A fresa de fibra de carbono pode ser usada para usinar aço inoxidável?

Nos últimos anos, os compósitos reforçados com fibra de carbono foram favorecidos nos campos aeroespacial, automotivo e outros devido às suas propriedades leves e de alta resistência, e a fibra de carbono também foi explorada para uso na fabricação de ferramentas de corte.Então, pode & nbsp; fibra de carbono fresa & nbsp; usinagem de aço inoxidável? O seguinte editorial Zhongye Da irá levá-lo para explorá-lo!

No campo do processamento de metais, o aço inoxidável é amplamente utilizado por sua excelente resistência à corrosão, resistência e tenacidade, mas também é categorizado como um material típico difícil de usinar devido à sua tendência de endurecimento do trabalho, alto coeficiente de atrito e características de cortador fáceis de grudar.Fresa de carboneto tradicional na usinagem de aço inoxidável, muitas vezes enfrentando desgaste rápido da ferramenta de corte, baixa eficiência de usinagem, baixa qualidade superficial da peça e outros problemas.

Em primeiro lugar, precisamos deixar uma coisa clara: geralmente o que chamamos de fresa de fibra de carbono não significa que toda a ferramenta consiste em fibra de carbono pura, mas refere-se ao uso de materiais compósitos reforçados com fibra de carbono como matriz ou revestimento da ferramenta de corte, Ou fibra de carbono e outros materiais (como cerâmica, metal) combinados para aproveitar algumas das características da fibra de carbono para melhorar o desempenho da ferramenta.Fibra de carbono pura em si é tão frágil que é impraticável usá-lo diretamente como uma ponta.

Teoricamente, se fosse possível criar arestas de corte baseadas em compósitos de fibra de carbono com dureza e resistência ao desgaste suficientes, usando sua baixa densidade, Alta rigidez e possivelmente baixas propriedades de coeficiente de atrito podem oferecer algumas vantagens ao usinar aço inoxidável.Por exemplo, menor densidade significa menos força centrífuga na ferramenta de corte, o que é bom para usinagem de alta velocidade; alta rigidez ajuda a reduzir a vibração e melhorar a estabilidade da usinagem; e se baixo atrito pode ser alcançado na superfície, pode reduzir a ligação de cavacos e melhorar a remoção de cavacos.

No entanto, O uso da fresa de fibra de carbono & nbsp; para usinagem de aço inoxidável, enfrenta grandes desafios.

A, dureza insuficiente e resistência ao desgaste:

O aço inoxidável tem fenômeno significativo de endurecimento do trabalho, alta temperatura na área de corte, que requer dureza extremamente alta e resistência ao desgaste da ferramenta de corte.Os atuais materiais de ferramentas de corte convencionais para usinagem de aço inoxidável, como carboneto cimentado contendo cobalto, PCD (revestimento de diamante policristalino), PCBN (nitreto de boro policristalino cúbico), etc., são equipados com dureza extremamente alta. Compósitos de fibra de carbono, especialmente aqueles sem tratamento especial, têm uma dureza muito menor do que esses materiais.No ambiente de corte de alta velocidade, alta temperatura e alta pressão, as ferramentas de corte de fibra de carbono são muito fáceis de usar, lascar ou até quebrar.

B, baixa estabilidade a alta temperatura:

Corte de aço inoxidável gera enorme calor, ferramentas de corte precisam suportar altas temperaturas sem amolecimento e oxidação.Fibra de carbono e seus materiais compósitos em altas temperaturas será um declínio acentuado no desempenho, geralmente só pode ser usado em temperaturas mais baixas. Processamento de aço inoxidável gerado pela alta temperatura é susceptível de exceder o limite de tolerância de fibra de carbono, resultando em falha ferramenta de corte.

C, compatibilidade química e problemas de ligação:

Embora a fibra de carbono em si seja quimicamente estável, mas no processo de corte, alta temperatura e alta pressão podem ocorrer entre a ferramenta de corte e o material da peça efeitos físico-químicos complexos. A adesão do aço inoxidável é forte, ferramenta de corte de fibra de carbono pode efetivamente resistir ao fenômeno "faca pegajosa”, ainda precisa ser verificada.Se a ligação é grave, mas vai agravar o desgaste ferramenta de corte e deterioração superficial.

D, o processo de fabricação é complexo e caro:

Para criar tanto ferramenta de corte pode suportar forças de corte, alta temperatura, a dureza alta, mas igualmente contém a ferramenta composta reforçada fibra do carbono, seu processo de fabricação será extremamente complexa, O custo será muito alto.As ferramentas de corte de fibra de carbono maduras e econômicas atualmente no mercado são usadas principalmente em áreas de usinagem não metálicas (por exemplo, compósitos, madeira).

Em resumo, embora o material de fibra de carbono tenha muitas propriedades excelentes, sua aplicação atual na fabricação de fresas diretamente para a usinagem de aço inoxidável é tecnicamente confrontada com obstáculos centrais, como dureza insuficiente e resistência ao desgaste, e baixa estabilidade a altas temperaturas.Experimentos existentes ou casos de aplicação são muito limitados, e é difícil competir com carboneto maduro, PCBN e outros materiais de ferramentas de corte na usinagem de desempenho e custo de aço inoxidável.

Portanto, nesta fase, não é recomendado usar & nbsp; fresa de fibra de carbono & nbsp; no sentido convencional para usinar aço inoxidável.Para a usinagem de aço inoxidável, escolher o grau certo de carboneto, usar ferramentas PCBN ou otimizar parâmetros de corte ainda são soluções mais confiáveis e econômicas.