Kompozit Malzemeler İçin Kesme Takımları

Lifli ve yığılı kompozit malzemeler için akıllı takım seçimi şarttır. Mühendislik parçaları, kompozit malzemelerin avantajlarını giderek daha fazla anlamaya ve kullanmaya başlıyor. Kompozit malzemeler ağırlık olarak alüminyum, çelik ve titanyumdan daha ağır olduğu için motor sporları, denizcilik, rüzgar enerjisi, eğlence ve hatta otomotiv sektörlerinde bile tasarımcıların ilgisini çekmektedir. Bu yüksek hacimli üretim sırasında kompozit malzemeler incelenerek ne gibi avantajlar elde edileceği düşünülüyor. 2013 yılında ise havacılık endüstrisi kompozit malzeme işleme uygulamalarının önde gelen kaynağı olmaya devam ediyor. Önümüzdeki 4 yıl içinde de sektördeki kompozit malzeme kullanımının %50 büyüme potansiyeli var. Kanat katmanlarının, orta kanat kutularının ve dikey kuyruk parçalarının delinmesi ve frezelenmesi hala üretim teknolojilerini ve mühendisleri zorlayan işler. Bu tür parçalar genelde CFRP kompozit veya alüminyum ya da titanyum katmanlarla destekli CFRP malzemelerden yapılıyor. Bu malzemeleri işlemek için kullanılan tezgahların tipleri de bu durumu daha da zor hale getiriyor. Uygulamaların yaklaşık %40'ı enerjiyle çalışan makineler veya ADU (otomatik delme üniteleri) iken %35'lik bölüm el makineleri ve kalan %25 ise CNC makinesi veya robot kullanıyor. Temel kural olarak her uygulama için takım seçimi dikkatli yapılmalıdır ve hem malzeme hem de tezgah takımı dikkate alınmalı ve kalite gereksinimleri ve hacim değerlendirmesi yapılmalıdır. Sandvik Coromant, kompozit işleme alanında köklü ve uzman firma Precorp ile kurduğu işbirliğiyle günümüz havacılık üretim sektörüne çok sayıda takımlama çözümü sunmaktadır. Örneğin, uçak gövdesi yapılarında kullanılan CFRP kompozit malzemelerin elle delinmesi için 452.1 kaplamasız karbür geometrileri, elektrikli makineler veya CNC makinelerinde ise titanyum destekli CFRP CD10 serisi PCD oyuk delme teknolojisi mevcuttur. Frezeleme açısından yüzey frezeleme uygulamaları için CoroMill 590, frezeleme ve kenar düzeltme için CoroMill Plura S215, Strutz frezeleme içinse eliptik kesici yolu oluşturmak için takımı parça yüzeyine göre döndüren hızlı işleme stratejisi CoroMill 390Mill bulunuyor. Sandvik Coromant, birçok potansiyel avantaj sağlayan çok sayıda özel havacılık işleme örneği sunuyor. Örneğin, karbon fiber/titanyum katmanlarından yapılan kanat kutu delme işlemini ele alalım. Bu parçalar genelde pnömatik elektrikli makinelerde işlenir ve çıkışta az çapak ve iyi bir yüzey kalitesi gereksinimi taşır. Sandvik Coromant/Precorp CD10 elmas oyuk uçlu ve 86pT nokta geometrili matkaplar, 90 deliklik takım ömrüyle (9.525 mm çap, 12 m/dak kesme hızı, 0.05 mm/devir ilerleme) mükemmel delik kalitesi ve kesintisiz üretim sağlıyor. Dikey kuyruk karbon fiber kaplamasının kenar düzeltmesi nasıl oluyor? Bu işlemde 1.25 μm Ra değeri ve minimum parçalanma ile iyi bir yüzey kalitesi elde edilmelidir. Bu uygulamalarda en iyi sonuç veren takımlar genelde iki kesici kenarlı ve 10 mm çaplı elmas kaplı karbür kesici veya PCD sert lehimli kesicilerden oluşan CoroMill Plura özel çözümleridir. Bu tipteki takımlar 10.000 devirli fener mili hızlarını ve 3.200 mm/dak tabla hızlarına ulaşmaktadır. Benzer şekilde, CD10 PCD kesici uçlu CoroMill 590 tüm ana yapı karbon fiber kanat veya kanat kutularında yapılacak yüzey işleme operasyonlarında üreticilerin birinci tercihidir. Bu şekilde 300 m/dak civarında kesme hızlarına ulaşılabilmektedir. Bu tür çözümler Sandvik Coromant'ın tüm dünyada kurduğu araştırma tesislerinde geliştirilmektedir. Şirketin İsveç'teki merkezinin yanında Avrupa'daki bir diğer şubesi Fransa, Orléans'taki Kompozit Uygulama Merkezi. Burada beş eksenli CNC işleme merkezi, elektrikli makineler ve tüm devir aralıklarında el matkaplarını da içeren birinci sınıf ekipmanlar gelişmiş müşteri desteği için kullanılmaktadır. Elektrikli makineler ve CNC makinelerinde talaşları küçük parçalara bölme ve küçük delme rutinlerine ihtiyacı ortadan kaldıran Mitis titreşim destekli delme üniteleri de bulunmaktadır. Sonucunda ise çevrim sürelerinin ne kadar kısaldığını fark edeceksiniz. Sandvik Coromant İngiltere'deki Sheffield Üniversitesi Gelişmiş Üretim Araştırma Merkezi'ne kurduğu AR-GE tesisinde de kompozit işleme alanında yeni geliştirmelerde bulunuyor. Bu tesiste tomografi analizi, sıcaklık ölçümü ve yüksek hızlı kamera incelemesi gibi tekniklerle araştırmalar devam etmektedir. Sandvik Coromant AR-GE tesislerinden en yeni takımlardan birisi kompozit malzemeler için CoroMill® Plura sıkıştırmalı parmak freze. Bu ürün pozitif ve negatif helis tasarımını birleştirerek parça kenarının üstünü ve altını 'sıkıştırarak', CFRP ve diğer mühendislik kompozit malzemelerinde yaygın görülen parçalara ayrılma sorununu en aza indiriyor. Minimum kalınlığı 6 mm olan malzemelerde kenar frezeleme uygulamalarına uygun olan yeni sıkıştırmalı parmak frezede 4 µm (Ra) yüzey kalitesi ve yüksek talaş kaldırma oranları sunan altı kesici kenarlı mikro geometri bulunuyor. Daha az titreşim ortaya çıktığı için klasik yukarı frezeleme stratejileri önerilmektedir. Diğer özellikleri arasında da bölünme çizgisini malzemenin ortasında tutmak bulunuyor. Yeni Plura sıkıştırmalı parmak freze, daha önceki birçok yeni ürün gibi büyük bir başarı sağlayacaktır. Son yıllarda kompozit malzemeler için kesme takımlarında atılan en büyük adım çoğu kişiye göre oyuk teknolojisidir. Burada elmas kenarlar semente karbür bir takımda entegre edilir ve bu şekilde tok bir matkap takım sapında sert, aşınmaya karşı dayanıklı kesici kenarın optimum kullanımını sağlar. PCD oyuk üretim işlemi, uygulamaya ve çalışma malzemesine uygun geometriyi önceden oluşturur. Toz halindeki PCD (seçilmiş tane boyutlu) özel bir yüksek basınçlı ve yüksek sıcaklıklı işleme tabi tutularak karbürdeki oyuğun merkezde toplanması sağlanır. Oyuk teknolojisi, pratik olmayan veya konvansiyonel PCD uçlu uygulamalar ile bile ulaşılamayan kesme geometrilerinde değişikliklere imkan sağlar. Oyuk teknolojisi ayrıca, stabil olmayan kurulumlardan rijit, yüksek hacimli ve hassas delikler içeren uygulamalara kadar her koşulla başa çıkabilecek varyasyonlar da sağlar.