Více než obrábění kovů
Světoví výrobci a technologové neustále hledají zlepšení výrobních možností a využívají k tomu různé druhy materiálů, jak zatraktivnit své výrobky na trhu. K dosažení těchto cílů v rychle se měnicím světě potřebuji všichni zúčastnění být více flexibilní a ochotní přijímat změny.
Využívání rostoucího počtu nekovových materiálů je nyní na prudkém vzestupu a mnoho aplikací dříve považovaných za doménu tradičních kovových materiálů je nyní vyráběno z nekovových kompozitů. Použití kompozitních materiálů a CFRP (carbon fiber reinforced plastics) je dnes poměrně časté a tržní podíl těchto materiálů neustále roste.
Společnost Iscar jako jedena z předních firem průmyslu kovoobrábění vyvíjí maximální úsilí, aby její oddělení vývoje neustále přinášelo inovované řady řezných nástrojů, které jsou speciálně navrženy pro efektivní práci s kompozitními materiály (CFRP). Tyto pokrokové produkty poskytují zákazníkům velmi efektivní řešení pro výrobu z těchto náročných materiálů.
V průběhu posledních tří desetiletí byly kompozitní materiály, plasty, keramika a nesčetné množství dalších materiálů, na které se vztahuje pojem CFRP, dominantně rozvíjející se sektor. Kompozitní materiály neúnavně pronikají a dobývají nové trhy a počty aplikací pro tyto materiály nadále rostou. Nyní moderní kompozitní materiály představují významný podíl na trhu technických materiálů a jsou používány v aplikacích od běžných výrobků až po sofistikovanější specializované oblasti.
Hlavními průmyslovými lídry jsou automobilový, letecký a energetický průmysl. Například moderní obchodní velikosti turbíny používají obvykle třílistý design. Tyto listy jsou vyrobeny z vyztuženého skelného vlákna polyesteru s pojivem epoxidové pryskyřice. Také nové materiály, jako jsou uhlíková vlákna, jsou průběžně zaváděny do průmyslné výroby a poskytují vysoké pevnosti v poměru k hmotnosti potřebné pro tyto velké lopatky větrných turbín. Nyní délka typické lopatky turbíny používané na 5MW strojích dosahuje až 60 m.
Vysoká pevnost v poměru k hmotnosti činí CFRP pro mnoho aplikací výhodným materiálem v globálním leteckém a automobilovém průmyslu.
Kompozitní materiály jsou stále více využívány ve všech aspektech našeho každodenního života. Jako např. ve sportovních zařízení, automobilovém a motocyklovém průmyslu, u spotřebního zboží a produktů pro zdravotní péči. Příkladem použití v oblasti medicíny je nová metoda používaná k rekonstrukci velkých nebo složitě tvarovaných lebečních kostních defektů. V této oblasti jsou prefabrikované, počítačem generované, individuální CFRP (plast vyztužený uhlíkovými vlákny) medicinální implantáty již běžně používány.
Je životně důležité, aby světoví výrobci a technologové zapojení ve všech odvětvích byli připraveni na nové požadavky trhu a byli dostatečně flexibilní, najít nové aplikace pro CFRP a kompozitní materiály.
Iscar jako jeden z předních výrobců nástrojů obrábění kovů nabízí širokou škálu nástrojů pro strojírenství, které jsou opatřeny břity s polykrystalickým diamantem (PCD) a kubickým nitridem bóru (CBN). Disponuje také řadou materiálů, pokročilých karbidových nástrojů s diamantovým povlakem a škálou geometrií pro různé aplikace, aby splňovaly ty nejnáročnější požadavky dnešního obrábění kompozitních materiálů. Mezi tyto produkty patří především: břitové destičky, záhlubníky, kulové a pravoúhlé frézy, tvarové frézy a kombinované vrtáky, stupňovité výstružníky a vrtáky v kombinaci se zahlubováky.
Nástroje s břity PCD jsou stále vice vyžadovány v souvislosti s používáním moderních materiálů, jako jsou neželezné kovy, plasty, kompozitní materiál (grafit) a jiné těžkoobrobitelné a abrazivní materiály. CBN nástroje se požadují pro obrábění tvrzených ocelí HRC 45 a výše, litiny, superslitiny a dalších specifických kovů. Výzkumné pracoviště firmy Iscar usilovně řeší a vynakládá nemalé prostředky na problematiku obrábění nových materiálů.
Obrábění těchto nových materiálů, které jsou v současnosti používány pro pokročilé typy letadel, vyžaduje nové postupy. Lehké a přitom pevné a houževnaté materiály kladou vysoké nároky na nástroje. Sady nástrojů běžně používané pro obrábění CFRP jsou opatřeny pájenými břitovými destičkami PCD.
Mluvíme-li o obrábění kompozitních materiálů typu CFRP - nelze mluvit ani tak o třískovém obrábění, jako spíše o mělnění či rozbití materiálu. Je to především z důvodů potřeby obrábění bez nežádoucí delaminace a oddělování jednotlivých vrstev od sebe. Nástroje mají proto odlišnou konstrukci a nejsou opatřeny klasickou řeznou hranou, ale jednotlivými řeznými segmenty. Při procesu obrábění vyvíjejí uhlíková vlákna vysoký abrazivní efekt na nástroj a dochází tak k jeho rychlému opotřebení.
Také složení karbidů musí být přizpůsobeno požadavkům. Jde především o vysoce tvrdé sorty se speciálními diamantovými povlaky. Pro tyto povlaky se běžně používá polykrystalický diamant (PCD). Nicméně vrstva diamantu nanášená procesem chemické depozice v parní fázi (CVD) je jediný povlak, který využívá 100% reálné diamantové krystaly. Hlavní výhodou CVD diamantového povlaku je, že snižuje teplo vytvořené třením vysoce abrazivního kompozitního materiálu.
Ačkoli mohou být obráběcí operace kompozitových dílů jednoduché (např. jen vrtání či lemování obvodu), jde mnohdy po technické stránce o složité úkony. Především upínací přípravky tvarově složitých a tenkostěnných součástí mohou představovat nemalé náklady. Pro čisté obrobení plochy bez roztřepení a delaminace klade separace vrstev materiálů nároky jak na způsob upnutí součásti, tak na tvar a konstrukci nástroje. Jakékoliv vibrace jsou nepřípustné.
Vysoce kvalitní nástroje Iscar s pájenými břity PCD a CBN i povlakované diamantem snižují výrobní náklady uživatelů a zlepšují kvalitu vyráběných produktů. Výrazně zlepšují výkonnost obrábění CFRP a kompozitních materiálů ve srovnání s použitím nástrojů ze slinutého karbidu.
Firma Iscar je známá po celém průmyslovém světě svým vynikajícím zákaznickým servisem, kvalitou produktů a jejich výkonností a výhodnou cenou. To v současné době platí nejen v oblasti obrábění kovů, ale také v oblasti CFRP a kompozitních materiálů.