Freses de carbure vs de diamant per al recobriment de CFRP

Aliatge exòtic maquinària va representar 2.800 milions de dòlars en danys d'eines a nivell mundial el 2024 (informe IMTS). Tot i que els mètodes empírics dominen les sales de taller, un estudi ASME del 2025 va confirmar la seva ineficiència: el 43% de l'aeroespacial fabricants informe descartant del 12% al 18% de peces durant la calibració dels paràmetres. Aquest treball aborda dues mancances:

• Falta de compensació tèrmica en temps real als generadors de codi G

• Dependència excessiva de velocitats especificades pel fabricant (normalment amb una variació de ±20%)

Metodologia

1. Disseny del model

L'algorisme combina:

• Predicció de càrrega tèrmica: equacions modificades de Komanduri-Hou

• Estimació del desgast de l'eina: seguiment del desgast de flanc mitjançant senyals d'emissió acústica (AE) (50–350 kHz)

2. Dades d'Entrada

• Propietats del material: mapes d'anisotropia 3D a partir d'escaneigs EBSD

• Dinàmica de la màquina: flexibilitat del cargol de boles (≤0,003 mm/N) i desviació del capçal (≤1 µm)

3. Protocol de Validació

Provat a DMG MORI NTX 1000 (12K RPM) amb dinamòmetre Kistler 9257B

Resultats i Anàlisi

1. Indicadors de Rendiment

• Temps de preparació: 4,7 hores 1,6 hores

• Durada de l'eina: 38 peces 61 peces

• Acabat superficial: Ra 1,8 µm Ra 0,6 µm

2.Impacte del cost

• Estalviat 2400 $ per 100 peces en Inconel 718 d'alta qualitat aeroespacial

• Reduït el consum d'energia en un 22% (confirmat mitjançant proves ISO 14955-1)

Discussió

1.Principals avantatges

• Adaptació dinàmica: s'ajusta per a l'abrupta desgastada (≥0,2 mm de desgast lateral que activa recàlculs)

• Independent del material: gestiona materials amb gradient com el GRCop-84 (Cu-8Cr-4Nb)

2.Limitacions

• Requereix perfils de rigidesa de la màquina precarregats

• Encara no està optimitzat per a microfresatge (<0,5 mm d'eines)

Conclusió

El model elimina l'endevinació en el mecanitzat d'aliatges mitjançant:

• Generació de paràmetres basada en la física

• Integració de retroalimentació AE en temps real

El treball futur s'expandirà a EDM i sistemes híbrids additius.