เครื่องตัดพรีเพกไฟเบอร์กลาสคาร์บอนไฟเบอร์ทำงานอย่างไร

คอมโพสิตเสริมด้วยไฟเบอร์

วัสดุคอมโพสิตเสริมด้วยไฟเบอร์มีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติของเส้นใยเสริมแรงและวัสดุเมทริกซ์ ควรสังเกตว่าวัสดุเส้นใยยังมีผลกระทบโดยตรงต่อความแข็งแรงของคอมโพสิต ความหนาแน่น และอุณหภูมิที่สามารถทนได้ โดยการเสริมเส้นใยสามารถจำแนกได้เป็นคาร์บอนไฟเบอร์ ใยแก้ว และเส้นใยอะรามิด ตามรูปแบบอาจเป็นผ้าใยแห้งและพรีเพก 

วัสดุคอมโพสิตที่แตกต่างกันยังมีจุดแข็ง ความหนาแน่น ต้นทุน และความต้านทานต่ออุณหภูมิที่แตกต่างกัน ทำให้อุตสาหกรรมต่างๆ มีการใช้งานที่แตกต่างกัน

1. การบินและอวกาศ: เครื่องบิน, หนังลำตัว, ที่ยึดดาวเทียม, ร่มชูชีพของยานอวกาศ, เรือตอร์ปิโดถังน้ำมันเชื้อเพลิงของเครื่องบิน, เครื่องยนต์จรวด ฯลฯ

2. การผลิตยานยนต์: ชุดแบตเตอรี่ โครงแชสซี แผงประตูด้านใน แผงหน้าปัด กันชน ฯลฯ

3. ภาคพลังงานทดแทน: ใบพัดกังหันลมเป็นการใช้งานไฟเบอร์กลาสที่ใหญ่ที่สุด

4. อุปกรณ์กีฬา ได้แก่ ไม้แบดมินตัน โครงไม้เทนนิส สโนว์บอร์ด โครงจักรยาน ฯลฯ

การตัดวัสดุคอมโพสิตเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับความแม่นยำ ประสิทธิภาพ และคุณภาพของการตัด แนวทางการตัดที่ดีที่สุดคือเครื่องตัดพรีเพก SLCNC สามารถตัดคาร์บอนไฟเบอร์ ผ้าใยแก้ว aiamid และพรีเพกของวัสดุเส้นใยเหล่านี้ได้ ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายวิธีการใช้งานเครื่อง

งานเตรียมการ

1. การเตรียมกราฟิก

ที่ เครื่องตัดคอมโพสิต CNC ทำงานตามแบบ CAD ภาพสเก็ตช์ที่จะตัดจะต้องสร้างขึ้นโดยใช้โปรแกรมออกแบบเฉพาะก่อนทำการตัด เพื่อจุดประสงค์นี้ มีโปรแกรมดังต่อไปนี้: AutoCAD, Illustrator, CorelDRAW, Pro/E, Solidworks, Inkscape ฯลฯ จัดเรียงวิดีโอและข้อความเคียงข้างกัน ใช้ฟังก์ชันเค้าโครงอัจฉริยะของซอฟต์แวร์อุปกรณ์เพื่อปรับปรุงการจัดเรียงรูปแบบการตัดหลายแบบ การจัดเรียงรูปแบบการตัดอย่างมีเหตุผลช่วยเพิ่มอัตราส่วนการใช้แกนหมุนต่อวัสดุ ตัวอย่างเช่น วิธีการวางซ้อนอัจฉริยะช่วยเพิ่มผลผลิตวัสดุจาก 10% เป็น 20% เมื่อตัดแผ่นจานที่มีรูปทรงไม่สม่ำเสมอ เมื่อเทียบกับการซ้อนด้วยมือ นอกจากนี้ ให้กำหนดลำดับการตัดตามหลักการตัดจากในไปนอกและซับซ้อนถึงตัดง่ายเพื่อลดการเคลื่อนที่ของเครื่องมือขณะเดินเบาและป้องกันการเสียรูป

2. การเตรียมวัสดุ

ยืนยันว่าวัสดุพรีเพก คาร์บอนไฟเบอร์ และใยแก้วพร้อมแล้ว และข้อกำหนดเฉพาะอยู่ภายในขีดจำกัดการประมวลผล วัสดุการทำงานจากแบตช์ที่แตกต่างกันอาจแสดงการเบี่ยงเบนเล็กน้อยในลักษณะ เช่น ความหนาและความแข็ง และสิ่งนี้อาจทำให้พารามิเตอร์การตัดเปลี่ยนแปลง ยืนยันว่าวัสดุที่รีดไม่มีรอยยับและการบิดเบี้ยว มิฉะนั้นจะต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ

3. การตรวจสอบอุปกรณ์

ขั้นแรก ให้ตรวจสอบเครื่องตัดพรีเพกด้วยสายตาอย่างละเอียด ตรวจดูส่วนประกอบแต่ละชิ้นเพื่อดูว่ามีการหลวมหรือเสียหายหรือไม่ โปรดใส่ใจเป็นพิเศษกับชิ้นส่วนที่สำคัญ เช่น โครงสำหรับตั้งสิ่งของและที่ยึดใบมีด และตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อนั้นแน่นหนา ผมขอยกตัวอย่างให้คุณดู: หากโครงขายึดหลวม ใบมีดอาจเลื่อนออกจากตำแหน่งขณะตัด และนั่นจะทำให้ความแม่นยำลดลงอย่างแน่นอน

จากนั้นตรวจสอบระบบหล่อลื่นของอุปกรณ์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ทั้งหมด เช่น รางนำและลีดสกรู มีการหล่อลื่นเพียงพอ นี่ไม่ใช่แค่การลดการสึกหรอของชิ้นส่วนหรือทำให้อุปกรณ์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นเท่านั้น อีกทั้งยังช่วยให้กระบวนการตัดทำงานได้อย่างราบรื่นไม่มีสะดุด

จากนั้นสตาร์ทอุปกรณ์และทำการทดสอบรอบเดินเบา ดูว่าหัวใบมีดเคลื่อนไหวอย่างไร—มันเหินได้อย่างราบรื่นหรือไม่? สังเกตการสั่นสะเทือนที่พูดติดอ่างหรือแปลกๆ ขณะเดียวกันก็ตรวจสอบว่าระบบดูดฝุ่นทำงานปกติหรือไม่ การตัดวัสดุคอมโพสิตทำให้เกิดฝุ่น และระบบสกัดที่ดีช่วยให้พื้นที่ทำงานสะอาด นอกจากนี้ยังช่วยลดความเสียหายที่ฝุ่นอาจเกิดขึ้นกับอุปกรณ์ ดังนั้นอย่าข้ามขั้นตอนนี้

4. การติดตั้งเครื่องมือตัด

เลือกเครื่องมือที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากลักษณะของวัสดุและความหนา สำหรับพรีเพก คุณมักจะใช้ใบมีดสั่นที่ทำจากเหล็กทังสเตนที่คม ใบมีดเหล่านี้มีความแข็งเป็นพิเศษและทนทานต่อการสึกหรอ จึงสามารถตัดได้อย่างแม่นยำ แม้จะมีการสั่นสะเทือนความถี่สูง—โดยไม่ทำให้เมทริกซ์เรซินร้อนเกินไป หากคุณกำลังทำงานกับผ้าใยแห้ง ใบมีดกลมเหล็กทังสเตนคือคำตอบของคุณ

เมื่อติดตั้งเครื่องมือ ให้ปฏิบัติตามคู่มืออุปกรณ์อย่างเคร่งครัด อย่าติดปีก ขั้นแรก ให้เช็ดพื้นผิวการติดตั้งของที่ยึดเครื่องตัดและก้านเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีสิ่งสกปรกหรือเศษซากเหลืออยู่ จากนั้นเลื่อนเครื่องตัดเข้าไปในที่ยึดให้ถูกต้อง แล้วขันน็อตล็อคให้แน่นเพื่อยึดให้แน่น สิ่งสุดท้ายที่คุณต้องการคือคัตเตอร์จะหลวมระหว่างการสั่นสะเทือนความถี่สูง เมื่อติดตั้งแล้ว ให้หมุนหัวตัดด้วยมือเพื่อตรวจสอบ: หมุนได้อย่างราบรื่นหรือไม่? มีความเยื้องศูนย์หรือไม่? เมื่อตรวจสอบแล้วเท่านั้นคือการติดตั้งเสร็จสิ้น

การตั้งค่าเครื่อง

1. การปรับความถี่การสั่นสะเทือน

ความถี่การสั่นสะเทือนเป็นตัวแปรสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของการตัด วัสดุคอมโพสิตแต่ละชนิดต้องใช้ความถี่ต่างกันโดยสิ้นเชิง โดยปกติ หากคุณกำลังตัดพรีเพรกที่บางกว่า เช่น พรีเพกที่มีความหนา 0.1 ถึง 0.5 มม. ให้ใช้ความถี่การสั่นที่ต่ำกว่า ด้วยวิธีนี้ คุณจะรักษาความแม่นยำในการตัดและขอบดูดี และไม่มีการกระแทกวัสดุด้วยความถี่สูงแรงเกินไป

แต่ถ้าคุณทำงานกับแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ที่หนากว่า (แผ่นที่หนากว่า 5 มม.) หรือพลาสติกเสริมใยแก้ว คุณสามารถเพิ่มความถี่ในการสั่นได้เล็กน้อย ซึ่งจะช่วยให้แน่ใจว่ามีแรงตัดเพียงพอที่จะทะลุผ่านได้ อย่าเพิ่งเหวี่ยงมันสูงเกินไป ความถี่สูงเป็นพิเศษจะทำให้เครื่องมือเสื่อมสภาพเร็วขึ้น ดังนั้นควรปรับแต่งตามลักษณะการตัดที่เกิดขึ้นจริงในขณะที่คุณทำงานเสมอ

2. การตั้งค่าความเร็วตัด ความเร็วตัดต้องสอดคล้องกับความแข็งของวัสดุและความหนา สำหรับผ้าพรีเพกเนื้อนุ่มและผ้าใยแห้ง คุณสามารถใช้ความเร็วค่อนข้างสูง โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 500 ถึง 1000 มม./วินาที แต่ถ้าเสื่อไฟเบอร์แข็งและหนาขึ้นก็ชะลอความเร็วลง หากไม่ทำเช่นนั้น เครื่องมือจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว และคุณอาจประสบปัญหา เช่น เศษหรือเสี้ยนบนวัสดุ เช่น ตัดแผ่นไฟเบอร์กลาสหนา 30 มม. เป็นต้น โดยตั้งค่าความเร็วเป็น 200-300 มม./วินาที ในการทำงานจริง วิธีที่ดีที่สุดในการค้นหาความเร็วที่เหมาะสมคือการทดสอบการตัดสองสามรอบก่อน ด้วยวิธีนี้คุณจะไม่ทำให้เนื้อหาจริงเลอะเทอะ

3. การตั้งค่าความลึกในการตัด

คุณต้องตั้งค่าความลึกของการตัดตามความหนาของวัสดุที่คุณกำลังตัดโดยเฉพาะ ผลลัพธ์ที่ต้องการคือสามารถตัดผ่านวัสดุได้ โดยไม่เกิดรอยขีดข่วนหรือทำลายพื้นผิวการทำงานด้านล่าง ต่อไปนี้คือวิธีการดำเนินการ: ขั้นแรก ลดใบมีดลงโดยใช้ฟังก์ชันการปรับด้วยตนเอง จนกระทั่งใบมีดสัมผัสกับพื้นผิวของวัสดุ จากนั้นเพิ่มระยะขอบด้านความปลอดภัยเล็กน้อย โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 0.3 มม. ให้กับความหนาของวัสดุ จากนั้นจึงบันทึกความลึกในการตัดขั้นสุดท้ายของคุณ

ตัวอย่างเช่น หากตัดแผ่นไฟเบอร์กลาสหนา 2 มม. คุณจะต้องตั้งค่าความลึกเป็น 2.2 มม. นอกจากนี้ หากคุณกำลังตัดวัสดุหลายชั้นที่วางซ้อนกันโดยตรง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความหนารวมของวัสดุทั้งหมดยังอยู่ในช่วงความลึกของการตัดที่มีประสิทธิภาพของเครื่องมือของคุณ ถ้าไม่เช่นนั้นคุณจะไม่ตัดผ่านอย่างถูกต้องและมีปัญหา

กระบวนการตัด 

1. นำเข้าไฟล์ตัด

นำเข้าไฟล์การออกแบบกราฟิกหรือโมเดล (รูปแบบทั่วไป ได้แก่ DXF, PLT ฯลฯ) ที่จำเป็นสำหรับการตัดเข้าสู่ระบบควบคุมของเครื่องตัดคาร์บอนไฟเบอร์โดยใช้ซอฟต์แวร์ที่มาพร้อมกับอุปกรณ์

2. การแก้ไขวัสดุ

วางวัสดุคอมโพสิตที่เตรียมไว้บนโต๊ะทำงานของเครื่องตัดไฟเบอร์กลาส และยึดให้แน่นโดยใช้อุปกรณ์ดูดสุญญากาศ การดูดสุญญากาศป้องกันการเคลื่อนตัวของวัสดุในระหว่างการตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำ เมื่อยึดวัสดุ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตำแหน่งของวัสดุนั้นสอดคล้องกับเค้าโครงรูปแบบการตัดในซอฟต์แวร์อุปกรณ์อย่างแม่นยำ ใช้ระบบกำหนดตำแหน่งแสงสีแดงของอุปกรณ์หรืออุปกรณ์จัดตำแหน่งด้วยเลเซอร์เพื่อการวางตำแหน่งวัสดุที่รวดเร็วและแม่นยำ

3. เริ่มต้นการตัด

หลังจากยืนยันการยึดวัสดุอย่างปลอดภัยและการตั้งค่าพารามิเตอร์การตัดที่ถูกต้องแล้ว ให้เริ่มโปรแกรมการตัดของเครื่อง ระบบควบคุมจะขับเคลื่อนเบลดให้ตัดตามเส้นทางที่กำหนดไว้ล่วงหน้าตามไฟล์การออกแบบที่นำเข้าและพารามิเตอร์ที่กำหนดค่าไว้ ในระหว่างการตัด ผู้ปฏิบัติงานจะต้องตรวจสอบสถานะการทำงานของเครื่องจักรอย่างใกล้ชิด รวมถึงความเสถียรในการเคลื่อนที่ของใบมีดและเสียงการตัดตามปกติ สังเกตสภาพการตัดของวัสดุไปพร้อมๆ กัน เช่น พื้นผิวที่ตัดเรียบและไม่มีเสี้ยนหรือหลุดลอกหรือไม่

4. การตรวจสอบแบบเรียลไทม์

ในขณะที่การตัดดำเนินไป คุณต้องจับตาดูข้อมูลการทำงานของอุปกรณ์ตลอดเวลา เช่น ความถี่การสั่นสะเทือนและความเร็วในการตัด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกมันคงที่ภายในช่วงที่คุณตั้งไว้ หากมีความผันผวนแปลกๆ อาจหมายความว่าอุปกรณ์กำลังมีปัญหา หรือคุณจำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์การตัด เมื่อเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ ให้หยุดการตัดทันทีและตรวจสอบว่าเกิดอะไรขึ้น

หากคุณกำลังตัดต่อเนื่องเป็นเวลานาน ให้ตรวจสอบการสึกหรอของเครื่องมือบ่อยๆ พิจารณาว่าคุณจำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องมือหรือไม่ โดยดูว่าการตัดดีแค่ไหน สภาพของขอบใบมีด และความต้านทานเมื่อตัดมีเท่าใด โดยทั่วไป หากรอยตัดเริ่มมีครีบอย่างเห็นได้ชัด ขอบใบมีดมีรอยร้าว หรือเครื่องมือชำรุดเสียหาย ให้เปลี่ยนทันที ด้วยวิธีนี้ คุณจึงรักษาคุณภาพการตัดให้สม่ำเสมอ โดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลง

และหากวัสดุเคลื่อนตัวเล็กน้อยขณะตัด อย่าเพิกเฉยต่อมัน ตรวจสอบบางสิ่ง: วัสดุยึดแน่นเพียงพอหรือไม่ ใบมีดยังคมอยู่มั้ย? เครื่องตัดสั่นปกติหรือไม่? และความเร็วในการตัดถูกต้องหรือไม่? นี่เป็นสาเหตุปกติของการถูกแทนที่ ดังนั้นโปรดพิจารณาทีละรายการ

ขั้นตอนหลังการตัด

5.1 การตรวจสอบชิ้นงาน

หลังจากตัดเสร็จแล้ว ให้นำชิ้นงานออกจากโต๊ะอย่างระมัดระวัง จากนั้น ให้กำจัดเศษและ/หรือฝุ่นที่เหลืออยู่ออกจากพื้นผิวที่ปิด

หลังจากที่เราทำคอนคอร์สเสร็จแล้ว อย่าลืมทำการตรวจสอบคุณภาพชิ้นงานอย่างละเอียด ใช้ชุดคาลิปเปอร์หรือไมโครมิเตอร์เพื่อตรวจสอบขนาดกับข้อกำหนดการออกแบบ ในขณะที่ตรวจสอบขนาด การตรวจสอบคมตัดอย่างใกล้ชิดก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน มีเสี้ยน การหลุดร่อน หรือรอยไหม้หรือไม่? หากมีข้อบกพร่องใดๆ คุณสามารถปรับพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องก่อนเริ่มการทำงานครั้งต่อไป

5.2 การบำรุงรักษาอุปกรณ์

ใช้เครื่องดูดฝุ่นหรือแปรงทำความสะอาดเศษซากและฝุ่นออกจากโต๊ะทำงานของอุปกรณ์ ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับจุดสำคัญ เช่น ที่จับเครื่องตัดและรางนำ หากมีเศษสะสมอยู่ที่นั่น จะทำให้ความแม่นยำของเครื่องเสียหายในภายหลัง

ตรวจสอบการสึกหรอของเครื่องตัดด้วย หากหมดอายุการใช้งานแล้วหรือมีความเสียหายใหญ่ ให้เปลี่ยนทันที และอย่าลืมเติมสารหล่อลื่นในระบบหล่อลื่นของอุปกรณ์ ด้วยวิธีนี้ ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวทั้งหมดจะทำงานได้อย่างราบรื่นเมื่อคุณใช้เครื่องจักรในครั้งต่อไป

ให้ดูระบบไฟฟ้าด้วย ตรวจสอบว่าสายไฟหลวมหรือเสียหายหรือไม่ และอย่าลืมอัปเดตซอฟต์แวร์ระบบควบคุมเป็นประจำ ซึ่งจะทำให้คุณได้รับประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและการสนับสนุนการทำงานที่มากขึ้น

5.3 การรวบรวมวัสดุเหลือใช้

คัดแยกและรวบรวมของเสียทั้งหมดจากกระบวนการตัด สำหรับเศษที่รีไซเคิลได้ เช่น คาร์บอนไฟเบอร์และใยแก้ว ให้จัดการตามกฎเกณฑ์ ด้วยวิธีนี้ เราจะสามารถนำทรัพยากรเหล่านั้นกลับมาใช้ใหม่ได้ แทนที่จะทิ้งไปเฉยๆ

ด้วยการทำตามขั้นตอนและขั้นตอนโดยละเอียดเหล่านี้ เครื่องตัดใบมีดแบบสั่นสามารถแสดงจุดแข็งได้อย่างแท้จริงเมื่อแปรรูปพรีเพก คาร์บอนไฟเบอร์ ใยแก้ว และวัสดุคอมโพสิตอื่นๆ ช่วยให้คุณสามารถตัดเฉือนที่มีประสิทธิภาพ แม่นยำ และมีคุณภาพสูง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมทุกประเภทสำหรับส่วนประกอบคอมโพสิต ในการทำงานจริง ผู้ปฏิบัติงานควรสั่งสมประสบการณ์และปรับพารามิเตอร์และวิธีการอย่างยืดหยุ่นในทุกขั้นตอนตามคุณสมบัติของวัสดุและข้อกำหนดในการประมวลผลเฉพาะ นั่นคือวิธีที่คุณจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีที่สุด