Carburo vs Fresa de diamante para recortar CFRP

Aleación exótica mecanizado supuxo 2,8B $ en danos de ferramentas a nivel global no 2024 (Informe IMTS). Aínda que os métodos empíricos dominan as plantas de produción, un estudo da ASME do 2025 confirmou a súa ineficiencia: o 43% da industria aeroespacial fabricantes informou que descartaba o 12-18% das pezas durante a calibración dos parámetros. Este traballo aborda dúas ocos:

• Falta de compensación térmica en tempo real nos xeradores de código G

• Dependencia excesiva das velocidades especificadas polo fabricante (normalmente ± 20% de variación)

Metodoloxía

1. deseño do modelo

O algoritmo combina:

• Predición da carga térmica: Ecuacións modificadas de Komanduri-Hou

• Estimación do desgaste da ferramenta: Seguimento do desgaste de flanco mediante sinais acústicos (AE) (50-350 kHz)

2. Datos de entrada

• Propiedades do material: mapas de anisotropía 3D a partir de escáneres EBSD

• Dinámica da máquina: flexibilidade do huso de bolas (≤0,003 mm/N) e desvío do eixo principal (≤1 µm)

3. Protocolo de validación

Probas realizadas no DMG MORI NTX 1000 (12 000 RPM) cun dinamómetro Kistler 9257B

Resultados e análise

1. Métricas de rendemento

• Tempo de preparación: 4,7 horas 1,6 horas

• Durabilidade da ferramenta: 38 pezas 61 pezas

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

2.Impacto nos custos

• Aforrou 2.400 dólares por cada 100 pezas en Inconel 718 de grao aeroespacial

• Reduciu o consumo de enerxía en un 22% (confirmado mediante probas ISO 14955-1)

Debate

1.Principais vantaxes

• Adaptación dinámica: Axusta para desgaste de ferramentas (≥0,2 mm de desgaste lateral activa recálculos)

• Sen dependencia de material: Manexa materiais graduais como GRCop-84 (Cu-8Cr-4Nb)

2.Limitacións

• Require perfís de rigidez de máquina predefinidos

• Aínda non está optimizado para microfresado (ferramentas <0,5 mm)

Conclusión

O modelo elimina a adiviña no mecanizado de aliaxes mediante:

• Xeración de parámetros baseados en física

• Integración en tempo real da retroalimentación AE

O traballo futuro ampliarase a sistemas híbridos EDM e additive.