Miért igényelnek a PCD-eszközök „nem{0}}hagyományos” megmunkálási módszereket?
Amikor a szerszámoknak erősen koptató,{0}}nehezen-megmunkálható anyagokat kell feldolgozniuk, miközben teljesítik a hosszú-élettartamot és a stabil geometriai pontossági követelményeket, akkor gyakran polikristályos gyémánt (PCD) anyagokat választanak-, a tipikus alkalmazások közé tartoznak a kompozit anyagok, a nem{4}}vasfém ötvözetek és a nagy formájú{5} falemezek. A PCD ultra-nagy keménysége és kiváló kopásállósága azonban nem csak a teljesítménybeli előnyökkel jár, hanem jelentősen megnehezíti a feldolgozást is, ami megnehezíti a jó minőségű formázást és utánköszörülést csak hagyományos csiszolási eljárásokkal. A hagyományos folyamatrendszerekben az elektromos kisüléses megmunkálás (EDM) vagy az eróziós megmunkálás, valamint a célzott összetett köszörülési folyamatok általában ennek pótlására - támaszkodnak, de ez a fajta módszer gyakran a korlátozott feldolgozási hatékonyság, a bonyolult folyamatfolyam és az elégtelen mikro-geometria feldolgozási képességek rovására megy.
A lézeres feldolgozást, mint feltörekvő, jelentős előnyökkel rendelkező alternatív technológiát fokozatosan alkalmazzák ebben az iparágban. Alapvető előnye, hogy közvetlenül képes vágóéleket, forgácstörő szerkezeteket és összetett finom geometriai jellemzőket generálni, nagy folyamatrugalmassággal. Ez a cikk a galvanométerek alkalmazását elemzi a PCD forgácsolószerszámok lézeres megmunkálásában, lefedi a szerszámgyártás és az utánköszörülés két kulcsfontosságú szakaszát, és eligazítja a galvanométerrendszerek legfontosabb műszaki követelményeit a gyakorlati alkalmazásokban, tipikus PCD feldolgozási folyamatokon alapulva. Ezen az alapon ezek az igények további kétféle SCANLAB letapogató galvanométerre vonatkoznak, amelyeket széles körben használnak a nagy-precíziós mikromegmunkálásban és az ipari gyártásban:
Lézerek alkalmazási pozicionálása PCD szerszámgyártásban és utánköszörülésben
Amikor a "lézeres feldolgozást" említik a PCD szerszámgyártás területén, az általában a lézeres ablációs eljárást jelenti, amely az anyagokat párologtatással vagy permetezéssel távolítja el, nem pedig a hagyományos értelemben vett olvasztással vagy vágással. A tényleges szerszámfeldolgozási folyamatban a lézertechnológiát főként két kulcsfontosságú kapcsolaton használják:
A) Új szerszámgyártás
A forgácsolóél és a gereblye felületének és a szárny geometriájának közvetlen formázása keményforrasztott vagy réteges PCD lapkákon.
Funkcionális mikrostruktúra-feldolgozás a vágási teljesítmény javítása érdekében (például -súrlódásgátló textúrák, szabályozott élterületek stb.)
B) Köszörülje újra az elhasználódott szerszámokat
Pontosan állítsa vissza a vágóél profilját, miközben a szerszám nullapont síkja változatlan marad
Mikro{0}}geometriai jellemzők rekonstrukciója (beleértve az élívet, a letörést, a negatív letörést és a forgácstörő szerkezetet)
Lehetővé teszi a helyi javításokat a túlzott anyageltávolítás elkerülése érdekében, miközben optimalizálja a szerszám gazdaságosságát
A hagyományos szerszámfeldolgozás főként a köszörűszerszámokon alapul, amelyeket széles körben alkalmaznak különféle típusú szerszámok (például marók, fúrók stb.) gyártásához és utánköszörüléséhez. Több-folyamatos párhuzamos szerszámgyártási környezetben a lézeres megmunkálás és a hagyományos köszörülés általában egymást kiegészítő kapcsolatban áll egymással: a köszörülési eljárás elsősorban keményfém és gyorsacél (HSS) anyagok feldolgozására, valamint részleges geometriai formák kialakítására alkalmas; míg a lézeres feldolgozás jobban megfelel a szuperkemény anyagokhoz és olyan alkalmazási helyzetekhez, amelyek nagy mikro-geometriai rugalmasságot igényelnek.
Lézerek alkalmazási pozicionálása PCD szerszámgyártásban és utánköszörülésben
Amikor a "lézeres feldolgozást" említik a PCD szerszámgyártás területén, az általában a lézeres ablációs eljárást jelenti, amely az anyagokat párologtatással vagy permetezéssel távolítja el, nem pedig a hagyományos értelemben vett olvasztással vagy vágással. A tényleges szerszámfeldolgozási folyamatban a lézertechnológiát főként két kulcsfontosságú kapcsolaton használják:
A) Új szerszámgyártás
A forgácsolóél és a gereblye felületének és a szárny geometriájának közvetlen formázása keményforrasztott vagy réteges PCD lapkákon.
Funkcionális mikrostruktúra-feldolgozás a vágási teljesítmény javítása érdekében (például -súrlódásgátló textúrák, szabályozott élterületek stb.)
B) Köszörülje újra az elhasználódott szerszámokat
Pontosan állítsa vissza a vágóél profilját, miközben a szerszám nullapont síkja változatlan marad
Mikro{0}}geometriai jellemzők rekonstrukciója (beleértve az élívet, a letörést, a negatív letörést és a forgácstörő szerkezetet)
Lehetővé teszi a helyi javításokat a túlzott anyageltávolítás elkerülése érdekében, miközben optimalizálja a szerszám gazdaságosságát
A hagyományos szerszámfeldolgozás főként a köszörűszerszámokon alapul, amelyeket széles körben alkalmaznak különféle típusú szerszámok (például marók, fúrók stb.) gyártásához és utánköszörüléséhez. Több-folyamatos párhuzamos szerszámgyártási környezetben a lézeres megmunkálás és a hagyományos köszörülés általában egymást kiegészítő kapcsolatban áll egymással: a köszörülési eljárás elsősorban keményfém és gyorsacél (HSS) anyagok feldolgozására, valamint részleges geometriai formák kialakítására alkalmas; míg a lézeres feldolgozás jobban megfelel a szuperkemény anyagokhoz és olyan alkalmazási helyzetekhez, amelyek nagy mikro-geometriai rugalmasságot igényelnek.
PCD lézeres feldolgozási folyamat ablaka: minőség, gyártási hatékonyság és kockázatkezelés
A PCD-feldolgozás minőségét általában átfogóan értékelik a következő kulcsfontosságú dimenziók alapján:
· A penge integritása (nincs mikroforgácsolás, egyenletes pengeszélesség, szabályozható pengesugár)
· A gereblye felületének és oldalfelületének minősége (közvetlenül befolyásolja a forgácsolóerő szintjét és a szerszámkopási viselkedést)
Geometriai pontosság (beleértve a szögpontosságot, a kifutással{0}} kapcsolatos jellemzőket és a kritikus geometriai pozíció pontosságát)
Jelenleg jelentős fejlődési irány az ultrarövid impulzusú (USP) lézerek{0}}pikoszekundumos és femtoszekundumos lézerei.
A technológia használata folyamatosan növekszik. A hagyományos hosszú{1}impulzusos feldolgozási módszerekkel összehasonlítva az USP lézer jelentősen csökkentheti a hőhatásokat, és jobb felületminőséget és határellenőrzési képességeket érhet el a nagy-keménységű anyagok feldolgozása során.
A PCD lézeres feldolgozás során a fő kockázati tényezők a következők:
·Hő{0}}hatású zóna (HAZ) és grafitizációs kockázat (szorosan kapcsolódik az adott folyamathoz, és hatékonyan elnyomható az impulzusstratégiával, a hullámhossz-választással és a folyamatparaméter-optimalizálással)
· A törmelék újralerakódásának problémája (ha a forgácseltávolítás hatékonysága vagy a szkennelési útvonal tervezése nem kielégítő, az élek tompulásához vagy a megmunkált felületi érdesség romlásához vezethet)
· Impulzus elhelyezési pontossági hiba (különösen nagy ismétlési frekvencia esetén, amikor a mozgásvezérlés és a lézeres triggerelés nincs szigorúan szinkronban)
Ezen a kritikus ponton a galvanométer rendszer teljesítménye már nem csupán „teljesítményjavító tétel”, hanem közvetlenül a feldolgozás minőségét és a folyamatstabilitást befolyásoló alapvető korláttá fejlődött.
