Per què les eines PCD requereixen mètodes de mecanitzat "no-tradicionals".
Quan les eines necessiten processar materials altament abrasius i difícils de-de-mecanitzar alhora que compleixen amb una llarga-vida útil i requisits de precisió geomètrica estables, sovint s'escullen materials de diamant policristalí (PCD)-les aplicacions típiques inclouen materials compostos, aliatges de metalls no ferrosos i{{5}{5}{5}{6}{6}{101} No obstant això, la duresa ultra-i excel·lent resistència al desgast del PCD no només aporten avantatges de rendiment, sinó que també augmenten significativament la dificultat de processament, cosa que dificulta completar el conformat i la rectificació d'alta-qualitat només mitjançant els processos de mòlta tradicionals. En els sistemes de procés tradicionals, el mecanitzat per descàrrega elèctrica (EDM) o el mecanitzat per erosió, així com els processos de rectificat compostos específics, solen compensar-ho -, però aquest tipus de mètode sovint es fa a costa d'una eficiència de processament limitada, un flux de procés complicat i una capacitat de processament de micro-geometria insuficient.
Com a tecnologia alternativa emergent amb importants avantatges, el processament làser s'està aplicant progressivament en aquesta indústria. El seu avantatge principal és que pot generar directament vores de tall, estructures trencadores d'encenalls i característiques geomètriques fines complexes amb una gran flexibilitat de procés. Aquest article analitza l'aplicació dels galvanòmetres en el processament làser d'eines de tall PCD, cobrint les dues etapes clau de la fabricació i el rectificat d'eines, i orienta els requisits tècnics clau dels sistemes de galvanòmetres en aplicacions pràctiques basades en processos típics de processament de PCD. Sobre aquesta base, aquestes necessitats es mapegen a dos tipus de galvanòmetres d'escaneig SCANLAB que s'utilitzen àmpliament en el micromecanitzat d'alta-precisió i la producció industrial:
Aplicació de posicionament del làser en la fabricació i rectificat d'eines PCD
Quan s'esmenta el "processament làser" en el camp de la fabricació d'eines PCD, normalment es refereix al procés d'ablació làser, que elimina materials mitjançant vaporització o polvorització, en lloc de fondre o tallar en el sentit tradicional. En el procés real de processament d'eines, la tecnologia làser s'utilitza principalment en dos enllaços clau:
A) Fabricació de noves eines
Formació directa de la geometria de la cara de tall i de la cara i del flanc en plaques de PCD soldades o en capes Mecanitzat d'alta{0}}precisió de trencaclosques i estructures de reforç de vores en plaquetes indexables o eines rotatives
Processament funcional de la microestructura per millorar el rendiment de tall (com ara textures anti-fricció, àrees de vora controlades, etc.)
B) Remolar les eines gastades
Restaureu amb precisió el perfil de la vora de tall mantenint el pla de referència de l'eina sense canvis
Reconstrueix les característiques micro-geomètriques (incloent-hi l'arc de vora, el xamfrà, el xamfrà negatiu i l'estructura de trencament d'encenalls)
Permet reparacions localitzades per evitar l'eliminació excessiva de material alhora que optimitza l'economia de l'eina
El processament d'eines tradicional es basa principalment en les màquines eina de rectificat, que s'utilitzen àmpliament en la fabricació i el rectificat de diversos tipus d'eines (com ara freses, broques, etc.). En un entorn de fabricació d'eines paral·leles de diversos-procés, el processament làser i el rectificat tradicional solen tenir una relació complementària: el procés de rectificat és adequat principalment per al processament de materials de carbur cimentat i d'acer d'alta-velocitat (HSS), així com per a la formació de formes geomètriques parcials; mentre que el processament làser és més adequat per a materials molt durs i escenaris d'aplicació que requereixen una gran flexibilitat micro-geomètrica.
Aplicació de posicionament del làser en la fabricació i rectificat d'eines PCD
Quan s'esmenta el "processament làser" en el camp de la fabricació d'eines PCD, normalment es refereix al procés d'ablació làser, que elimina materials mitjançant vaporització o polvorització, en lloc de fondre o tallar en el sentit tradicional. En el procés real de processament d'eines, la tecnologia làser s'utilitza principalment en dos enllaços clau:
A) Fabricació de noves eines
Formació directa de la geometria de la cara de tall i de la cara i del flanc en plaques de PCD soldades o en capes Mecanitzat d'alta{0}}precisió de trencaclosques i estructures de reforç de vores en plaquetes indexables o eines rotatives
Processament funcional de la microestructura per millorar el rendiment de tall (com ara textures anti-fricció, àrees de vora controlades, etc.)
B) Remolar les eines gastades
Restaureu amb precisió el perfil de la vora de tall mantenint el pla de referència de l'eina sense canvis
Reconstrueix les característiques micro-geomètriques (incloent-hi l'arc de vora, el xamfrà, el xamfrà negatiu i l'estructura de trencament d'encenalls)
Permet reparacions localitzades per evitar l'eliminació excessiva de material alhora que optimitza l'economia de l'eina
El processament d'eines tradicional es basa principalment en les màquines eina de rectificat, que s'utilitzen àmpliament en la fabricació i el rectificat de diversos tipus d'eines (com ara freses, broques, etc.). En un entorn de fabricació d'eines paral·leles de diversos-procés, el processament làser i el rectificat tradicional solen tenir una relació complementària: el procés de rectificat és adequat principalment per al processament de materials de carbur cimentat i d'acer d'alta-velocitat (HSS), així com per a la formació de formes geomètriques parcials; mentre que el processament làser és més adequat per a materials molt durs i escenaris d'aplicació que requereixen una gran flexibilitat micro-geomètrica.
Finestra del procés de processament làser PCD: qualitat, eficiència de producció i control de riscos
La qualitat del processament de PCD normalment s'avalua exhaustivament a partir de les dimensions clau següents:
· Integritat de la fulla (sense micro xips, amplada constant de la fulla, radi controlable de la fulla)
·Qualitat superficial de la cara del rastell i la cara del flanc (afecta directament el nivell de força de tall i el comportament del desgast de l'eina)
Precisió geomètrica (incloent-hi la precisió angular, les característiques relacionades amb el desnivell-i la precisió de la posició geomètrica crítica)
Actualment, una tendència de desenvolupament important són els làsers de pols ultracurt (USP)-picosegons i femtosegons.
L'ús de la tecnologia continua creixent. En comparació amb els mètodes tradicionals de processament de polsos llargs-, el làser USP pot reduir significativament els efectes tèrmics i aconseguir una millor qualitat de la superfície i capacitats de control de límits en el processament de materials d'alta-duresa.
Durant el processament làser PCD, els principals factors de risc inclouen:
· Zona afectada-calor (HAZ) i risc de grafitització (estretament relacionat amb el procés específic i es pot suprimir eficaçment mitjançant l'estratègia de pols, la selecció de longituds d'ona i l'optimització dels paràmetres del procés)
·El problema de la reposició de residus (quan l'eficiència de l'eliminació d'encenalls o la planificació del recorregut d'escaneig no són suficients, pot provocar un desembocament de les vores o el deteriorament de la rugositat de la superfície mecanitzada)
·Error de precisió de col·locació del pols (especialment en condicions d'alta freqüència de repetició, quan el control de moviment i l'activació del làser no estan estrictament sincronitzats)
És en aquest enllaç crític on el rendiment del sistema de galvanòmetre ja no és només un "element de millora del rendiment", sinó que ha evolucionat directament cap a una limitació bàsica que afecta la qualitat del processament i l'estabilitat del procés.
