Specialisté na kompozity
U obrábění kompozitních materiálů je důležitým faktorem použití správných nástrojů, které zvládnou tyto operace v potřebné vysoké přesnosti a kvalitě bez rizika poškození dané součásti. K výrobcům, kteří se zaměřují na tento segment, patří i japonská společnost OSG.
Nástroje OSG pro obrábění kompozitů se vyznačují unikátním způsobem výroby a řeznými geometriemi, které pomáhají zvýšit produktivitu, spolehlivost a trvanlivost nástroje, při současné redukci času pro obrábění. OSG také nabízí ultrajemný diamantový povlak, nezbytný pro obrábění kompozitů, který výrobci zajišťuje klíčovou výhodu proti konkurenčním výrobkům s diamantovými povlaky.
Ultrajemný diamantový povlak má maximální velikost diamantových zrn 0,002 mm. Tato přísně kontrolovaná velikost umožňuje povlakům, které OSG deponuje ve vlastní firmě (včetně vlastního postupu broušení) dosahovat, kromě zabránění delaminace obráběného materiálu, vysoké hladkosti a extrémní ostrosti břitů.
Konečným výsledkem je diamantem povlakovaný nástroj, u kterého je zajištěna stálá trvanlivost, zatímco u většiny konkurenčních řešení dochází k předčasnému opotřebení diamantové vrstvy.
Frézy pro kompozity
Jemnozubá fréza DIA-BNC s patentovanou geometrií přerušovaného ostří, jehož účinky znásobuje diamantový povlak, je použitelná jak v tenkých, tak i silných kompozitních laminátech. Je primárně určena pro kompozity s uhlíkovými vlákny, ale vhodná také pro kombinace uhlík/uhlík a voštiny, pro aplikace hrubování a dokončování vysokým posuvem. V testech dosáhl tento nástroj podle sledovaných výsledků asi čtyřnásobné trvanlivosti ve srovnání s jinými nástroji. Parametry jsou podle výrobce ovšem potřeba přizpůsobit konkrétní aplikaci, pro lepší kvalitu povrchu se doporučuje nesousledné frézování. Je možné použít vyšší posuvy, ale je třeba brát ohled na kvalitu obrobku a povrchu.
Patentovaný tvar s přerušováním ostřím a drážek pro eliminaci nedořezaných vláken a delaminace, který je uváděn mezi klíčovými charakteristikami nástroje, umožňuje použít technologii „řízení” drážky, kdy se využitím „řízení“ pozice nástroje v drážce může výrazně zvýšit trvanlivost nástroje. K vysoké trvanlivosti jíž jsou tyto nástroje proslulé, významně přispívají i extrémně malé řezné síly.
Další představitel řady fréz OSG pro obrábění kompozitů je fréza DIA-HBC se stromečkovým stoupáním pro vysoké posuvy a vynikající kvalitu povrchu. Tato fréza se vyznačuje mechanismem koncentrovaného řezání, které je znásobeno diamantovým povlakem OSG. V provozním nasazení umožnila tato čtyřbřitá konstrukce frézovat posuvem až 1200 mm.min-1 bez zanechání stop na obrobku. Mechanismus koncentrovaného řezání neutralizuje řezné síly a zabraňuje delaminaci na horní i spodní straně obrobku. Malé řezné síly znamenají vysokou trvanlivost nástroje, který výrobce doporučuje pro aplikace v uhlíkových a sklem plněných kompozitech a voštinách i hrubování a dokončování vysokým posuvem, přičemž nejlépe se uplatní pro tenkostěnné lamináty, a termoplastické matrice.
Vícezubá dokončovací fréza DIA-MFR pro aplikace vyžadující vysoce precizní obrábění se vyznačuje vysokou tuhostí doprovázenou diamantovým povlakem. Vícezubý nástroj se silným jádrem pro vynikající povrchy dosahuje vysokou přesnost proti karbidovým nástrojům s diamantovým povlakem, stejně jako proti nástrojům s galvanickou vrstvou. Je označován za vynikající řešení pro aplikace s malými tolerancemi a vysokými nároky na přesnost. Podobně jako u dalších fréz pro kompozity lze i u tohoto nástroje využít systém „řízení" drážky přispívající ke zvýšení životnosti frézy. Je možné jej použít i v kombinaci s DIA-REC pro hrubování.
Nabídku fréz OSG pro práci s kompozitními materiály doplňují ještě kulové frézy povlakované diamantem řady DG-EBD (metrické) a kulové frézy s vyměnitelnou destičkou (PFB) v palcovém i metrickém provedení.
Vrtání vrstvených materiálů
Vrtání vrstvených materiálů je proces, při němž se vrtá přes vrstvy kompozitu (zejména CFRP) a kovu (zejména hliník, titan nebo nerez). Je to typická aplikace pro všechny výrobce částí trupu pro letadla a OSG disponuje velmi dobrými výsledky u těchto aplikací.
Vrtáky v různých provedeních typu N a H jsou nabízeny bez povlaku i s diamantovým povlakem, s vnitřním přívodem kapaliny pro chlazení a odvodem třísky. Typ N představuje tvrdokovový vrták s DIA povlakem vyvinutým pro vrtání vrstev uhlíkové vlákno/titan. Vyznačuje se speciální geometrií hrotu s přerušovaným ostřím pro zajištění dělené kovové třísky a drážkou se zvětšeným prostorem pro snadnější odvod třísek.
Typ H je tvrdokovový vrták se strmou šroubovicí pro vrtání vrstveného materiálu CFRP/kov, charakteristický vysokým stoupáním šroubovice pro zajištění ostrého břitu. Tvarem drážky napomáhajícím dobrému odvodu třísek.
Výrobcem je doporučován jako vynikající řešení pro vrstvený materiál - uhlíkový kompozit a kov. Typ N najde uplatnění při požadavku na nízké zatížení, typ H je vhodný pro univerzální použití.
Vrták DIA-D-STAD s diamantovým povlakem speciálně vyvinutý pro omezení vylamování vláken a delaminaci na vstupní i výstupní straně díry. Vyznačuje se patentovanou geometrií a je doporučován pro uhlíkové a skleněnými vlákny plněné kompozity a voštinové struktury, pro CFRP/Al vrstvené materiály. Umožňuje vytvářet otvory bez zahloubení. Unikátní geometrie s trojitým úhlem omezuje delaminaci na výstupní straně, zatímco přímá drážka je účinná pro omezení delaminace na vstupní straně.
Vrták DIA-DAD s dvojitým úhlem, který je charakteristickým rysem tohoto nástroje, a diamantovým povlakem je vyvinut pro omezení delaminace pouze na výstupní straně otvoru. Nová konstrukce vrtáku OSG pro kompozity kombinuje ostří s velmi ostrými břity, geometrii pro nízký řezný odpor (šroubovice s velkým úhlem) a diamantový povlak pro zajištění maximálního výkonu v uhlíkových a sklem plněných kompozitech a voštinách. Je uváděn jako nejvhodnější pro díry se zahloubením a vynikající pro CFRP/Al vrstvené materiály.
Vrták DIA-LHX se strmou šroubovicí a diamantovým povlakem je navržen tak, aby zcela vyloučil nedořezaná vlákna a delaminaci tam, kde ostatní vrtáky již nejsou schopny zajistit správný řez vláken. Unikátní geometrie s trojitým úhlem omezující delaminaci na výstupní straně a strmou šroubovicí zajišťující ostřejší břit potřebný pro odřezání houževnatých vláken ve spojení s diamantovým povlakem zajišťuje nejkvalitnější díru při vrtání konkrétního uhlíkového laminátu. Proto je doporučován zejména pro houževnaté kompozity s uhlíkovými vlákny.
PKD vrtáky a záhlubníky značky OSG zahrnují následující skupiny: PKD záhlubníky s integrovaným vodicím čepem a vyměnitelným vodicím čepem, záhlubník s vyměnitelnými i pájenými PKD destičkami, výstružníky s přímou nebo závitovou stopkou a volitelným vodicím čepem, záhlubníky s válcovou nebo závitovou stopkou a s různým rohovým zaoblením, vrtáky s přímou drážkou a se stoupáním šroubovice 15 a 30°.
Portfolio nástrojů pro práci s kompozitními materiály doplňují vyměnitelné vystružovací hlavičky a karbidové jádrové vrtáky - oba tyto nástroje jsou určeny zejména pro dokončování průměrů děr v kompozitech a vrstvených materiálech.
Speciální zakázkové nástroje
Významnou skupinu vybavení pro obrábění kompozitů tvoří i speciální nástroje vyráběné na zakázku podle požadavků zákazníků. Jsou to např. speciální frézy nebo nástroje pro závitování. Řezání nebo frézování závitů v kompozitech není obvyklé, ale do některých kompozitů lze závity řezat nebo frézovat, a právě pro tyto aplikace nabízí OSG široký výběr nástrojů pro efektivní a přesnou výrobu, např.: závitové frézy s galvanickou vrstvou pro broušení vnitřních závitů v kompozitech (pro reaktoplasty) nebo závitové frézy a závitníky (pro termoplasty).
/pv/