Права ріжуча кромка для правильного матеріалу SpringerLink
Коли сьогодні говорять про полегшену конструкцію, вони зазвичай мають на увазі багатоматеріальну легку конструкцію в авіаційній та автомобільній промисловості. Поєднання різних матеріалів допомагає реалізувати виняткові властивості компонентів, яких не може досягти один матеріал. Типовими цільовими змінними є зменшення ваги та збільшення жорсткості, безпека та захист від корозії.
На додаток до позитивних властивостей компонентів, багатоматеріальна полегшена конструкція також означає вирішення певних проблем, що виникають із композиційного матеріалу. Прикладами цього є різне термічне розширення матеріалів або тип прикладання зусилля. На додаток до цих дизайнерських проблем, обробка різних матеріалів також ставить високі вимоги до пов'язаної з цим технології виробництва. Прикладом цього є механічна обробка композиційних матеріалів.
При свердлінні, зокрема, інструмент зі специфічними властивостями повинен створювати отвір, який у найскладнішому випадку проникає через цілий стос компонентів (що називається стеками в авіабудуванні), виготовлений з різних матеріалів. У авіабудуванні це потрібно в тисячу разів при свердлінні отворів для встановлення заклепок. Матеріальні композити, виготовлені з CFRP, алюмінію та титану - страшні поєднання.
Сьогодні в процесі обробки, оптимізованому за часом та витратами, для кожного з цих матеріалів виготовляються спеціальні інструменти, які дають оптимальні результати. Розглядаються особливі проблеми кожного матеріалу; Наприклад, алюміній має тенденцію утворювати нарощені кромки на інструментах, CFRP, навпаки, дуже абразивний, а сильний знос призводить до зношування та розшарування компонента. Титан, навпаки, генерує багато тепла в процесі механічної обробки і, отже, демонструє високий знос інструменту. Таким чином, свердлильний інструмент, який повинен створити отвір у всіх трьох матеріалах, є оптимальним компромісом між різними вимогами.
З урахуванням кутів ріжучої кромки, покриття та параметрів процесу робиться спроба створити відповідне рішення - що, звичайно, гірше рішення для конкретного матеріалу. За останні роки було здійснено низку нововведень щодо процесу буріння (один постріл), покриття або конструкції переднього краю. У цьому виданні легкого дизайну показано нове рішення. Натхненні девізом легкої конструкції "правильний матеріал у правильному місці", дослідники з Fraunhofer IPA розробили свердлильний інструмент, який відповідає девізу "правильний ріжучий край для правильного матеріалу". Нехай вас також надихає надати легку конструкцію поштовхом завдяки хорошим технологіям виготовлення.
Інформація про автора
Приналежності
Керівник відділу легких технологій, Інститут виробничої інженерії та автоматизації ім. Фраунгофера, Німеччина
Ви також можете шукати цього автора в PubMed Google Scholar