За пределами металла: Развитие производства с инновационными неметаллическими материалами

Глобальные производители и технологи постоянно ищут улучшения производства и исследуют применение различных материалов, чтобы сделать свои продукты более привлекательными для рынка. Для достижения этих целей в быстро меняющемся мире все заинтересованные стороны должны быть более гибкими и готовыми к изменениям.

Использование растущего числа неметаллических материалов теперь быстро увеличивается, и многие применения, ранее считавшиеся доменом более традиционных материалов, теперь производятся из неметаллических материалов. Использование композитных материалов и ВПС (углеродно-пластик) теперь относительно распространено, и доля этих материалов на рынке продолжает расти.

Как одна из ведущих компаний в металлорежущей индустрии, ISCAR обеспечивает, чтобы его пролифический НИОКР продолжал инновировать и разрабатывать ряд передовых режущих инструментов, специально предназначенных для эффективной обработки ВПС и композитных материалов. Эти прогрессивные продукты предоставляют нашим клиентам очень эффективные производственные решения для работы с этими сложными материалами.

За последние три десятилетия композитные материалы, пластики, керамика и множество материалов, покрываемых термином ВПС, были доминирующими الناشивающимися материалами. Композитные материалы безупречно проникают и завоевывают новые рынки, а число применений для этих материалов продолжает расти. Сейчас современные композитные материалы составляют значительную долю рынка инженерных материалов и используются в применениях от повседневных товаров до более сложных нишевых областей.

Промышленные лидеры — автопром, авиакосмическая и энергетическая отрасли — ведут путь. Например, современные коммерческие турбины обычно используют трехлопастные конструкции. Эти лопасти производятся из стекловолокнисто-усиленного полиэстера с эпоксидным связующим. Новые материалы, такие как углеродное волокно, постоянно внедряются, обеспечивая высокое отношение прочности к весу, необходимое для этих больших лопастей ветряков. Теперь длина типичной лопасти турбины для 5 МВт машин может достигать 60 метров.

Композитные материалы все чаще используются во всех аспектах нашей повседневной жизни: спортивное оборудование, автомобили, мотоциклы, товары потребления и медицинские изделия. Пример в медицине — новый метод реконструкции больших или сложных дефектов черепных костей. В этой области теперь применяются префабрированные, компьютерно-генерируемые, индивидуальные медицинские импланты из ВПС.

Для мировых производителей и технологов, вовлеченных почти во все отрасли, жизненно важно быть готовыми к новым требованиям рынка и достаточно гибкими, чтобы находить новые применения для ВПС и композитных материалов.

Как один из ведущих производителей режущих инструментов для металлообработки, ISCAR обладает широким ассортиментом высокопроизводительных, прецизионно спроектированных инструментов с поликристаллическим алмазом (ПКА) и кубическим нитридом бора (КНБ). ISCAR также имеет множество передовых алмазно-покрытых твердосплавных инструментов с разными геометриями для самых высоких требований современных металлических, древесных, ВПС и композитных промышленностей. Эти продукты включают пластины, зенкера, шаровые фрезы и фрезы, профильные резаки и комбинированные сверла, ступенчатые резьбовые и сверла со зенкерами. Также наша высококвалифицированная инженерная команда приветствует запросы на «специальные» инструменты для обработки любого вида материала.

ПКА востребованы для более эффективной обработки современных материалов: цветных металлов, пластиков, композитов (графит) и других труднобрабатываемых или абразивных материалов. Инструменты КНБ необходимы для обработки закаленных сталей выше HRC 45, чугуна, суперсплавов и других специфических металлов. Качественные инструменты повышают продуктивность и экономят производственные затраты. НИОКР ISCAR посвящены решению проблем обработки этих сложных материалов, и значительные средства постоянно вкладываются в разработку еще более широкого спектра решений.

Обработка материалов, используемых для передовых типов самолетов, требует новых процессов, так как эти трудные материалы легкие, но очень прочные. Оснастка, обычно используемая для обработки ВПС, включает долговечные пластины ПКА, венные фрезы ПКА или припаянные мандринные инструменты.

При обработке композитов, таких как ВПС, практически не образуется стружки. Вместо этого механизм удаления материала лучше описать как «разрушение». Удар режущей кромки ломает твердые углеродные волокна, а не сдирает материал. Этот процесс вызывает значительное абразивное износа режущей кромки инструмента, ведущее к быстрому износу. В обработке композитов, как и в любом другом применении режущего инструмента, геометрия инструмента определяет режущие свойства. Однако в области композитов материал режущей кромки также становится главным фактором производительности. Если материал кромки не выдерживает высокие уровни абразива, чтобы удерживать геометрию и оставаться острым, инструмент может износиться так быстро, что геометрия меняется стремительно. Для успешной обработки ВПС ISCAR разработал твердые, острые твердосплавные инструменты, покрытые долговечными алмазами.

Используемое алмазное покрытие — обычно поликристаллический алмаз (ПКА). Однако алмазное покрытие, нанесенное методом химического осаждения из газовой фазы (CVD), — единственное покрытие, использующее 100% настоящих алмазных кристаллов. Главное преимущество CVD-алмазного покрытия — снижение тепла и трения, создаваемых высокоабразивным композитным материалом.

Хотя операции обработки композитных деталей могут быть простыми (иногда только сверление и обрезка), приспособления для поддержки этих часто сложных деталей могут сами по себе представлять небольшие инженерные подвиги. Таким образом, приспособление для обработки композитной детали может быть значительной инженерной инвестицией. Чистая резка без ворсинок, деламинации или иного разделения слоев требует надежной фиксации детали против вибраций.

Высококачественные, точные инструменты ISCAR с ПКА, КНБ и алмазными покрытиями снижают производственные затраты пользователей и улучшают качество изготавливаемых продуктов. Значительно улучшенная производительность на ВПС и композитах гарантирована по сравнению с вольфрамосплавными инструментами. Также достигаются более высокая точность и отличные характеристики чистоты поверхности.

ISCAR известен во всем индустриальном мире отличным сервисом, качеством продуктов и стоимостной эффективностью, не только в металлообработке, но и в области обработки ВПС и композитов.

Ранее публиковалось в разделе Iscar In The News.