מכונות לחומר קרמי
Ultrasonic עיבוד שבבי הטכנולוגיה יכולה לסייע ליצרנים לשפר את התפוקה עבור רכיבים קרמיים מתקדמים.
מן הדור הבא של טילים כיפות עבור מערכות הגנה על השתל הירך רכיבים עבור תעשיית הרפואה, תכונות מכניות של חומרים קרמיים להפוך אותם אידיאליים עבור מגוון רחב של יישומים. חומרים קרמיים כגון תחמוצת אלומיניום (אלומינה) וניטריד הסיליקון בעלי תכונות מועילות רבות: קשיחות קיצונית, היכולת לעמוד בטמפרטורות גבוהות, ועמידות בפני קורוזיה כימית, רק כדי שם כמה. מאפיינים אלה, ואחרים, לעשות קרמיקה אטרקטיבי למעצבים הזקוקים רכיבים עם עמידות יוצאת דופן. למרבה הצער, אותם נכסים גם מציגים אתגרים הייצור כי ניתן קשה להתגבר ללא הטכנולוגיה המתאימה.
מרכיבים עשויים זכוכית אופטית רכה יכול להיות מיוצר באופן יעיל עם מחשב נשלט מספרית (CNC) כלי מכונה באמצעות כלי חיתוך מסתובב עם ספוג יהלומים. עם זאת, כאשר החלת שיטה זו כדי קרמיקה, כלי חיתוך ללבוש בקצב הרבה יותר מהר מאז הכלי ואת workpiece לסבול כוחות גדולים יותר בשל קשיחות של החומר. כדי לפצות על כוח מוגבר, מפעילי המכונה חייבת להגדיל את מהירות ציר ציר תוך הפחתת קצב הזנה חיתוך (המהירות שבה הכלי מועבר לחלק). בסופו של דבר, התוצאה היא זמני מחזור ארוכים ופחות יעילות.
עיבוד שבבי אולטרה
טכניקה הידועה בשם קולי בסיוע עיבוד יכול לעזור להתגבר על האתגרים הקשורים עיבוד CNC המסורתית. Ultrasonic עיבוד שבבי מרכזי * לשלב את הטכנולוגיה כדי עלות רכיבי קרמיקה מכונה. Ultrasonic עיבוד שבבי כרוך הוספת תנודה מעלה ומטה לכלי מסתובב, אשר מאפשר חיתוך חופשי יותר של חומרים אלה קשה מאוד.
המשרעת של התנודות היא קטנה (מיקרומטר) אך יעילה בהסרת חומר כאשר הכלי מתנודד בתדירות האידיאלית שלו. שמירה על התדר האידיאלי, הנמדד בקילוהרץ (kHz), מבטיחה שהמכונה תפעל ביעילות הגבוהה ביותר ותיצור תוצאות צפויות.
תוכנה קניינית ** קובעת את תדירות התנודה האידיאלית עבור כל כלי על ידי ביצוע טאטוא תדר במהלך ההתקנה הראשונית. טאטוא התדר מזהה את התדר האופטימלי (בדרך כלל בין 20 ל -40 קילו-הרץ) על ידי ניתוח הגודל, הצורה והמסה של הכלי המנוצל לתפקיד. לאחר תדר אידיאלי נקבע המחזור מתחיל, התוכנה באופן אוטומטי מתאים את התדר בעוד החלק הוא להיות במכונה על מנת לשמור על שיא שיא ביצועי עיבוד שבבי. המעבר בתדירות יכול לנוע בין הרץ כמה מאות הרץ, בהתאם לשינוי תנאי עיבוד כאשר הכלי נמצא במגע עם החלק.
מתקדם עיבוד תהליכים עבור חומרים קרמיים קשים לספק את היתרונות הבאים:
כוחות מופחת באופן משמעותי על לחומר כלי במהלך עיבוד, המאפשר למפעילים את החופש להגביר את מהירויות עיבוד חיתוך שיעורי הזנה
זמני מחזור מופחתים, בהשוואה למכונות שחיקה / כרסום רגילות
כלי מינימלי ללבוש עוד חיי הכלי כתוצאה של כוח מופחת על החלק הכלי
דיוק מוגבר של המרכיבים במכונה עקב כלי חיים צפויים יותר
צמצום עלויות נוסע
צמצום מהירות ציר, במיוחד עבור חורים קטנים כמו .007 ב.
בנוסף, עיבוד שבבי קולי הראתה שיפור איכות פני השטח לעומת תקן CNC שחיקה / כרסום. זה חשוב במיוחד כאשר תהליך הליטוש הבא נדרש כדי להשיג את החלק הנדרש מפרטים. ככל שהדיוק של פני השטח וחספוסם מדויק יותר לאחר תהליך הטחינה, כך ייקח פחות זמן לליטוש.
* כגון סדרת OptiSonic ™, שפותחה על ידי OptiPro Systems. ** IntelliSonic ™, שפותחה על ידי OptiPro Systems.
בדיקה ותוצאות
בדיקות יסודי הראו כיצד באמצעות טכנולוגיית עיבוד שבבי קולי יכול להגדיל את יעילות הייצור של חומרים קרמיים. במקרים מסוימים, זמני המחזור הופחתו ב -50% או יותר בהשוואה לעיבוד CNC סטנדרטי. שני בדיקות נערכו לאחרונה כדי להעריך את היכולות של עיבוד שבבי קולי בתרחישי חיתוך שונים.
המבחן הראשון כרוך עיבוד קולי קולי של אלומינה. משפחת אלומינה של קרמיקה טכנית מקובצת על פי רמות הטוהר. אלומינה טוהר גבוהה יותר הוא אידיאלי עבור יישומים תובעניים יותר .1 כדי למדוד את היתרון של עיבוד שבבי קולי, כיסים עגולים שכל אחד מהם היה בקוטר של 16 מ"מ ועומק של 50 מ"מ היו במכונה אלומינה. על ידי הוספת סיוע קולי לכלי יהלום בקוטר 12.7 מ"מ, הציר נקבע ל- 8,511 סל"ד עם קצב הזנה מתוכנת של 1,650 מ"מ לדקה. כל כיס הושלם בזמן מחזור של 6 דקות ו 30 שניות. לשם השוואה, עיבוד אחד של חורים אלה באמצעות מכונת כרסום קונבנציונאלי CNC לקח מעל 1 שעות ו נדרש הכלי להיות מוחלף לאחר כל חור עקב ללבוש מוגזם. כלי היהלום בשימוש על מכונת קולי הראו ללבוש מעט מאוד לאחר הפקת 12 חורים.
המבחן השני נעשה כדי לקבוע את האפקטיביות של עיבוד שבבי על סיליקון ניטריד. ניטריד הסיליקון יש מבנה תבואה ייחודי זה לא רק מאפשר את זה יש קשיחות גבוהה מאוד, אלא גם עמידות גבוהה במיוחד בהלם תרמי 2. במבחן זה, מקדחה הליבה 4 מ"מ יהלום ביצע ישר ציר ה- Z להאכיל את החלק כדי ליצור חור עם עומק של 13 מ"מ. עם סיוע קולי, פרמטרים קידוח הליבה כלל מהירות ציר של 6,511 סל"ד ו קצב הזנה של 1 מ"מ / דקה. למרות קצב הזנה 1 מ"מ / דקה נראה קטן, הוא אידיאלי בהתחשב קשיחות קיצונית של ניטריד סיליקון. בשעה פרמטרים אלה, זמן המחזור הכולל כדי להשלים את החור היה 15 דקות, שלוש פעמים מהר יותר מאשר עיבוד CNC סטנדרטי.
יכולות מורחבות
כמו השוק עבור מרכיבי קרמיקה ממשיך לגדול, חשוב כי היצרנים מצוידים בטכנולוגיה העדכנית ביותר. מרכזי עיבוד שבבי אולטראסוניות מספקים יכולות רבות יותר מאשר מכונות טחינה / כרסום סטנדרטיות של CNC, והן אידיאליות למגוון יישומים. בין אם יש צורך חלק קל משקל, ליבות ארוכות, חורים קטנים, או תכונות גיאומטריות מורכבות, הוספת רטט קולי לשיטה יהלום טחינה משפר את היעילות ומגדיל את חיי הכלי. יצרנים המשתמשים במכונות עיבוד שבבי קולי יכולים לחוות תפוקה גדולה יותר של מרכיבי קרמיקה, תוך ההוצאות פחות זמן וכסף לקנות כלים חדשים.
כדי למצוא את AUTOMATION ULTRASONIC MACHINING להתייחסותך?
לחץ על אולטראסאונד כדי להבין את זה!
