Le coupeur de fraisage de fibre de carbone peut-il être utilisé pour usiner l'acier inoxydable?

Ces dernières années, les composites renforcés de fibres de carbone ont été favorisés dans l'aérospatiale, l'automobile et d'autres domaines en raison de leurs propriétés de légèreté et de haute résistance, et la fibre de carbone a également été explorée pour une utilisation dans la fabrication d'outils de coupe.Alors, peut & nbsp; fibre de carbone fraise & nbsp; usinage en acier inoxydable? L'éditorial suivant de Zhongye Da vous amènera à l'explorer!

Dans le domaine de la transformation des métaux, l'acier inoxydable est largement utilisé pour son excellente résistance à la corrosion, sa résistance et sa ténacité, mais il est également classé comme matériau typique de difficiles à usiner en raison de sa tendance à durcissement au travail, de son coefficient de frottement élevé et de ses caractéristiques de coupe faciles à collantes.Fraise au carbure traditionnelle dans l'usinage de l'acier inoxydable, souvent face à une usure rapide des outils de coupe, une faible efficacité d'usinage, une mauvaise qualité de surface de la pièce et d'autres problèmes.

Tout d'abord, nous devons clarifier une chose: généralement, ce que nous appelons fraise en fibre de carbone ne signifie pas que l'outil entier se compose de fibre de carbone pure, mais se réfère à l'utilisation de matériaux composites renforcés de fibres de carbone comme matrice ou revêtement de l'outil de coupe, Ou la fibre de carbone et d'autres matériaux (tels que la céramique, le métal) combinés pour tirer parti de certaines des caractéristiques de la fibre de carbone pour améliorer les performances de l'outil.La fibre de carbone pure elle-même est si fragile qu'il n'est pas pratique de l'utiliser directement comme tranchant.

Théoriquement, s'il était possible de créer des arêtes de coupe à base de composites en fibre de carbone avec une dureté et une résistance à l'usure suffisantes, puis en utilisant leur faible densité, Rigidité élevée et probablement bas coefficient des propriétés de frottement pourraient offrir quelques avantages en usinant l'acier inoxydable.Par exemple, une densité inférieure signifie moins de force centrifuge sur l'outil de coupe, ce qui est bon pour l'usinage à grande vitesse; une rigidité élevée aide à réduire les vibrations et à améliorer la stabilité de l'usinage; et si un faible frottement peut être obtenu à la surface, il peut réduire la liaison des copeaux et améliorer le retrait des copeaux.

L'utilisation de & nbsp; coupeur de fraisage de fibre de carbone & nbsp; pour l'usinage de l'acier inoxydable, fait face à de grands défis.

A, dureté insuffisante et résistance à l'usure:

L'acier inoxydable a un phénomène de durcissement de travail important, une température élevée dans la zone de coupe, ce qui exige la dureté extrêmement élevée et la résistance à l'usure de l'outil de coupe.Les matériaux actuels d'outil de coupe de courant principal pour usiner l'acier inoxydable, tel que le carbure cimenté cobalt-contenant, PCD (revêtement polycristallin de diamant), PCBN (nitrure de bore cubique polycristallin), etc., sont équipés de la dureté extrêmement élevée. Les composites en fibre de carbone, en particulier ceux sans traitement spécial, ont une dureté beaucoup plus faible que ces matériaux.Dans l'environnement de coupe à haute vitesse, à haute température et à haute pression, les outils de coupe en fibre de carbone sont très faciles à porter, à écailler ou même à casser.

B, une mauvaise stabilité à haute température:

La coupe en acier inoxydable génère une chaleur énorme, les outils de coupe doivent résister à des températures élevées sans ramollir et s'oxyder.La fibre de carbone et ses matériaux composites à des températures élevées seront une forte baisse de performance, ne peuvent généralement être utilisés qu'à des températures plus basses. Le traitement de l'acier inoxydable généré par la haute température est susceptible de dépasser la limite de tolérance de la fibre de carbone, entraînant une défaillance de l'outil de coupe.

C, problèmes de compatibilité chimique et de liaison:

Bien que la fibre de carbone elle-même soit chimiquement stable, mais dans le processus de coupe, haute température et haute pression peuvent se produire entre l'outil de coupe et le matériau de la pièce à usiner des effets physico-chimiques complexes. L'adhérence en acier inoxydable est forte, l'outil de coupe en fibre de carbone peut résister efficacement au phénomène de «couteau collant», doit encore être vérifié.Si le lien est grave, mais va exacerber l'usure de l'outil de coupe et la détérioration de la surface.

D, le processus de fabrication est complexe et coûteux:

Pour créer les deux outil de coupe peut résister à des forces de coupe, haute température, dureté élevée, mais contient également l'outil composite renforcé de fibre de carbone, son processus de fabrication sera extrêmement complexe, Le coût sera très élevé.Les outils de coupe en fibre de carbone matures et rentables actuellement sur le marché sont principalement utilisés dans les zones d'usinage non métalliques (par exemple, composites, bois).

En résumé, bien que le matériau en fibre de carbone a de nombreuses excellentes propriétés, son application actuelle dans la fabrication des coupeurs de fraisage directement pour l'usinage de l'acier inoxydable est techniquement confrontée aux obstacles de noyau tels que la dureté et la résistance à l'usure insuffisantes, et la stabilité à hautes températures pauvre.Les expériences ou les cas d'application existants sont très limités, et il est difficile de concurrencer le carbure mûr, le PCBN et d'autres matériaux d'outil de coupe dans l'usinage de la représentation et du coût d'acier inoxydable.

Par conséquent, à ce stade, il n'est pas recommandé d'utiliser & nbsp; fibre de carbone fraise & nbsp; dans le sens conventionnel à la machine en acier inoxydable.Pour l'usinage de l'acier inoxydable, choisir la bonne nuance de carbure, utiliser des outils PCBN ou optimiser les paramètres de coupe sont des solutions encore plus fiables et rentables.