PFT, Shenzhen
Cắt polyetheretherketone chống cháy (PEEK) bằng máy CNC thường dẫn đến tắc nghẽn bộ lọc do tích tụ hạt mịn.Một chiến lược gia công đã được phát triển để giảm thiểu vấn đề này bằng cách tối ưu hóa các thông số cắt, hình học công cụ và phương pháp sơ tán chip. các thử nghiệm có kiểm soát so sánh nghiền khô truyền thống với chất làm mát áp suất cao và chiết xuất hỗ trợ chân không.Kết quả cho thấy chất làm mát áp suất cao kết hợp với một máy xay cuối bốn sáo làm giảm đáng kể độ bám sát hạt trên bề mặt bộ lọcDữ liệu xác nhận rằng tắc nghẽn bộ lọc được giảm 63% trong khi duy trì tính toàn vẹn bề mặt và dung sai kích thước.Cách tiếp cận này cung cấp một giải pháp có thể lặp lại cho CNC gia công PEEK chống cháy trong sản xuất công nghiệp.
PEEK chống cháy được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ, thiết bị y tế và thiết bị bán dẫn vì sự ổn định cơ học và chống cháy tuyệt vời của nó.Việc gia công của nó là một thách thức liên tục: các bộ lọc trong hệ thống làm mát hoặc chân không bị tắc nghẽn nhanh chóng do tạo ra các hạt vi. Điều này làm tăng thời gian ngừng hoạt động, chi phí bảo trì và nguy cơ quá nóng.Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo những khó khăn chung trong chế biến PEEK, nhưng ít người đã giải quyết vấn đề cụ thể về tắc nghẽn bộ lọc trong khi cắt CNC. Công việc hiện tại tập trung vào các phương pháp tái tạo để giảm thiểu tắc nghẽn trong khi duy trì hiệu quả gia công.
Một nghiên cứu so sánh đã được thực hiện bằng cách sử dụng ba thiết lập gia công:
Sơn khôvới một máy xay kết thúc carbide tiêu chuẩn.
Máy xay nước làm mát lũvới áp suất 8 bar.
Máy xay chất làm mát áp suất cao(16 bar) với hút chân không hỗ trợ.
Các thử nghiệm gia công được thực hiện trên một trung tâm mài CNC 3 trục (DMG Mori CMX 1100 V).Các tấm PEEK chống cháy (30 × 20 × 10 mm) được cắt bằng tốc độ cấp từ 200 đến 600 mm/min và tốc độ trục từ 4Việc tắc nghẽn bộ lọc đã được theo dõi bằng cách đo kháng lưu lượng chất làm mát và tích tụ hạt mỗi 10 phút.
Các công cụ carbide với hình học hai sáo và bốn sáo đã được thử nghiệm.Các thí nghiệm được lặp lại ba lần để đảm bảo khả năng tái tạo.
Như thể hiện trongBảng 1, xay khô dẫn đến tắc nghẽn nhanh chóng, với các bộ lọc cần phải làm sạch sau 40 phút.Chất làm mát áp suất cao với hút chân không hỗ trợ kéo dài thời gian lọc lên hơn 120 phút trước khi cần phải làm sạch.
Bảng 1 Thời gian tắc nghẽn bộ lọc trong các điều kiện khác nhau
| Phương pháp gia công | Thời gian tắc nghẽn trung bình (phút) | Giảm tắc nghẽn (%) |
|---|---|---|
| Sơn khô | 40 | ️ |
| Chất làm mát lũ (8 bar) | 75 | 25% |
| Chất làm mát áp suất cao + chân không | 120 | 63% |
Máy xay cuối bốn sáo sản xuất chip mịn hơn nhưng có độ dính giảm vào các bộ lọc so với phiên bản hai sáo. Điều này góp phần vào lưu thông chất làm mát mượt mà hơn và giảm tắc nghẽn bộ lọc.
Độ thô bề mặt vẫn ở trong Ra 0,9 × 1,2 μm cho tất cả các phương pháp, không có sự suy giảm đáng kể được quan sát thấy trong điều kiện làm mát áp suất cao.
Việc giảm tắc nghẽn bộ lọc được quy cho hai cơ chế: (1) chất làm mát áp suất cao phân tán chip trước khi chúng phân mảnh thành vi hạt,và (2) chiết xuất chân không giảm thiểu tái lưu thông bụi trong không khíĐịa hình công cụ cũng đóng một vai trò, vì các thiết kế nhiều sáo tạo ra các chip ngắn hơn, dễ quản lý hơn.Các hạn chế của nghiên cứu này bao gồm việc sử dụng một loại PEEK duy nhất và gia công chỉ trong điều kiện màiNghiên cứu bổ sung nên mở rộng đến các hoạt động quay và khoan, cũng như các lớp phủ công cụ thay thế.
Các chiến lược gia công tối ưu có thể giảm đáng kể tắc nghẽn bộ lọc trong khi cắt CNC PEEK chống cháy.Chất làm mát áp suất cao kết hợp với hút chân không và hình học công cụ bốn sáo giúp giảm 63% tần suất tắc nghẽn trong khi vẫn giữ chất lượng bề mặtNhững phát hiện này hỗ trợ ứng dụng công nghiệp rộng hơn trong sản xuất thiết bị hàng không và y tế, nơi môi trường gia công sạch là rất quan trọng.Công việc trong tương lai nên đánh giá khả năng mở rộng của các phương pháp này trong sản xuất nhiều ca.
