Zašto PCD alati zahtijevaju "ne-tradicionalne" metode obrade
Kada alati trebaju obraditi visoko abrazivne materijale-za-strojnu obradu uz ispunjavanje dugotrajnog-životnog vijeka i zahtjeva stabilne geometrijske točnosti, često se biraju polikristalni dijamantni (PCD) materijali-tipične primjene uključuju kompozitne materijale, legure obojenih-metala i-ploče-na bazi drva visokih-učinkovitosti. Međutim, ultra-visoka tvrdoća i izvrsna otpornost na habanje PCD-a ne samo da donose prednosti izvedbe, već i značajno povećavaju poteškoće obrade, otežavajući dovršetak visoko{9}}kvalitetnog oblikovanja i ponovnog brušenja samo tradicionalnim procesima brušenja. U tradicionalnim procesnim sustavima, obrada električnim pražnjenjem (EDM) ili obrada erozijom, kao i ciljani procesi mljevenja spojeva obično se oslanjaju da bi se to nadoknadilo -, ali ova vrsta metode često dolazi nauštrb ograničene učinkovitosti obrade, kompliciranog tijeka procesa i nedovoljnih mogućnosti obrade mikro-geometrije.
Kao alternativna tehnologija u nastajanju sa značajnim prednostima, laserska obrada postupno se primjenjuje u ovoj industriji. Njegova ključna prednost je da može izravno generirati rezne rubove, strukture lomača strugotine i složene fine geometrijske značajke uz visoku fleksibilnost procesa. Ovaj članak analizira primjenu galvanometara u laserskoj obradi PCD alata za rezanje, pokrivajući dvije ključne faze proizvodnje alata i ponovnog brušenja, te vodi ključne tehničke zahtjeve galvanometarskih sustava u praktičnim primjenama temeljenim na tipičnim PCD procesima obrade. Na temelju toga, te su potrebe dalje preslikane na dvije vrste SCANLAB skenirajućih galvanometara koji se široko koriste u visoko-preciznoj mikrostrojnoj obradi i industrijskoj proizvodnji:
Primjena pozicioniranja lasera u proizvodnji i ponovnom brušenju PCD alata
Kada se spominje "laserska obrada" u području proizvodnje PCD alata, to se obično odnosi na proces laserske ablacije, koji uklanja materijale isparavanjem ili raspršivanjem, a ne taljenjem ili rezanjem u tradicionalnom smislu. U stvarnom procesu obrade alata, laserska tehnologija se uglavnom koristi u dvije ključne karike:
A) Proizvodnja novih alata
Izravno oblikovanje reznog ruba i geometrije prednjeg dijela i boka na lemljenim ili slojevitim PCD pločicama Visoko-precizna obrada lomila strugotine i struktura za ojačavanje rubova na izmjenjivim pločicama ili rotirajućim alatima
Funkcionalna obrada mikrostrukture za poboljšanje performansi rezanja (kao -teksture protiv trenja, kontrolirana rubna područja itd.)
B) Ponovno brušenje istrošenih alata
Precizno vratite profil oštrice dok održavate referentnu ravninu alata nepromijenjenom
Rekonstruirajte mikro{0}}geometrijske značajke (uključujući rubni luk, skošenje, negativno skošenje i strukturu lomljenja strugotine)
Omogućuje lokalizirane popravke kako bi se izbjeglo prekomjerno uklanjanje materijala uz optimizaciju ekonomičnosti alata
Tradicionalna obrada alata uglavnom se temelji na alatnim strojevima za brušenje, koji se široko koriste u proizvodnji i ponovnom brušenju raznih vrsta alata (kao što su glodala, svrdla itd.). U više-procesnom okruženju paralelne proizvodnje alata, laserska obrada i tradicionalno brušenje obično imaju komplementaran odnos: postupak brušenja je uglavnom prikladan za obradu materijala od cementnog karbida i brzoreznog čelika (HSS), kao i za oblikovanje djelomičnih geometrijskih oblika; dok je laserska obrada prikladnija za supertvrde materijale i scenarije primjene koji zahtijevaju visoku mikro-geometrijsku fleksibilnost.
Primjena pozicioniranja lasera u proizvodnji i ponovnom brušenju PCD alata
Kada se spominje "laserska obrada" u području proizvodnje PCD alata, to se obično odnosi na proces laserske ablacije, koji uklanja materijale isparavanjem ili raspršivanjem, a ne taljenjem ili rezanjem u tradicionalnom smislu. U stvarnom procesu obrade alata, laserska tehnologija se uglavnom koristi u dvije ključne karike:
A) Proizvodnja novih alata
Izravno oblikovanje reznog ruba i geometrije prednjeg dijela i boka na lemljenim ili slojevitim PCD pločicama Visoko-precizna obrada lomila strugotine i struktura za ojačavanje rubova na izmjenjivim pločicama ili rotirajućim alatima
Funkcionalna obrada mikrostrukture za poboljšanje performansi rezanja (kao -teksture protiv trenja, kontrolirana rubna područja itd.)
B) Ponovno brušenje istrošenih alata
Precizno vratite profil oštrice dok održavate referentnu ravninu alata nepromijenjenom
Rekonstruirajte mikro{0}}geometrijske značajke (uključujući rubni luk, skošenje, negativno skošenje i strukturu lomljenja strugotine)
Omogućuje lokalizirane popravke kako bi se izbjeglo prekomjerno uklanjanje materijala uz optimizaciju ekonomičnosti alata
Tradicionalna obrada alata uglavnom se temelji na alatnim strojevima za brušenje, koji se široko koriste u proizvodnji i ponovnom brušenju raznih vrsta alata (kao što su glodala, svrdla itd.). U više-procesnom okruženju paralelne proizvodnje alata, laserska obrada i tradicionalno brušenje obično imaju komplementaran odnos: postupak brušenja je uglavnom prikladan za obradu materijala od cementnog karbida i brzoreznog čelika (HSS), kao i za oblikovanje djelomičnih geometrijskih oblika; dok je laserska obrada prikladnija za supertvrde materijale i scenarije primjene koji zahtijevaju visoku mikro-geometrijsku fleksibilnost.
Prozor procesa laserske obrade PCD: kvaliteta, učinkovitost proizvodnje i kontrola rizika
Kvaliteta PCD obrade obično se sveobuhvatno procjenjuje prema sljedećim ključnim dimenzijama:
·Cjelovitost oštrice (bez mikro lomljenja, dosljedna širina oštrice, kontrolirani radijus oštrice)
·Kvaliteta površine prednje i bočne strane (izravno utječe na razinu sile rezanja i ponašanje alata pri trošenju)
Geometrijska točnost (uključujući kutnu točnost, značajke-povezane s odstupanjem i kritičnu geometrijsku točnost položaja)
Trenutačno su značajan razvojni trend laseri s ultrakratkim pulsom (USP)-pikosekundni i femtosekundni laseri.
Korištenje tehnologije nastavlja rasti. U usporedbi s tradicionalnim metodama obrade dugog-pulsa, USP laser može značajno smanjiti toplinske učinke i postići bolju kvalitetu površine i mogućnosti kontrole granica u obradi materijala visoke-tvrdoće.
Tijekom PCD laserske obrade glavni čimbenici rizika uključuju:
·Zona-zahvaćena toplinom (HAZ) i rizik od grafitizacije (usko povezan sa specifičnim procesom i može se učinkovito suzbiti putem pulsne strategije, odabira valne duljine i optimizacije parametara procesa)
·Problem ponovnog taloženja krhotina (kada je učinkovitost uklanjanja strugotine ili planiranje putanje skeniranja nedovoljno, može dovesti do otupljenja rubova ili pogoršanja hrapavosti obrađene površine)
·Pogreška u točnosti postavljanja pulsa (posebno u uvjetima visoke frekvencije ponavljanja, kada kontrola pokreta i lasersko okidanje nisu strogo sinkronizirani)
Upravo na ovoj kritičnoj poveznici performanse galvanometarskog sustava više nisu samo "stavka poboljšanja performansi", već su se izravno razvile u ključno ograničenje koje utječe na kvalitetu obrade i stabilnost procesa.
