Советы и рекомендации по обработке алмазов

Опубликовано в августе. 26, 2019, | By WayKen Rapid Manufactruing

Обработка на станках с ЧПУ традиционно считается высокоточным методом. Но методы резки имеют свои ограничения. Вы просто не можете сделать режущую кромку достаточно совершенной, чтобы конкурировать с шлифовальным кругом в отношении точности и чистоты поверхности. Однако постоянно разрабатываются новые методики и оборудование. Итак, у нас есть существенно новое решение, позволяющее станкам с ЧПУ приблизиться к точности абразивных методов. Это решение называется алмазной обработкой.

Почему алмазная обработка может улучшить качество поверхности детали

При механической обработке твердость режущего инструмента является одним из наиболее важных параметров для методов обработки, и, насколько мы все знаем, нет ничего тверже алмаза. Искусственные алмазы могут выдерживать очень высокие температуры и режимы резания. Они значительно дешевы, а их режущая кромка настолько тонкая, что вы можете получить зеркальную поверхность с помощью однолезвийной алмазной фрезы, и это единственный способ добиться такой тонкой обработки поверхности без покупки чрезвычайно дорогих шлифовальных и полировальных станков. Алмазы можно монтировать на простые станки с ЧПУ, и вы можете получить выдающиеся результаты, если настроите технологическую систему на максимальную жесткость. Вы можете обрабатывать самые твердые металлы и получать зеркальную поверхность. Алмазная токарная и алмазная фрезеровка являются одними из самых распространенных технологий, доступных в настоящее время для коммерческого использования.

Преимущества использования алмазной обработки

Алмазная обработка имеет массу преимуществ, основными из которых являются:

1. Выдающаяся обработка алюминия. Алмазные инструменты очень хорошо выдерживают высокие скорости резания и температуры. Вот почему алмазные технологии часто используются для массового производства алюминиевых деталей. Одна алмазная пластина может служить дольше, чем многие твердосплавные инструменты при обработке алюминия.
2. Производство твердых сплавов. Это общий закон, что более твердый материал может резать более мягкий. Поскольку нет ничего тверже алмаза, они очень полезны для обработки карбида, керамики и других материалов с высокими параметрами твердости.
3. Алмазная полировка. Некоторые алмазные фрезы используются для полировки прозрачных материалов, таких как стекло, поликарбонат, ПММА. Это связано с тем, что кончик инструмента имеет очень мелкие алмазные зерна.
4. Долговечность. Вставка алмазного инструмента в 30-50 раз прочнее твердосплавной вставки.
5. Отделка поверхности. Используя алмазную обработку для высококачественной обработки, вы можете получить более качественную поверхность, чем при использовании любого обычного инструмента. По сути, алмазные инструменты привносят в обработку небольшую шлифовальную функцию.

Технологии обработки алмазов

Большинство методов обработки, в которых в той или иной степени используются алмазы, считаются методами шлифовки и полировки, но есть два метода, которые могут быть реализованы на оборудовании с ЧПУ и ближе к резке, чем к абразивной обработке.

Одноточечное алмазное точение

SPDT — это метод, который очень похож на простую токарную обработку, но используемый инструмент представляет собой фрезу с алмазным наконечником. Кроме того, жесткость производственной системы должна быть намного выше. Это означает короткие расстояния между креплениями, более короткие опоры для инструментов и сведение вибрации к минимуму. SPDT особенно удобен для изготовления оптических линз, потому что они в основном являются вращающимися деталями и их очень удобно закреплять на токарном станке и использовать однолезвийные алмазные вставки для получения чистых прозрачных поверхностей.

Алмазное фрезерование по одной точке

Одноточечное алмазное фрезерование похоже на обычное фрезерование, но основное отличие заключается в режущем инструменте и параметрах обработки. Инструмент представляет собой фрезу с алмазными вставками. Фреза, установленная на 5-осевом обрабатывающем центре, идеально подходит для обработки сложных поверхностей из стекла, ПММА и поликарбоната. Чрезвычайно быстро вращающаяся алмазная мельница с минимальной подачей при резании и большим количеством смазки может обеспечить наилучшее качество поверхности линз автомобильных ламп, световодов и оконных стекол, изготовленных по индивидуальному заказу. Однако важно всегда помнить о вибрации, так как она сразу испортит качество всей поверхности. Для улучшения качества детали некоторые технологии SPDM включают обработку только в одном направлении (фрезерный станок обрабатывает траекторию, а затем возвращается к исходной стороне заготовки для шагового движения, таким образом, сила резания всегда в одном направлении.

Какие инструменты используются для обработки алмазов

Алмазный инструмент для механической обработки в основном такой же, как и любой другой режущий инструмент, за исключением его вставки. Вставка имеет основной материал из вольфрама или карбида, а на ее кончике видна тонкая алмазная пленка. Эта пленка чрезвычайно твердая и может служить до 50 раз дольше по сравнению с обычными инструментами. Он очень острый и обеспечивает очень четкий срез, что обеспечивает высочайшее качество поверхности.

Какие материалы можно резать алмазами

Алмазные инструменты могут обрабатывать множество различных материалов, среди которых керамика, силикон, поликарбонат, оргстекло (ПММА), сплавы цветных металлов, такие как алюминий, медь, бронза, титан, стекло, различные полимеры, такие как АБС, полиэтилен и т. д. высокоабразивные материалы, такие как бетон, гранит, камень. Как видите, ассортимент материалов очень широк, начиная от твердых и хрупких и заканчивая мягкими и прозрачными материалами.

Когда вы категорически не можете использовать алмазную обработку

Одно очень важное замечание заключается в том, что алмазные инструменты нельзя использовать для резки стали или сплавов железа. Причина этого в том, что все они содержат значительное количество атомов углерода. Механическая обработка всегда проводится при высоких температурах, а поскольку и алмаз, и сталь содержат углерод, атомы могут спекаться при нагревании. Таким образом, инструмент может прилипнуть к материалу детали, и оба компонента будут потрачены впустую.

Где обработка алмазов может принести хорошие результаты

Всегда лучше обсудить, где лучше всего работает алмазная обработка, на основе реальных примеров из практики. Поэтому был сформирован список примеров

• Прототипы линз ламп. В рамках услуг по созданию прототипов с ЧПУ прототип линзы автомобильной лампы может быть изготовлен с помощью алмазной резки. Линза слишком велика и ее геометрия слишком сложна (на самом деле ее пришлось разделить на сегменты и потом склеить с сохранением свойств светопроводимости) для шлифовки, но алмазная фреза с 5-осевым станком с ЧПУ может изготовить отличный зеркальная поверхность нужного качества.
• Световоды. Световоды — это специальные трубки и прозрачные компоненты, которые могут помочь сложным образом осветить определенные места. Они должны иметь очень чистую поверхность, сохраняя при этом сложную геометрию. С лучшими 3-осевыми, 4-осевыми или даже 5-осевыми фрезерными станками с ЧПУ компания Wayke внедрила новейшую технологию алмазной обработки, благодаря которой возможность 5-осевого микрофрезерования позволяет производить различные типы световодов и линз с превосходным оптическим качеством. в виде массива или произвольной формы.