เครื่องจักรกลเซรามิก

เครื่องจักรกลเซรามิก

เทคโนโลยีการกลึงด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิคสามารถช่วยผู้ผลิตเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตสำหรับชิ้นส่วนเซรามิคขั้นสูง

จากโดมขีปนาวุธรุ่นต่อ ๆ ไปสำหรับระบบป้องกันประเทศไปจนถึงชิ้นส่วนเทียมสะโพกสำหรับอุตสาหกรรมทางการแพทย์คุณสมบัติทางกลของวัสดุเซรามิกทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย วัสดุเซรามิคเช่นอลูมิเนียมออกไซด์ (อลูมินา) และซิลิคอนไนไตรด์มีคุณสมบัติเป็นประโยชน์หลายอย่างเช่นความเหนียวทนความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีเพียงเพื่อชื่อไม่กี่ คุณสมบัติเหล่านี้และอื่น ๆ ทำให้เซรามิคน่าสนใจสำหรับนักออกแบบที่ต้องการส่วนประกอบที่มีความทนทานเป็นพิเศษ แต่น่าเสียดายที่คุณสมบัติเดียวกันเหล่านี้ยังนำเสนอความท้าทายในการผลิตซึ่งอาจเป็นเรื่องยากที่จะเอาชนะได้หากปราศจากเทคโนโลยีที่เหมาะสม

ส่วนประกอบที่ทำจากแก้วแสงที่อ่อนนุ่มสามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมด้วยตัวเลข (CNC) โดยใช้เครื่องมือตัดแบบหมุนที่ชุบด้วยเพชร อย่างไรก็ตามเมื่อใช้วิธีนี้กับเซรามิคเครื่องมือตัดจะสึกหรอได้เร็วกว่าเนื่องจากเครื่องมือและชิ้นงานต้องทนแรงขึ้นเนื่องจากความแข็งของวัสดุ เพื่อชดเชยแรงที่เพิ่มขึ้นผู้ประกอบการเครื่องจักรต้องเพิ่มความเร็วของแกนเครื่องมือในขณะที่ลดอัตราการป้อนฟีดตัด (ความเร็วในการเคลื่อนย้ายเครื่องมือไปที่ชิ้นส่วน) สุดท้ายนี้ส่งผลให้รอบการทำงานที่ยาวขึ้นและมีประสิทธิภาพน้อยลง

เครื่องอัลตราโซนิก

เทคนิคที่เรียกว่าเครื่องจักรที่ใช้อัลตราโซนิคช่วยให้สามารถเอาชนะความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องจักรซีเอ็นซีแบบเดิมได้ ศูนย์เครื่องกลึงแบบอัลตราโซนิค * รวมเอาเทคโนโลยีเพื่อประหยัดส่วนประกอบเครื่องเซรามิก การใช้เครื่องอัลตราโซนิกเกี่ยวข้องกับการเพิ่มการแกว่งขึ้นและลงไปยังเครื่องมือหมุนซึ่งช่วยให้สามารถตัดวัสดุเหล่านี้ได้อย่างอิสระมากขึ้น

ความกว้างของการสั่นจะเล็ก (micrometers) แต่มีประสิทธิภาพในการเอาวัสดุออกเมื่อเครื่องมือกำลังสั่นที่ความถี่ที่เหมาะ การรักษาความถี่ในอุดมคติที่วัดได้เป็นกิโลเฮิร์ทซ์ (กิโลเฮิร์ทซ์) ทำให้มั่นใจได้ว่าเครื่องมีประสิทธิภาพสูงสุดและให้ผลลัพธ์ที่คาดเดาได้

ซอฟต์แวร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ ** กำหนดความถี่ในการสั่นเหมาะสำหรับแต่ละเครื่องมือด้วยการกวาดความถี่ระหว่างการตั้งค่าเริ่มต้น กวาดความถี่จะระบุความถี่ที่เหมาะสม (โดยทั่วไประหว่าง 20 ถึง 40 กิโลเฮิรตซ์) โดยการวิเคราะห์ขนาดรูปร่างและมวลของเครื่องมือที่ใช้สำหรับงาน เมื่อมีการกำหนดความถี่ที่เหมาะและวงจรจะเริ่มทำงานซอฟต์แวร์จะปรับความถี่โดยอัตโนมัติในขณะที่ชิ้นส่วนกำลังรับการประมวลผลเพื่อรักษาสมรรถนะในการผลิตเครื่องอัลตราโซนิคสูงสุด การเปลี่ยนความถี่อาจอยู่ในช่วงไม่กี่เฮิรตซ์ถึงร้อยเฮิรตซ์ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงสภาวะการตัดเฉือนเมื่อเครื่องมือสัมผัสกับชิ้นส่วน

ขั้นตอนการกลึงขั้นสูงสำหรับวัสดุเซรามิคแข็งมีประโยชน์ดังต่อไปนี้:

ลดแรงที่ชิ้นงานและเครื่องมือระหว่างเครื่องจักรอย่างมากซึ่งช่วยให้ผู้ประกอบการมีอิสระในการเพิ่มความเร็วในการประมวลผลและลดอัตราการป้อน

ลดรอบการผลิตเมื่อเทียบกับเครื่องบดละเอียด / เครื่องบดแบบมาตรฐาน

ลดการสึกหรอของเครื่องมือและยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือเนื่องจากแรงลดลงของชิ้นส่วนและเครื่องมือ

เพิ่มความแม่นยำของชิ้นส่วนเครื่องจักรเนื่องจากอายุการใช้งานที่คาดการณ์ได้มากขึ้น

ลดต้นทุนการใช้เครื่องมือ

ลดความเร็วของแกนหมุนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรูที่มีขนาดเล็กถึง. 007 นิ้ว

นอกจากนี้การใช้เครื่องอัลตราโซนิกยังแสดงให้เห็นถึงคุณภาพผิวที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับเครื่องบดละเอียด / เครื่องกัดแบบมาตรฐานของ CNC นี้เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกระบวนการขัดต่อมาเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้บรรลุข้อกำหนดที่จำเป็นส่วน รูปร่างและความหยาบกร้านของชิ้นส่วนจะมีความแม่นยำยิ่งขึ้นหลังจากกระบวนการเจียระไนใช้เวลาในการขัดน้อยลง

* เช่นชุด OptiSonic ™ซึ่งพัฒนาโดย OptiPro Systems ** IntelliSonic ™ซึ่งพัฒนาโดย OptiPro Systems

การทดสอบและผลลัพธ์

การทดสอบอย่างละเอียดได้แสดงให้เห็นว่าการใช้เทคโนโลยีการตัดเฉือนแบบอัลตราโซนิคสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตของวัสดุเซรามิก ในบางกรณีรอบการผลิตลดลง 50% หรือมากกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องจักรกลซีเอ็นซีแบบมาตรฐาน มีการทดสอบสองครั้งเพื่อประเมินความสามารถของเครื่องอัลตราโซนิกในสถานการณ์การตัดที่แตกต่างกัน

การทดสอบครั้งแรกเกี่ยวข้องกับการใช้อัลตราโซนิคของอลูมินา กลุ่มอลูมินาของเซรามิคทางเทคนิคจะถูกจัดกลุ่มตามระดับความบริสุทธิ์ อลูมินาความบริสุทธิ์สูงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการมากขึ้น 1 เพื่อวัดประโยชน์ของการใช้เครื่องจักรอัลตราโซนิกจะมีการใส่กลมที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 16 มิลลิเมตรและความลึก 50 มิลลิเมตรลงในอลูมินา ด้วยการเพิ่มความช่วยเหลือล้ำเสียงกับเครื่องมือเพชรขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12.7 มม. แกนหมุนถูกตั้งไว้ที่ 8,511 รอบต่อนาทีโดยมีอัตราการป้อนโปรแกรมที่ 1,650 มม. / นาที กระเป๋าแต่ละแผ่นเสร็จสมบูรณ์ในรอบระยะเวลา 6 นาทีและ 30 วินาที โดยการเปรียบเทียบการตัดกลึงหนึ่งของหลุมเหล่านี้โดยใช้เครื่องกัด CNC ทั่วไปใช้เวลามากกว่า 1 ชั่วโมงและต้องใช้เครื่องมือที่จะเปลี่ยนหลังจากที่แต่ละหลุมเนื่องจากการสึกหรอมากเกินไป เครื่องมือเพชรที่ใช้ในเครื่องอัลตราโซนิกแสดงให้เห็นว่ามีการสึกหรอน้อยมากหลังจากผลิต 12 หลุม

การทดสอบครั้งที่สองทำขึ้นเพื่อหาประสิทธิภาพของการใช้เครื่องอัลตราโซนิกในซิลิคอนไนไตรด์ ซิลิคอนไนไตรด์มีโครงสร้างของเมล็ดข้าวที่ไม่ซ้ำกันซึ่งไม่เพียง แต่ช่วยให้มีความทนทานสูงมาก แต่ยังมีความต้านทานต่อการกระแทกด้วยความร้อนที่สูงเป็นพิเศษในการทดสอบนี้การเจาะแกนหลัก 4 มม. ทำแกนป้อน Z แบบตรงเข้าสู่ส่วนเพื่อสร้าง หลุมที่มีความลึก 13 มม. พารามิเตอร์การขุดเจาะหลักมีความเร็วแกนหมุน 6,511 รอบต่อนาทีและอัตราการป้อน 1 มม. / นาที แม้ว่าอัตราการป้อนอาหาร 1 มิลลิเมตร / นาทีดูเหมือนจะเล็ก แต่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับความแข็งของซิลิคอนไนไตรด์ ที่พารามิเตอร์เหล่านี้ระยะเวลาในการรวมทั้งหมดเพื่อให้หลุมเสร็จสิ้นได้ 15 นาทีเร็วกว่าการกลึง CNC มาตรฐานสามเท่า

ความสามารถที่ขยายออกไป

เนื่องจากตลาดเซรามิคคอมโพเนนต์ยังเติบโตอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญที่ผู้ผลิตจะได้รับการติดตั้งเทคโนโลยีล่าสุด ศูนย์เครื่องกลึงแบบอัลตราโซนิคให้ความสามารถมากกว่าเครื่องเจียร / เครื่องกัด CNC แบบมาตรฐานและเหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นส่วนที่มีน้ำหนักเบาแกนยาวรูเล็ก ๆ หรือคุณลักษณะทางเรขาคณิตที่ซับซ้อนการเพิ่มการสั่นสะเทือนแบบอัลตร้าโซนิคไปยังเครื่องมือเจียรเพชรช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและเพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องมือ ผู้ผลิตที่ใช้ศูนย์การตัดเฉือนแบบอัลตราโซนิคสามารถสัมผัสกับชิ้นส่วนเซรามิกได้มากขึ้นและใช้เวลาในการซื้อเครื่องมือใหม่ ๆ น้อยลง

หากต้องการหาเครื่อง อัลตราซาวด์แบบ AUTOMATION ULTRASONIC MACHINING   การอ้างอิงของคุณ?

คลิก   อัตโนมัติ ULTRASONIC MACHINING   รู้แล้ว!