¿Se puede utilizar el cortador de fresado de fibra de carbono para mecanizar el acero inoxidable?

En los últimos años, los compuestos reforzados con fibra de carbono se han favorecido en los campos aeroespaciales, automotrices y de otro tipo debido a sus propiedades livianas y de alta resistencia, y la fibra de carbono también se ha explorado para su uso en la fabricación de herramientas de corte. Entonces, puedescortador de fresado de fibra de carbono¿Mecanizado de acero inoxidable? ¡El siguiente editorial de Zhongye DA te llevará a explorarlo!

En el campo del procesamiento de metales, el acero inoxidable se usa ampliamente por su excelente resistencia a la corrosión, resistencia y dureza, pero también se clasifica como un material típico difícil de máquinas debido a su tendencia de endurecimiento del trabajo, alto coeficiente de fricción y características de corte fáciles de peinar. Cortador de fresado de carburo tradicional en el mecanizado de acero inoxidable, a menudo enfrentando un desgaste de herramientas de corte rápido, baja eficiencia de mecanizado, mala calidad de la superficie de la pieza de trabajo y otros problemas.

En primer lugar, debemos aclarar una cosa: generalmente lo que llamamos el cortador de fresado de fibra de carbono no significa que toda la herramienta consista en fibra de carbono pura, pero se refiere al uso de materiales compuestos reforzados con fibra de carbono como la matriz o el recubrimiento de la herramienta de corte, o la fibra de carbono y otros materiales (como cerámica, metal) combinados para aprovechar algunas de las características de las características de la fibra de carbono a la mejora de la herramienta de la herramienta de mejoras de la herramienta. La fibra de carbono pura en sí es tan frágil que no es práctico usarla directamente como un vanguardia.

Teóricamente, si fuera posible crear bordes de corte basados ​​en compuestos de fibra de carbono con suficiente dureza y resistencia al desgaste, entonces el uso de su baja densidad, alta rigidez y posiblemente bajo coeficiente de propiedades de fricción podría ofrecer algunas ventajas al mecanizar el acero inoxidable. Por ejemplo, la menor densidad significa menos fuerza centrífuga en la herramienta de corte, lo cual es bueno para el mecanizado de alta velocidad; La alta rigidez ayuda a reducir la vibración y mejorar la estabilidad del mecanizado; Y si se puede lograr una baja fricción en la superficie, puede reducir la unión de chips y mejorar la eliminación de chips.

Sin embargo, el uso de cortador de fresado de fibra de carbonoPara mecanizar el acero inoxidable, se enfrenta al gran challenges.

A, dureza insuficiente y resistencia al desgaste:

El acero inoxidable tiene un fenómeno de endurecimiento de trabajo significativo, a alta temperatura en el área de corte, lo que requiere dureza extremadamente alta y resistencia al desgaste de la herramienta de corte. Los materiales actuales de la herramienta de corte convencional para mecanizar el acero inoxidable, como el carburo cementado que contiene cobalto, PCD (recubrimiento de diamantes policristalino), PCBN (nitruro de boro cúbico policristalino), etc., están equipados con dureza extremadamente alta. Los compuestos de fibra de carbono, especialmente aquellos sin tratamiento especial, tienen una dureza mucho menor que estos materiales. En el entorno de corte de alta velocidad, de alta temperatura y alta presión, las herramientas de corte de fibra de carbono son muy fáciles de usar, astillando o incluso rotas.

B, pobre estabilidad de alta temperatura:

El corte de acero inoxidable genera un gran calor y las herramientas de corte deben resistir altas temperaturas sin ablandarse y oxidar. La fibra de carbono y sus materiales compuestos a altas temperaturas serán una fuerte disminución en el rendimiento, generalmente solo se puede usar a temperaturas más bajas. Es probable que el procesamiento del acero inoxidable generado por la alta temperatura exceda el límite de tolerancia de la fibra de carbono, lo que resulta en una falla de la herramienta de corte.

C, Compatibilidad química y problemas de enlace:

Aunque la fibra de carbono en sí es químicamente estable, pero en el proceso de corte, pueden ocurrir una alta temperatura y alta presión entre la herramienta de corte y los efectos fisicoquímicos del complejo del material de la pieza de trabajo. La adhesión de acero inoxidable es fuerte, la herramienta de corte de fibra de carbono puede resistir efectivamente el fenómeno de "cuchillo pegajoso", aún no se ha verificado. Si el enlace es grave, pero exacerbará el desgaste de la herramienta de corte y el deterioro de la superficie.

D, el proceso de fabricación es complejo y costoso:

Para crear ambas herramientas de corte pueden soportar fuerzas de corte, alta temperatura, alta dureza, pero también contiene una herramienta compuesta reforzada con fibra de carbono, su proceso de fabricación será extremadamente complejo, el costo será muy alto. Las herramientas maduras y rentables de fibra de carbono actualmente en el mercado se utilizan principalmente en áreas de mecanizado no metálicas (por ejemplo, compuestos, madera).

En resumen, aunque el material de fibra de carbono tiene muchas propiedades excelentes, su aplicación actual en la fabricación de molinetes directamente para el mecanizado de acero inoxidable se enfrenta técnicamente a obstáculos centrales, como la dureza y la resistencia al desgaste insuficiente, y la pobre estabilidad de alta temperatura. Los experimentos o casos de aplicación existentes son muy limitados, y es difícil competir con carburo maduro, PCBN y otros materiales de herramientas de corte en el mecanizado del rendimiento y el costo de acero inoxidable.

Por lo tanto, en esta etapa, no se recomienda usar cortador de fresado de fibra de carbono En el sentido convencional para máquina de acero inoxidable. Para el mecanizado de acero inoxidable, elegir el grado correcto de carburo, el uso de herramientas PCBN u optimizar los parámetros de corte son soluciones aún más confiables y rentables.