Зашто ПЦД алати захтевају „не-традиционалне“ методе обраде
Када алати морају да обрађују високо абразивне,-тешке-машинске материјале док истовремено испуњавају дуготрајан-век трајања и захтеве стабилне геометријске прецизности, поликристални дијамантски (ПЦД) материјали се често бирају-типичне примене обухватају композитне материјале,-легуре обојених метала{5}} и плоче високих перформанси{5} дрво{6}{6} Међутим, ултра-висока тврдоћа и одлична отпорност на хабање ПЦД-а не само да доносе предности у перформансама, већ и значајно повећавају потешкоћу обраде, што отежава завршетак високо-формирања и поновног млевења само кроз традиционалне процесе млевења. У традиционалним процесним системима, машинска обрада са електричним пражњењем (ЕДМ) или обрада ерозијом, као и процеси циљаног млевења смеше се обично ослањају на ово -, али ова врста метода често долази на рачун ограничене ефикасности обраде, компликованог тока процеса и недовољних могућности обраде микро-геометрије.
Као алтернативна технологија у настајању са значајним предностима, ласерска обрада се постепено примењује у овој индустрији. Његова основна предност је у томе што може директно да генерише резне ивице, структуре за ломљење струготине и сложене фине геометријске карактеристике са високом флексибилношћу процеса. Овај чланак анализира примену галванометара у ласерској обради ПЦД резних алата, покривајући две кључне фазе производње и поновног брушења алата, и наводи кључне техничке захтеве галванометарских система у практичним применама заснованим на типичним процесима ПЦД обраде. На основу тога, ове потребе су даље мапиране у два типа СЦАНЛАБ скенирајућих галванометара који се широко користе у високо{3}}прецизној микромашинској обради и индустријској производњи:
Примена позиционирања ласера у производњи и поновном брушењу ПЦД алата
Када се "ласерска обрада" помиње у области производње ПЦД алата, то се обично односи на процес ласерске аблације, који уклања материјале испаравањем или прскањем, а не топљењем или резањем у традиционалном смислу. У стварном процесу обраде алата, ласерска технологија се углавном користи у две кључне везе:
А) Производња нових алата
Директно обликовање ивице сечења и геометрије лица и бока на лемљеним или слојевитим ПЦД уметцима Висока{0}}прецизна обрада ломаца струготине и структура за ојачавање ивица на уметцима који се могу индексирати или ротирајућим алатима
Функционална обрада микроструктуре ради побољшања перформанси сечења (као што су текстуре против -трења, контролисане области ивица итд.)
Б) Избрусити истрошени алат
Прецизно вратите профил резне ивице уз задржавање референтне равни алата непромењеном
Реконструише микро-геометријске карактеристике (укључујући ивични лук, ивицу, негативну ивицу и структуру разбијача струготине)
Омогућава локализоване поправке како би се избегло прекомерно уклањање материјала уз оптимизацију економичности алата
Традиционална обрада алата се углавном заснива на алатним машинама за брушење, које се широко користе у производњи и поновном брушењу разних врста алата (као што су глодала, бургије, итд.). У окружењу за паралелну производњу алата са више-процеса, ласерска обрада и традиционално брушење обично имају комплементарну везу: процес брушења је углавном погодан за обраду материјала од цементног карбида и брзорезног челика (ХСС), као и за формирање делимичних геометријских облика; док је ласерска обрада погоднија за супертврде материјале и сценарије примене који захтевају високу микро-геометријску флексибилност.
Примена позиционирања ласера у производњи и поновном брушењу ПЦД алата
Када се "ласерска обрада" помиње у области производње ПЦД алата, то се обично односи на процес ласерске аблације, који уклања материјале испаравањем или прскањем, а не топљењем или резањем у традиционалном смислу. У стварном процесу обраде алата, ласерска технологија се углавном користи у две кључне везе:
А) Производња нових алата
Директно обликовање ивице сечења и геометрије лица и бока на лемљеним или слојевитим ПЦД уметцима Висока{0}}прецизна обрада ломаца струготине и структура за ојачавање ивица на уметцима који се могу индексирати или ротирајућим алатима
Функционална обрада микроструктуре ради побољшања перформанси сечења (као што су текстуре против -трења, контролисане области ивица итд.)
Б) Избрусити истрошени алат
Прецизно вратите профил резне ивице уз задржавање референтне равни алата непромењеном
Реконструише микро-геометријске карактеристике (укључујући ивични лук, ивицу, негативну ивицу и структуру разбијача струготине)
Омогућава локализоване поправке како би се избегло прекомерно уклањање материјала уз оптимизацију економичности алата
Традиционална обрада алата се углавном заснива на алатним машинама за брушење, које се широко користе у производњи и поновном брушењу разних врста алата (као што су глодала, бургије, итд.). У окружењу за паралелну производњу алата са више-процеса, ласерска обрада и традиционално брушење обично имају комплементарну везу: процес брушења је углавном погодан за обраду материјала од цементног карбида и брзорезног челика (ХСС), као и за формирање делимичних геометријских облика; док је ласерска обрада погоднија за супертврде материјале и сценарије примене који захтевају високу микро-геометријску флексибилност.
Процесни прозор ПЦД ласерске обраде: квалитет, ефикасност производње и контрола ризика
Квалитет ПЦД обраде се обично свеобухватно процењује из следећих кључних димензија:
· Интегритет сечива (без микро чипова, конзистентна ширина сечива, контролисани радијус сечива)
·Квалитет површине нагибне и бочне стране (директно утиче на ниво силе резања и хабање алата)
Геометријска тачност (укључујући угаону тачност, карактеристике у вези са{0}}одбојношћу и критичну тачност геометријске позиције)
Тренутно, значајан тренд развоја су ласери ултракратких импулса (УСП)-пикосекундни и фемтосекундни ласери.
Употреба технологије наставља да расте. У поређењу са традиционалним методама дуго-пулсне обраде, УСП ласер може значајно да смањи топлотне ефекте и постигне бољи квалитет површине и могућности контроле граница у обради материјала високе{2}}врсте.
Током ПЦД ласерске обраде, главни фактори ризика укључују:
·Зона{0}}захваћена топлотом (ХАЗ) и ризик од графитизације (уско повезан са специфичним процесом и може се ефикасно сузбити кроз стратегију импулса, избор таласне дужине и оптимизацију параметара процеса)
·Проблем поновног таложења крхотина (када је ефикасност уклањања струготине или планирање путање скенирања недовољно, то може довести до затупљења ивица или погоршања храпавости обрађене површине)
· Грешка у прецизности постављања импулса (посебно у условима високе фреквенције понављања, када контрола покрета и ласерско окидање нису стриктно синхронизовани)
Управо на овој критичној вези перформансе галванометарског система више нису само „ставка за побољшање перформанси“, већ су директно еволуирале у основно ограничење које утиче на квалитет обраде и стабилност процеса.
