Фрезеровка композита – еще одна важная сфера приложения производственных возможностей ЧПУ-аппаратов фрезерного типа. Достаточно высокая востребованность ряда композиционных материалов в целом ряде сфер требует постановки этой обработки на поток. Поэтому о ручной работе в данном случае речь не идет – такие задачи способны решать только ЧПУ-станки или целые производственные линии, оснащенные оборудованием с интеллектуальной автоматикой.
Но прежде, чем выбирать станок для фрезеровки композита, его потенциальному владельцу необходимо понимать специфику таких работ хотя бы в общих чертах. Именно поэтому мы и предлагаем вашему вниманию этот материал.
Цели фрезеровки композита и сферы применения таких работ
И прежде, чем мы углубимся в специфику работы с материалами этой группы, давайте определимся, какие сферы могут предоставить заказы на фрезеровку композита. Это позволит оценить перспективы этой направления обрабатывающей сферы в вашем регионе.
Несмотря на внушительное разнообразие чаще всего композиционные материалы в авиастроении и автомобилестроении. Но, как правило, такие производства оборудуются собственными линиями по фигурной резке и иной обработки композита. Внешний исполнитель чаше всего получает заказ "фрезеровка композита" от компаний, занимающихся изготовлением рекламоносителей, строительных компаний и представителей легкой промышленности, которым нужна оснастка для серийного производства продукции.
В частности, наличие в распоряжении мастерской фрезерного ЧПУ-станка позволяет выполнять из композита следующую номенклатуру продукции:
- Рекламные щиты и их элементы. Это прежде всего МДФ или пластики с выполненными в их структуре пропилами, контурными надписями или наружно-выпуклыми изображениями;
- Световые короба;
- Вывески для размещения внутри помещений или снаружи строений;
- Межкомнатные перегородки либо их облицовочные элементы;
- Элементы дизайнерских фасадов;
- Декоративные панели по эксклюзивному дизайну;
- Пресс-формы для изготовления продукции из мягких материалов;
- Другую продукцию (авторские рамы для зеркал или картин, карнизы и художественно оформленные розетки).
Разновидности фрезеровки композита на ЧПУ-оборудовании
Существует несколько разновидностей фрезерных работ, различаемых по ряду факторов.
Так, к примеру, исходя из взаимного положения шпинделя и заготовки различают горизонтальную и вертикальную фрезеровку.
При этом применяются различные типы фрез:
- Дисковые фрезы (исключительно для резания заготовки);
- Торцевые фрезы (при фрезеровки композиционные материалов в значительных объемах обработки);
- Фасонные фрезы (для резания заготовки по сложной траектории);
- Концевые фрезы (для выполнения карманов, пазов, колодцев).
Также исходя из направления вращения фрезы по отношению к подаче заготовки принято различать:
- Снизу вверх. Такой вариант обеспечивает продукции максимальное качество обработанной поверхности;
- На встречных курсах. Это повышает показатели производительности, но снижает качество поверхности после резания.
Особенности фрезеровки композита
Специфика обработки этой группы материалов на ЧПУ-фрезере обусловлена самой искусственной природой композитов. В отличие от резания металлов, при фрезеровке композита имеет место не механизм пластической деформации со снятием стружки, а разрушение углеродных волокон. Фреза при этом склонна к интенсивному истиранию и поэтому требует довольно частой замены. Чтобы этого не допускать, для инструмента, работающего с композитными материалами, применяется особая геометрия, сплавы и другие технологические решения. Они в значительной степени определяют эффективность процесса фрезерования композиционных материалов на фрезерном гравере с ЧПУ.
Крайне важно правильно подобрать правильный режим фрезеровки таких заготовок. И тут возникает конфликт выбора между высокой производительностью и высоким качеством обработки, при котором необходимо обеспечить заданную геометрическую точность и шероховатость поверхности. Также на геометрии может сказаться и нагрев заготовки. При чрезмерном нагреве могут возникать коробления обрабатываемой заготовки.
Для исключения таких рисков выбираемый ЧПУ-фрезер должен быть оснащен эффективной системой охлаждения рабочей зоны. Оно может быть воздушным (при малой интенсивности работ) либо жидкостным. В последнем случае используемая СОЖ должна быть подобрана таким образом, чтобы исключить вероятность химических реакций с компонентами композита.
Если композит обладает малой твердостью, то его стружка может наматываться на фрезу. Эта проблема решается подбором оптимальных оборотов инструмента при врезании фрезы в тело заготовки. Подобранная скорость вращения инструмента должна быть такой, чтобы стружка была короткой.
Выбираем инструмент и оснастку на станок для фрезеровки композита
Как мы уже упоминали, инструмент для работы композиционных материалов стоит подбирать тщательно. Необходимо учесть сразу несколько требований – сплав, качество изготовления, строгая геометрия и полировка режущей кромки.
Если говорить о сплаве для подобных фрез, то они выполняются из прочных металлов или быстрорежущих сплавов. Кроме того, их режущая кромка дополнена поликристисталлическим алмазным напылением, нитритом титана или другими покрытиями, что обеспечивают высокую износостойкость инструмента.
Для фрезерования углепластиков применяются химическое алмазное напыление либо твердотельные вставки из поликристаллического алмаза (PCD). Альтернативой им является применение твердосплавного хвостовика с прорезями, который является съемной частью алмазного инструмента.
Тип и геометрия фрез для композиционных заготовок также интересны. Перед выбором обратите внимание на твердость материала заготовок. Для средних и низких по показателям твердости вариантов эффективны однозаходные и двухзаходные фрезы. За счет наличия в них канавки стружка без проблем осуществляется вниз под действием силы тяжести.
Сами применяемые для этого процесса фрезы должны иметь весьма острый угол. Это обеспечит высокую производительность и качество готовой поверхности с минимумом нагрева.
Выбираем ЧПУ станок для фрезеровки композитов
Этот раздел важен для тех будущих владельцев фрезеров, кто намеревается сделать обработку композитных материалов основной специализацией своей мастерской. И, соответственно, подобрать оптимальное оборудование для этих целей.
Первое, на что нужно обратить внимание при поиске фрезерного станка – мощность. В отличие от станка для фрезеровки металлических заготовок, в аналогичных показателях мощности нет необходимости. Кроме того, композиционные панели гораздо легче металлических. Это обстоятельство позволяет сэкономить на выборе основания (то есть, конструкция рабочего стола может быть менее массивной). Но при этом за счет меньшего веса они могут быть сдвинуты от исходного положения при контакте с инструментом. Чтобы этого не происходило, следует использовать особые фиксаторы, которые не повредят заготовку при механическом воздействии. Оптимально, если выбираемый фрезер будет снабжен вакуумным столом.
Но если планируемые объемы фрезерования композитов не позволяют считать эти материалы приоритетными в последующих заказах, то рекомендуем подбирать универсальные фрезерные станки с ЧПУ. И, в частности, детальнее присмотреться к Dedal M1325NC от компании «Миртелс». Наша техника станет эффективным инструментом успешного развития вашего бизнеса!
