Como funciona a máquina de corte pré-impregnado de fibra de vidro e fibra de carbono

Compósitos Reforçados com Fibra

Os compósitos reforçados com fibras são caracterizados pelas características das fibras de reforço e do material da matriz. Deve-se notar que o material fibroso também tem impacto direto na resistência dos compósitos, na sua densidade e nas temperaturas que podem suportar. Ao reforçar as fibras, pode ser classificado em fibra de carbono, fibra de vidro e fibra de aramida. Por forma, podem ser tecidos de fibra seca e pré-impregnados. 

Diferentes materiais compósitos também têm diferentes resistências, densidades, custos e resistência à temperatura, proporcionando diferentes aplicações a diferentes indústrias.

1. Aeroespacial: aeronaves, revestimentos de fuselagem, suportes de satélite, pára-quedas de naves espaciais, revestimentos de explosão de tanques de combustível de aeronaves, motores de foguete, etc.

2. Fabricação automotiva: baterias, estruturas de chassis, painéis internos de portas, painéis, pára-choques, etc.

3. Setor de Energia Renovável: As pás de turbinas eólicas são a maior aplicação de fibra de vidro.

4. Equipamentos esportivos: raquetes de badminton, quadros de raquetes de tênis, snowboards, quadros de bicicletas, etc.

O corte de materiais compósitos é um processo complexo que envolve precisão, eficiência e qualidade do corte. A melhor solução de corte é a máquina de corte de pré-impregnados SLCNC. Ele pode cortar a fibra de carbono, o tecido de fibra de fibra de vidro e o pré-impregnado desses materiais de fibra. Abaixo está uma descrição de como operar a máquina.

Trabalho de Preparação

1. Preparações Gráficas

O A máquina de corte CNC para compósitos opera com base em desenhos CAD. Os esboços a serem cortados precisam ser elaborados usando programas de design específicos antes do corte. Para isso estão disponíveis os seguintes programas: AutoCAD, Illustrator, CorelDRAW, Pro/E, Solidworks, Inkscape, etc. Disponha vídeo e texto lado a lado. Use a função de layout inteligente do software do equipamento para aprimorar a disposição de vários padrões de corte. A disposição lógica dos padrões de corte melhora a taxa de utilização do fuso em relação ao material. Por exemplo, o método de agrupamento inteligente melhora o rendimento do material de 10% a 20% ao cortar discos de formato irregular, em comparação com o agrupamento manual. Além disso, estabeleça ordens de corte com base em princípios de corte interno para externo e complexo para simples para minimizar o movimento ocioso da ferramenta e evitar deformações.

2. Preparação de Materiais

Confirme se os materiais pré-impregnados, fibra de carbono e fibra de vidro estão prontos e se as especificações estão dentro dos limites de processamento. Materiais de trabalho de lotes diferentes podem apresentar pequenos desvios em características como espessura e dureza, e isso alteraria os parâmetros de corte. Confirme se o material laminado está livre de rugas e distorções; caso contrário, deverá ser utilizado equipamento especializado.

3. Verificação de equipamentos

Primeiro, realize uma inspeção visual completa da máquina de corte de pré-impregnado. Examine cada componente para ver se há algum afrouxamento ou dano – preste atenção extra às peças críticas, como a estrutura do pórtico e o suporte da lâmina, e certifique-se de que suas conexões estejam sólidas. Deixe-me dar um exemplo: se a estrutura do pórtico estiver solta, a lâmina pode sair do lugar durante o corte, o que certamente comprometerá a precisão.

A seguir, verifique o sistema de lubrificação do equipamento. Certifique-se de que todas as peças móveis – como trilhos-guia e parafusos de avanço – tenham lubrificação suficiente. Não se trata apenas de reduzir o desgaste das peças ou aumentar a durabilidade do equipamento; também mantém o processo de corte funcionando perfeitamente, sem soluços.

Em seguida, ligue o equipamento e faça um teste de inatividade. Observe como a cabeça da lâmina se move – ela desliza suavemente? Fique atento a qualquer gagueira ou vibrações estranhas. Ao mesmo tempo, verifique se o sistema de extração de pó funciona corretamente. O corte de materiais compósitos cria poeira e um bom sistema de extração mantém a área de trabalho limpa. Além disso, reduz os danos que a poeira pode causar ao equipamento, portanto, não pule esta etapa.

4. Instalação da ferramenta de corte

Escolha as ferramentas certas com base na aparência do material e na sua espessura. Para pré-impregnados, você normalmente usará lâminas oscilantes afiadas de aço de tungstênio. Essas lâminas são superduras e resistentes ao desgaste, portanto podem cortar com precisão, mesmo com vibração de alta frequência – sem superaquecer a matriz de resina. Se você estiver trabalhando com tecidos de fibra seca, as lâminas circulares de aço de tungstênio são a melhor opção.

Ao instalar as ferramentas, siga rigorosamente o manual do equipamento – não improvise. Primeiro, limpe as superfícies de montagem do suporte do cortador e da haste para garantir que não haja sujeira ou detritos. Em seguida, deslize o cortador no suporte exatamente para a direita e aperte a porca de travamento para prendê-lo firmemente. A última coisa que você deseja é que o cortador se solte durante a vibração de alta frequência. Depois de instalado, gire a cabeça do cortador manualmente para verificar: ela gira suavemente? Existe alguma excentricidade? Somente quando isso for verificado a instalação será concluída.

Configurações da máquina

1. Ajuste de frequência de vibração

A frequência de vibração é um parâmetro chave que afeta o desempenho do corte – diferentes materiais compósitos precisam de frequências totalmente diferentes. Normalmente, se você estiver cortando pré-impregnados mais finos, como aqueles com 0,1 a 0,5 mm de espessura, use uma frequência de vibração mais baixa. Dessa forma, você mantém o corte preciso e as bordas com boa aparência, e não há batidas de alta frequência no material com muita força.

Mas se você estiver trabalhando com folhas de fibra de carbono mais espessas (acima de 5 mm) ou plásticos reforçados com fibra de vidro, poderá aumentar um pouco a frequência de vibração - isso garante que haja força de corte suficiente para passar. Só não aumente muito. Frequências super altas desgastarão a ferramenta mais rapidamente. Portanto, sempre ajuste-o com base em como o corte realmente está acontecendo enquanto você trabalha.

2. Configurações de velocidade de corte A velocidade de corte deve corresponder à dureza e à espessura do material. Para pré-impregnados macios e tecidos de fibra seca, você pode usar uma velocidade bastante alta – geralmente entre 500 e 1000 mm/s. Mas se as esteiras de fibra forem mais duras e grossas, a velocidade diminui. Caso contrário, a ferramenta se desgastará rapidamente e você poderá acabar com problemas como lascas ou rebarbas no material. Veja o corte de esteiras de fibra de vidro com 30 mm de espessura, por exemplo – defina a velocidade para 200-300 mm/s. No trabalho real, a melhor maneira de encontrar a velocidade certa é fazer primeiro alguns cortes de teste. Dessa forma, você não bagunça o material real.

3. Configuração de profundidade de corte

Você precisa definir a profundidade de corte específica para a espessura do material que está cortando. O resultado desejado é cortar o material, não a ponto de riscar ou danificar a superfície de trabalho por baixo. Veja como fazer: primeiro, abaixe a lâmina pela função de ajuste manual até que a lâmina entre em contato com a superfície do material. Em seguida, adicione uma pequena margem de segurança - geralmente entre 0,1 e 0,3 mm - à espessura do seu material, e a profundidade de corte final será então registrada.

Por exemplo, se estiver cortando uma placa de fibra de vidro com 2 mm de espessura, você definirá a profundidade para 2,2 mm. Além disso, se você estiver cortando várias camadas de material empilhadas diretamente umas sobre as outras, certifique-se de que a espessura total de todos os materiais ainda esteja dentro da faixa efetiva de profundidade de corte da sua ferramenta. Caso contrário, você não cortará corretamente e terá problemas.

Processo de corte 

1. Importar arquivos de corte

Importe os arquivos de design gráfico ou de modelo (formatos comuns incluem DXF, PLT, etc.) necessários para cortar no sistema de controle da máquina de corte de fibra de carbono usando o software que acompanha o dispositivo.

2. Correção de material

Coloque o material compósito preparado na bancada da máquina de corte de fibra de vidro e fixe-o com segurança usando o dispositivo de sucção a vácuo. A sucção a vácuo evita efetivamente o deslocamento do material durante o corte, garantindo precisão. Ao fixar o material, certifique-se de que seu posicionamento esteja alinhado precisamente com o layout do padrão de corte no software do dispositivo. Utilize o sistema de posicionamento de luz vermelha do dispositivo ou o dispositivo de alinhamento a laser para um posicionamento rápido e preciso do material.

3. Iniciar corte

Depois de confirmar a fixação segura do material e as configurações corretas dos parâmetros de corte, inicie o programa de corte da máquina. O sistema de controle conduzirá então a lâmina para cortar ao longo do caminho predefinido com base no arquivo de projeto importado e nos parâmetros configurados. Durante o corte, os operadores devem monitorar de perto o status operacional da máquina, incluindo a estabilidade do movimento da lâmina e os sons normais de corte. Simultaneamente, observe a condição de corte do material, como se a superfície de corte é lisa e livre de rebarbas ou delaminação.

4. Monitoramento em tempo real

Enquanto o corte está em andamento, você precisa ficar de olho nos dados operacionais do equipamento o tempo todo – coisas como frequência de vibração e velocidade de corte. Certifique-se de que eles permaneçam estáveis ​​dentro do intervalo definido. Se houver alguma flutuação estranha, isso pode significar que o equipamento está com problemas ou que você precisa ajustar os parâmetros de corte. Quando isso acontecer, pause o corte imediatamente e verifique o que está acontecendo.

Se você estiver fazendo longos períodos de corte contínuo, verifique o desgaste da ferramenta de vez em quando. Descubra se você precisa substituir a ferramenta observando a qualidade do corte, a condição da borda da lâmina e quanta resistência existe durante o corte. Geralmente, se os cortes começarem a apresentar rebarbas óbvias, a borda da lâmina apresentar cortes ou a ferramenta estiver muito desgastada - substitua-a imediatamente. Dessa forma você mantém a qualidade de corte consistente, sem quedas no desempenho.

E se o material se deslocar um pouco durante o corte, não ignore. Verifique algumas coisas: o material está preso o suficiente? A lâmina ainda está afiada? O cortador está vibrando normalmente? E a velocidade de corte está correta? Esses são os motivos habituais de deslocamento, então analise-os um por um.

Procedimentos pós-corte

5.1 Inspeção da Peça

Após a conclusão do corte, remova cuidadosamente a peça de trabalho da mesa. Em seguida, remova quaisquer detritos e/ou poeira restantes da superfície fechada.

Depois de terminarmos o concurso, certifique-se de realizar uma inspeção de qualidade completa na peça de trabalho. Use um conjunto de paquímetros ou micrômetros para verificar suas dimensões em relação às especificações do projeto. Ao verificar as dimensões, também é importante inspecionar atentamente a borda cortada. Há rebarbas, delaminação ou marcas de queimadura? Se houver algum defeito, você poderá ajustar os parâmetros operacionais da máquina antes de iniciar a próxima execução.

5.2 Manutenção de Equipamentos

Utilize um aspirador de pó ou escova para limpar os detritos e poeira da bancada do equipamento. Preste atenção extra aos pontos-chave, como o suporte do cortador e os trilhos-guia - se houver acúmulo de detritos ali, isso prejudicará a precisão da máquina mais tarde.

Verifique também o desgaste do cortador. Se já tiver esgotado sua vida útil ou apresentar grandes danos, substitua-o imediatamente. E não se esqueça de completar a lubrificação no sistema de lubrificação do equipamento – assim, todas as partes móveis funcionarão perfeitamente na próxima vez que você usar a máquina.

Além disso, dê uma olhada no sistema elétrico. Verifique se algum fio está solto ou danificado. E certifique-se de atualizar o software do sistema de controle regularmente – isso proporciona melhor desempenho e mais suporte funcional.

5.3 Coleta de Resíduos

Classifique e reúna todos os resíduos do processo de corte. Para resíduos recicláveis, como fibra de carbono e fibra de vidro, trate-os de acordo com as regras – dessa forma, podemos reutilizar esses recursos em vez de apenas jogá-los fora.

Seguindo todas essas etapas e procedimentos detalhados, o cortador de lâmina vibratória pode realmente mostrar seus pontos fortes ao processar pré-impregnados, fibra de carbono, fibra de vidro e outros materiais compósitos. Ele permite que você faça usinagem eficiente, precisa e de alta qualidade – perfeita para atender a todos os tipos de necessidades da indústria para componentes compostos. No trabalho real, os operadores devem continuar a adquirir experiência e ajustar parâmetros e métodos de forma flexível em todas as fases, com base nas propriedades do material e nos requisitos específicos de processamento. É assim que você obtém os melhores resultados.