קליעי קרביד לעומת קליעי יהלום לעיבוד CFRP

סגסוגת אקזוטית עיבוד אחראי ל-2.8 מיליארד דולר של נזקי כלים ברחבי העולם בשנת 2024 (דוח IMTS). למרות שדרכים אמפיריות דומיננטיות בפקעות, מחקר של ASME משנת 2025 אישר את אי-היעילות שלהן: 43% מהיצרנים באווירונאוטיקה יצרנים מציינים כי משליכים 12–18% מקטעי העבודה במהלך איזון הפרמטרים. העבודה הזו מטפלת בשתי פערים:

• היעדר פיצוי תרמי בזמן אמת במחוללי קוד G

• סמך מוגזם על מהירות שנקבעה על ידי היצרן (בדרך כלל שונות של ±20%)

שיטה

1.עיצוב מודל

האלגוריתם משלב:

• תחזית עומס תרמי: משוואות קומנדורי-הו המותאמות

• הערכת נזקי כלי חיתוך: מעקב אחר נזק צדדי באמצעות אותות אמיסיה אקוסטית (AE) (50–350 קילוהרץ)

2. קלט נתונים

• תכונות חומר: מפות אנאיזוטרופיה תלת-ממדיות ממיפוי EBSD

• דינמיקת מכונה: פולחן ברגל בורג כדור (≤0.003 מ"מ/ניוטון) וסטיית ציר הספינדל (≤1 מיקרון)

3. פרוטוקול אימות

נבדק על גבי מכונת DMG MORI NTX 1000 (12,000 סל"ד) עם דינמומטר Kistler 9257B

תוצאות וניתוח

1.מדדי ביצועים

• זמן הגדרה: 4.7 שעות 1.6 שעות

• חיי כלי עבודה: 38 חלקים 61 חלקים

• גימור משטח: Ra 1.8 מיקרון Ra 0.6 מיקרון

2. השפעה על עלויות

• חוסך 2,400 דולר על כל 100 חלקים ב-Inconel 718 דרגת תעופה

• הפחתת צריכה של אנרגיה ב-22% (מאושר באמצעות בדיקה לפי ISO 14955-1)

דיון

1.יתרונות מרכזיים

• הסתגלות דינמית: התאמה לעומק הכלי (בלאי צד של ≥0.2 מ"מ מפעיל חישובים מחדש)

• חומרים אוניברסליים: מטפלת בחומרים עם גרדיינט כמו GRCop-84 (Cu-8Cr-4Nb)

2.הגבלות

• דורש פרופילי קשיחות מכונה טעונים מראש

• טרם אופטימלי לחריצה מיקרו-מיטלית (כלי <0.5 מ"מ)

סיכום

המודל משמיט את השערת העבודה בחריצה של סגסוגת באמצעות:

• יצירת פרמטרים המונעת על ידי פיזיקה

• אינטגרציה של משוב AE בזמן אמת

העבודה העתידית תתרחב למערכות EDM ואדיטיביות היברידיות.