कार्बाइड बनाम हीरा एंडमिल्स सीएफआरपी ट्रिमिंग के लिए

एयरोस्पेस उद्योग की मांग उच्च-सटीक सीएफआरपी ट्रिमिंग उपकरण सामग्री चयन पर अनुसंधान को तेज कर दिया है। जबकि कार्बाइड एंडमिल्स सामान्य रूप से प्रचलित हैं मशीनिंग , सीएफआरपी में उनका तेजी से पहनना उत्पादन लागत बढ़ा देता है। हालांकि हीरे के उपकरण महंगे होते हैं, लेकिन अत्यधिक कठोरता (विकर्स कठोरता: 10,000 बनाम 1,600 किग्रा/मिमी²) के कारण वे विस्तारित स्थायित्व का वादा करते हैं। इस अध्ययन में दो अंतरालों का समाधान किया गया है: (1) वास्तविक कटिंग स्थितियों के तहत पहनने के तंत्र की मात्रात्मक तुलना, और (2) उच्च-मात्रा अनुप्रयोगों के लिए आर्थिक व्यवहार्यता मूल्यांकन।

विधि

1. प्रायोगिक डिजाइन

वर्कपीस: टी800एस/3900-2 सीएफआरपी (फाइबर वॉल्यूम: 60%, मोटाई: 12 मिमी)। उपकरण:

• कार्बाइड: 6-फ्ल्यूट, 10° हेलिक्स, अल्टीएन-कोटेड

• हीरा: 4-फ्ल्यूट, पीसीडी-टिप्ड, 8° हेलिक्स

एयरबस ए350 घटक ट्रिमिंग की नकल करते हुए मशीनिंग पैरामीटर।

2. डेटा अधिग्रहण

लेजर कॉन्फोकल माइक्रोस्कोपी (कीवेंस वीके-एक्स1000) के माध्यम से प्रति घंटे टूल घिसाव मापा गया। माइक्रो-सीटी स्कैनिंग का उपयोग करके एएसटीएम डी7268 के अनुसार डिलैमिनेशन का आकलन किया गया।

परिणाम एवं विश्लेषण

1. घिसाव प्रगति

हीरे के टूल ने 120 मिनट के बाद फ्लैंक घिसाव <0.15 मिमी बनाए रखा, जबकि कार्बाइड ने 75 मिनट पर 0.5 मिमी से अधिक का घिसाव दर्ज किया, जिससे फाइबर पुल-आउट हुआ (p<0.01, एनओवीए)।

2. सतह की गुणवत्ता

90 मिनट के बाद आरए विचलन दर्ज हुआ: हीरा (1.2±0.3 माइक्रोन) बनाम कार्बाइड (2.8±0.7 माइक्रोन)।

चर्चा

हीरे का प्रदर्शन इसकी उच्च तापीय चालकता (500 डब्ल्यू/एमके बनाम 110 डब्ल्यू/एमके) के अनुरूप है, जो ऊष्मा-प्रेरित मैट्रिक्स अपक्षय को कम करता है। हालांकि, 0.12 मिमी/टूथ से अधिक फीड दर पर भंगुर तोड़ने का निरीक्षण किया गया, जो संचालन सीमाओं का सुझाव देता है।

निष्कर्ष

हीरे के एंडमिल्स कार्बाइड की तुलना में सीएफआरपी ट्रिमिंग के लिए घिसाव प्रतिरोध में उत्कृष्ट प्रदर्शन (>3× जीवनकाल) और सतह परिष्करण में बेहतर हैं।

• हीरे के टूल के भंगुरता को रोकने के लिए फीड दर अनुकूलन महत्वपूर्ण है।

• भविष्य के कार्य में लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए हाइब्रिड टूल डिज़ाइन का मूल्यांकन करना चाहिए।