamente stabile, ma nel processo di taglio, alta temperatura e alta pressione possono verificarsi tra l'utensile da taglio e gli effetti fisico-chimici complessi del materiale del pezzo. L'adesione dell'acciaio inossidabile è forte, l'utensile da taglio in fibra di carbonio può resistere efficacemente al fenomeno del "coltello appiccicoso", deve ancora essere verificato.Se il legame è grave, ma aggraverà l'usura dell'utensile da taglio e il deterioramento della superficie.

D, il processo di produzione è complesso e costoso:

Per creare entrambi gli utensili da taglio possono resistere a forze di taglio, ad alta temperatura, alta durezza, ma contiene anche strumento composito rinforzato in fibra di carbonio, il suo processo di fabbricazione sarà estremamente complesso, Il costo sarà molto alto.Gli utensili da taglio in fibra di carbonio maturi ed economici attualmente sul mercato sono utilizzati principalmente nelle aree di lavorazione non metalliche (ad esempio, compositi, legno).

In sintesi, sebbene il materiale in fibra di carbonio abbia molte proprietà eccellenti, la sua attuale applicazione nella produzione di frese direttamente per la lavorazione dell'acciaio inossidabile è tecnicamente affrontata con ostacoli fondamentali come durezza insufficiente e resistenza all'usura e scarsa stabilità alle alte temperature.Gli esperimenti esistenti o i casi di applicazione sono molto limitati ed è difficile competere con il carburo maturo, il PCBN e altri materiali per utensili da taglio nella lavorazione delle prestazioni e dei costi dell'acciaio inossidabile.

Pertanto, in questa fase, non è consigliabile utilizzare & nbsp; fresa in fibra di carbonio & nbsp; nel senso convenzionale per la lavorazione dell'acciaio inossidabile.Per la lavorazione dell'acciaio inossidabile, la scelta del giusto grado di carburo, l'utilizzo di strumenti PCBN o l'ottimizzazione dei parametri di taglio sono soluzioni ancora più affidabili ed economiche.