Témata
Reklama

Kompozity v letectví

S ohledem na extrémní ceny leteckých součástí představuje výroba otvorů riskantní pracovní úlohu, což lze říci především o vrtání kompozitních materiálů, které na obrábění kladou nové požadavky. Zde mají výrobci v podstatě tři šance dosáhnout požadovaných parametrů, poté již nelze díru opravit tak, aby splňovala konstrukční specifikace. Pokud se, i když jen u jediné díry, tyto tři šance z důvodu nevyhovujícího průměru, jakosti obrobeného povrchu nebo delaminace nevyužijí, bude tím znehodnocena celá součást. 

Obrábění kompozitních materiálů, které jsou kombinací dvou nebo více materiálů s různými fyzikálními a chemickými vlastnostmi, vyžaduje přeříznutí nebo jiné mechanické přerušení (lom, přetržení) vláken, která jsou součástí těchto materiálů. Je-li to provedeno nesprávně, vrstvy kompozitního materiálu se odlupují z jejich řádného místa. Tento jev je označován jako delaminace.

Ta ovlivňuje kvalitu děr a opakovatelnost jejich výroby, kvalitu a integritu konečného produktu a samozřejmě zisky výrobců. Vyšší kvalita děr má zásadní význam z hlediska prevence poškození součástí a je do značné míry určována výrobními procesy používanými pro obrábění nebo dokončování děr. 

Výroba děr má zásadní vliv na kvalitu a funkční vlastnosti leteckých součástí a v éře Covid-19 je pravděpodobně ještě důležitější, než kdy dříve. (Zdroj: Sandvik Coromant)

Významné je také množství tepla generovaného během obrábění kompozitu. Nízká tepelná vodivost materiálu a absence třísek představuje riziko pro termosetickou pryskyřici, která drží vlákna materiálu pohromadě. Jinými slovy obrábění kompozitních materiálů odhaluje slabou stránku obráběcího procesu, k níž by jinak nebylo nutné přihlížet. Tyto slabé stránky jsou ještě zvýrazněny rozšiřujícím se sortimentem a nepředvídatelností kompozitních materiálů dostupných na trhu. Vzhledem k tomu je konkurenceschopné obrábění náročnou výzvou.

Konstrukční řešení

Sandvik Coromant vyvinul vysoce výkonný vrták CoroDrill 863-O pro vrtání kompozitních materiálů, včetně materiálů vyztužených uhlíkovými (CFRP) a skleněnými (GFRP) vlákny. Nástroj byl navržen s důrazem na průmyslová odvětví, která široce využívají kompozitní materiály a vyžadují více metrů odvrtaného materiálu na jeden nástroj — jako např. letecký průmysl, kde jsou kompozitní materiály využívány pro výrobu dílů draku letounu a dalších součástí.

Nástroje jako vrták CoroDrill 863-O (O značí použití pouze pro obrábění kompozitních materiálů) mohou výrobcům pomoci plně zautomatizovat jejich výrobní procesy. (Zdroj: Sandvik Coromant)

Primárně tento nástroj začali vývojáři testovat na jednosměrně vyztuženém laminátu bez krycí nebo tkané vrstvy bránící odlupování na spodní straně, který je nejčastěji využíván u křídel a trupu letadla. Digitálně mapovali delaminaci, aby přesně stanovili, jak často se s delaminací za celou životnost nástrojů setkali. Na základě výsledných dat mohli optimalizovat základní konstrukční prvky vrtáku, jako je úhel stoupání šroubovice, neboli šroubovitou drážku na povrchu vrtáku. Větší úhel stoupání šroubovice přispívá k lepšímu odvádění třísek, čímž může pomoci snížit delaminaci na výstupu z díry. Naproti tomu příliš velký úhel stoupání šroubovice může být příčinou oddělení vrstev kompozitního materiálu na vstupu do díry. V každém případě to může vést k tomu, že některé vrstvy nebo vlákna vyčnívají do díry.

Karbidové vrtáky jsou pro obrábění leteckých součástí velice vhodné, protože slinutý karbid zvyšuje pevnost nástroje od geometrie břitu až po stopku. Tím je optimalizován průběh záběru a maximalizuje se pracovní vůle a efektivita odvádění odebraného materiálu. Kvůli abrazivní povaze kompozitů však také dochází k rychlejšímu opotřebení karbidových materiálů. To je problém, zejména v automatizovaném režimu výroby. Aby jej bylo možné překonat, využívá CoroDrill 863-O technologii CVD (Chemical Vapor Deposition). Metodou CVD lze vytvořit velmi tvrdý nástrojový materiál, který je ideální pro obrábění kompozitních a vrstevnatých materiálů. Nanesením vrstev CVD povlaku na celý břit lze dosáhnout mnohem delší životnosti nástroje a vzhledem k nízkému koeficientu tření a vysoké tepelné vodivosti CVD povlaku jsou břity nástroje i méně náchylné k vytváření nárůstku (BUE). Vzhledem k tomu, že břit s CVD povlakem zůstává ostrý, odvádí teplo, tření je nízké a pravděpodobnost problémů s dírou je minimální. 


Zpracováno redakcí dle tiskové zprávy Sandvik Coromant.

Související články
Zvýšení výkonnosti při upichování a zapichování

Společnost Sandvik Coromant, inovovovala po dlouhá léta zavedenou koncepci CoroCut 1-2 pro technologie upichování a zapichování. Lepší stabilita, mnohem vyšší flexibilita a výrazné zvýšení produktivity, to jsou jen některé z mnoha výhod, které nabízí tento nový system.

Vrtání žárovzdorných niklových slitin

Společnost Sandvik Coromant uvedla na trh nový monolitní karbidový vrták optimalizovaný pro vrtání děr v niklových žárovzdorných slitinách (HRSA), s maximální standardní hloubkou vrtání až 8D.

Související články
Přesné soustružení malých průměrů

Sandvik Coromant uvádí na trh koncepci řadu břitových destiček pro vnitřní a čelní zapichování určených pro obrábění součástí o malém průměru. Koncepce CoroCut QI, umožňující lehčí průběh záběru a snížení velikosti řezných sil, se vyznačuje vysokou bezpečností obráběcího procesu, spolehlivým průběhem zapichovacích operací a správným odváděním třísek, z čehož se odvíjí vysoká kvalita povrchu obrobené drážky.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Oceněný design nového ovládacího panelu

Divize obráběcích strojů Brother, jež na českém a slovenském trhu zastupuje společnost Misan, získala významné mezinárodní ocenění „iF Design Award“ za novou generaci řídicího systému - uživatelského rozhraní (tj. prostředí řídicího systému + ergonomie ovládacího panelu). Tato nová generace řídicího systému má označení D00.

Povlaky nástrojů pro udržitelné obrábění

Výrobci kladou čím dále větší důraz na udržitelnost. Firmy Schneider Electric a Omdia realizovaly výzkum, podle kterého očekává až 49 % výrobních podniků od investic do udržitelnosti vylepšený výkon a úsporu nákladů. Debaty ohledně udržitelné výroby se většinou zaměřují na problematiku Průmyslu 4.0, firmy by ovšem neměly přehlížet ani roli, kterou mohou hrát obráběcí nástroje, například monolitní karbidové stopkové frézys povlakem. Anders Micski, manažer pro nástrojové třídy a technologie slinovaných rotačních nástrojů (SRT) ve společnosti Sandvik Coromant, vysvětluje, jak vyspělá povrchová úprava nástrojů pomáhá udržitelnější výrobě.

Socha z dílny pěti mistrů a umělé inteligence

Díky odborným znalostem a schopnostem společnosti Sandvik Coromant a též díky umělé inteligenci vzniklo dílo, které je kombinací Michelangela, Rodina, Kollwitze, Kotara a Savage. Jeho název je „Nemožná socha“.

Převratná změna v soustružení

„Za genialitou je 1 % inspirace a 99 % potu“. Ať už je ale autorem těchto slov kdokoli, většina vynálezců by patrně souhlasila. Mezi nimi i Per-Anders Stjernstedt, hlavní inženýr ve společnosti Sandvik Coromant, která se specializuje na obrábění kovů, který velmi dobře ví, že inovace vyžadují spoustu práce a značné nasazení. Podívejme se spolu s ním na hlavní principy nové pokrokové metody soustružení, kterou vyvinula společnost Sandvik Coromant.

Pro skvělé výsledky při těžkém frézování

Na obráběcí nástroje a nástrojové systémy se specializuje společnost Sandvik Coromant. Do své nabídky nově zařadila dvě nástrojové třídy pro těžké hrubovací obrábění ocelí a korozivzdorných ocelí určené pro frézy CoroMill Plura HD. U těchto nástrojových tříd nové generace se díky unikátnímu povlaku nanášenému technologií Zertivo™ 2.0 podařilo zkombinovat špičkovou produktivitu s výjimečnou rychlostí úběru kovu a nejvyšší možnou bezpečností obráběcího procesu.

L 410 NG již přistál na Paris Air Show

Letošní ročník veletrhu Paris Air Show začíná v pondělí 19. června, avšak první letouny mají na její domovské letiště Le Bourget namířeno už teď. Nechybí mezi nimi dvojice českých strojů L 410 NG a Shark. Letoun L 410 NG přeletěl do Paříže z Kunovic a na ranveji celosvětově největšího leteckého veletrhu přistál coby předvoj největší české delegace, jaká se kdy jakékoliv airshow zúčastnila.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit