Kako deluje stroj za rezanje preprega iz ogljikovih vlaken

Kompoziti, ojačani z vlakni

Za kompozite, ojačane z vlakni, so značilne lastnosti ojačitvenih vlaken in materiala matrice. Opozoriti je treba, da vlaknati material neposredno vpliva tudi na trdnost kompozitov, njihovo gostoto in temperature, ki jih lahko prenesejo. Glede na ojačitvena vlakna ga lahko razvrstimo v ogljikova vlakna, steklena vlakna in aramidna vlakna. Po obliki so lahko tkanine iz suhih vlaken in prepregi. 

Različni kompozitni materiali imajo tudi različne trdnosti, gostote, stroške in temperaturno odpornost, kar omogoča različnim industrijam različne aplikacije.

1. Letalstvo: letala, obloge trupa, nosilci za satelite, padala vesoljskih plovil, peskalne obloge rezervoarjev za gorivo letal, raketni motorji itd.

2. Avtomobilska proizvodnja: akumulatorji, okvirji podvozja, notranje plošče vrat, armaturne plošče, odbijači itd.

3. Sektor obnovljive energije: lopatice vetrnih turbin so največja uporaba steklenih vlaken.

4. Športna oprema: loparji za badminton, okvirji teniških loparjev, snežne deske, okvirji koles itd.

Rezanje kompozitnih materialov je kompleksen proces, ki vključuje natančnost, učinkovitost in kakovost reza. Najboljša rešitev za rezanje je stroj za rezanje prepregov SLCNC. Lahko reže ogljikova vlakna, tkanino iz steklenih vlaken in prepreg teh vlaken. Spodaj je opisano, kako upravljati stroj.

Pripravljalno delo

1. Grafične priprave

The CNC stroj za rezanje kompozitov deluje na podlagi CAD risb. Skice za rezanje je treba pred rezanjem izdelati s posebnimi oblikovalskimi programi. V ta namen so na voljo naslednji programi: AutoCAD, Illustrator, CorelDRAW, Pro/E, Solidworks, Inkscape itd. Razporedite video in besedilo enega ob drugem. Uporabite funkcijo inteligentne postavitve programske opreme za izboljšanje razporeditve več rezalnih vzorcev. Logična razporeditev rezalnih vzorcev izboljša razmerje izkoriščenosti vretena in materiala. Na primer, inteligentna metoda gnezdenja izboljša izkoristek materiala z 10 % na 20 % pri rezanju diskov nepravilnih oblik v primerjavi z ročnim gnezdenjem. Vzpostavite tudi vrstni red rezanja, ki temelji na načelih notranjega proti zunanjemu in od kompleksnih do enostavnih rezov, da zmanjšate gibanje orodja v prostem teku in preprečite deformacije.

2. Priprava materiala

Potrdite, da so prepreg, ogljikova vlakna in materiali iz steklenih vlaken pripravljeni in da so specifikacije v mejah obdelave. Delovni materiali iz različnih serij lahko kažejo manjša odstopanja v lastnostih, kot sta debelina in trdota, kar bi spremenilo parametre rezanja. Potrdite, da je zvit material brez gub in deformacij; sicer je treba uporabiti specializirano opremo.

3. Preverjanje opreme

Najprej opravite temeljit vizualni pregled stroja za rezanje preprega. Preglejte vsako posamezno komponento, da ugotovite, ali je kakšna zrahljana ali poškodovana – bodite še posebej pozorni na kritične dele, kot sta okvir portala in držalo rezila, in se prepričajte, da so njihove povezave trdne. Naj vam dam primer: če je okvir portala ohlapen, se lahko rezilo med rezanjem premakne z mesta, kar bo zagotovo ogrozilo natančnost.

Nato preverite sistem mazanja opreme. Prepričajte se, da so vsi gibljivi deli, kot so vodila in vodilni vijaki, dovolj namazani. Ne gre samo za zmanjšanje obrabe delov ali za daljšo življenjsko dobo opreme; prav tako poskrbi, da postopek rezanja poteka gladko, brez kolcanja.

Nato zaženite opremo in zaženite preskus nedejavnosti. Opazujte, kako se glava rezila premika – ali drsi gladko? Bodite pozorni na morebitno zatikanje ali nenavadne vibracije. Hkrati preverite, ali sistem za odsesavanje prahu deluje pravilno. Rezanje kompozitnih materialov ustvarja prah, dober odsesovalni sistem pa ohranja delovno območje čisto. Poleg tega zmanjša škodo, ki jo prah lahko povzroči opremi, zato tega koraka ne preskočite.

4. Namestitev rezalnega orodja

Izberite pravo orodje glede na to, kakšen je material in kako debel je. Za preprege boste običajno uporabili ostra nihajoča rezila iz volframovega jekla. Ta rezila so izjemno trda in odporna proti obrabi, zato lahko režejo natančno, tudi z visokofrekvenčnimi vibracijami – prav tako brez pregrevanja smolne matrice. Če delate s tkaninami iz suhih vlaken, so krožna rezila iz volframovega jekla prava izbira.

Pri nameščanju orodij dosledno upoštevajte navodila za uporabo opreme – ne puščajte je. Najprej obrišite pritrdilne površine držala rezalnika in stebla, da se prepričate, da ni več umazanije ali ostankov. Nato potisnite rezalnik v držalo točno desno in privijte zaklepno matico, da ga trdno pritrdite. Zadnja stvar, ki si jo želite, je, da se rezilo zrahlja med visokofrekvenčnimi vibracijami. Ko je nameščena, ročno zavrtite rezalno glavo, da preverite: ali se vrti gladko? Ali obstaja kakšna ekscentričnost? Šele ko se to preveri, je namestitev končana.

Nastavitve stroja

1. Nastavitev frekvence vibracij

Frekvenca vibracij je ključni parameter, ki vpliva na to, kako dobro poteka rezanje – različni kompozitni materiali potrebujejo popolnoma različne frekvence. Običajno, če režete tanjše preprege, na primer tiste, ki so debeli od 0,1 do 0,5 mm, uporabite nižjo frekvenco tresljajev. Na ta način ohranite natančen rez in lep videz robov ter nimate premočnega udarca visoke frekvence v material.

Toda če delate z debelejšimi ploščami iz ogljikovih vlaken (tistimi nad 5 mm) ali plastiko, ojačano s steklenimi vlakni, lahko nekoliko povečate frekvenco tresljajev – to zagotavlja dovolj rezalne sile, da pride skozi. Samo ne dvignite ga previsoko. Zelo visoke frekvence bodo orodje hitreje obrabile. Zato ga vedno prilagodite glede na to, kako rezanje dejansko poteka med delom.

2. Nastavitve hitrosti rezanja Hitrost rezanja se mora ujemati s trdoto in debelino materiala. Za mehke preprege in tkanine iz suhih vlaken lahko uporabite precej visoko hitrost – običajno deluje med 500 in 1000 mm/s. Če pa so vlaknaste preproge trše in debelejše, se hitrost upočasni. Če tega ne storite, se bo orodje hitro obrabilo in morda boste imeli težave, kot so ostružki ali robovi na materialu. Vzemite na primer rezanje 30 mm debelih preprog iz steklenih vlaken – nastavite hitrost na 200-300 mm/s. Pri resničnem delu je najboljši način za iskanje prave hitrosti ta, da najprej naredite nekaj poskusnih rezov. Tako ne boste pokvarili dejanskega gradiva.

3. Nastavitev globine reza

Globino reza morate nastaviti glede na debelino materiala, ki ga režete. Želeni rezultat je prerezati material, ne do te mere, da bi opraskali ali poškodovali delovno površino pod njim. To storite takole: najprej spustite rezilo s funkcijo ročne nastavitve, dokler se rezilo ne dotakne površine materiala. Nato debelini vašega materiala dodajte majhno varnostno rezervo - običajno med 0,1 in 0,3 mm - in vaša končna globina reza se nato zabeleži.

Na primer, če režete ploščo iz steklenih vlaken debeline 2 mm, bi globino nastavili na 2,2 mm. Če režete več plasti materiala, ki so zloženi neposredno drug na drugega, se prepričajte, da je skupna debelina vseh materialov še vedno znotraj razpona dejanske globine reza vašega orodja. V nasprotnem primeru ne boste pravilno rezali in imeli boste težave.

Postopek rezanja 

1. Uvozi rezalne datoteke

Uvozite datoteke z grafično zasnovo ali modelom (običajni formati vključujejo DXF, PLT itd.), ki so potrebne za rezanje v nadzorni sistem stroja za rezanje ogljikovih vlaken z uporabo priložene programske opreme naprave.

2. Popravek materiala

Pripravljen kompozitni material položite na delovno mizo stroja za rezanje steklenih vlaken in ga varno pritrdite z vakuumsko sesalno napravo. Vakuumsko sesanje učinkovito preprečuje premikanje materiala med rezanjem, kar zagotavlja natančnost. Ko pritrjujete material, zagotovite, da je njegova namestitev natančno poravnana s postavitvijo rezalnega vzorca v programski opremi naprave. Uporabite sistem za pozicioniranje z rdečo lučjo naprave ali napravo za lasersko poravnavo za hitro in natančno pozicioniranje materiala.

3. Začnite z rezanjem

Po potrditvi varne pritrditve materiala in pravilnih nastavitev rezalnih parametrov zaženite rezalni program stroja. Nadzorni sistem bo nato pognal rezilo za rezanje po vnaprej določeni poti na podlagi uvožene projektne datoteke in konfiguriranih parametrov. Med rezanjem morajo operaterji natančno spremljati stanje delovanja stroja, vključno s stabilnostjo gibanja rezila in običajnimi zvoki rezanja. Hkrati opazujte rezalne pogoje materiala, na primer, ali je površina reza gladka in brez robov ali delaminacije.

4. Spremljanje v realnem času

Medtem ko rezanje poteka, morate ves čas paziti na podatke o delovanju opreme – stvari, kot sta frekvenca tresljajev in hitrost rezanja. Prepričajte se, da ostanejo stabilni v območju, ki ste ga nastavili. Če pride do kakršnih koli nenavadnih nihanj, lahko to pomeni, da ima oprema težave ali da morate prilagoditi rezalne parametre. Ko se to zgodi, takoj ustavite rezanje in preverite, kaj se dogaja.

Če delate dolge odseke neprekinjenega rezanja, vsake toliko časa preverite obrabo orodja. Ugotovite, ali morate zamenjati orodje, tako da pogledate, kako dober je rez, stanje roba rezila in kolikšen je upor pri rezanju. Na splošno velja, da če se na rezih začnejo pojavljati očitne brazde, ima rob rezila zareze ali če je orodje močno obrabljeno, ga takoj zamenjajte. Tako ohranjate kakovost rezanja dosledno, brez padcev v zmogljivosti.

In če se material med rezanjem nekoliko premakne, tega ne prezrite. Preverite nekaj stvari: ali je material dovolj trdno vpet? Ali je rezilo še vedno ostro? Ali rezalnik normalno vibrira? In ali je hitrost rezanja prava? To so običajni razlogi za premestitev, zato jih preglejte enega za drugim.

Postopki po rezanju

5.1 Pregled obdelovanca

Po končanem rezu previdno odstranite obdelovanec z mize. Nato s priložene površine odstranite morebitne ostanke in/ali prah.

Ko končamo s konkurzom, ne pozabite opraviti temeljitega pregleda kakovosti obdelovanca. Uporabite komplet čeljusti ali mikrometrov, da preverite njegove dimenzije glede na konstrukcijske specifikacije. Pri preverjanju mer je pomembno tudi natančno pregledati odrezan rob. Ali obstajajo brazde, delaminacije ali ožgane sledi? Če obstajajo kakršne koli okvare, lahko prilagodite parametre delovanja stroja, preden začnete z naslednjim zagonom.

5.2 Vzdrževanje opreme

Uporabite sesalnik ali krtačo za čiščenje ostankov in prahu z delovne mize opreme. Posebno pozornost posvetite ključnim mestom, kot so držalo rezalnika in vodila – če se tam naberejo odpadki, bodo to kasneje vplivalo na natančnost stroja.

Preverite tudi, kako obrabljen je rezalnik. Če je že izrabljena življenjska doba ali ima velike poškodbe, jo takoj zamenjajte. In ne pozabite dopolniti mazanja v mazalnem sistemu opreme—na ta način bodo vsi gibljivi deli delovali gladko, ko boste stroj naslednjič uporabili.

Oglejte si tudi električni sistem. Preverite, ali so žice zrahljane ali poškodovane. In poskrbite, da boste redno posodabljali programsko opremo nadzornega sistema – s tem boste dosegli boljšo zmogljivost in večjo funkcionalno podporo.

5.3 Zbiranje odpadnega materiala

Razvrstite in zberite vse odpadke iz postopka rezanja. Z ostanki, ki jih je mogoče reciklirati, kot so ogljikova vlakna in steklena vlakna, ravnajte v skladu s pravili – na ta način lahko te vire ponovno uporabimo, namesto da jih samo zavržemo.

Z upoštevanjem vseh teh podrobnih korakov in postopkov lahko rezalnik z vibrirajočimi rezili resnično pokaže svoje prednosti pri obdelavi prepregov, ogljikovih vlaken, steklenih vlaken in drugih kompozitnih materialov. Omogoča vam učinkovito, natančno in visokokakovostno strojno obdelavo – kot nalašč za izpolnjevanje vseh vrst industrijskih potreb po kompozitnih komponentah. Pri resničnem delu bi morali operaterji še naprej pridobivati ​​izkušnje in prožno prilagajati parametre in metode na vsaki stopnji glede na lastnosti materiala in posebne zahteve glede obdelave. Tako boste dosegli najboljše rezultate.