Sandvik Coromant utvecklar ny frästeknik för stabilare bearbetning av kompositmaterial
Kompositmaterial används allt mer inom bland annat flyg-, fordons-, försvars- och rymdindustrin. Samtidigt ställer materialen höga krav på bearbetningen, där abrasiva fibrer, temperaturkänslighet och varierande fiberorientering kan ge både snabbt verktygsslitage och kvalitetsproblem.
Sandvik Coromant har utvecklat CoroMill Plura Composite 2P350 för att möta problemen vid fräsning av framför allt kolfiberarmerad plast, CFRP.
Till skillnad från metall består kompositmaterial av styva och abrasiva fibrer i kombination med en mjukare hartsmatris. När fiberorienteringen förändras varierar också materialets beteende under bearbetningen.
Det kan bland annat leda till delaminering, utdragna eller ofullständigt kapade fibrer och varierande ytkvalitet. För produktionen kan konsekvenserna bli kassationer, extra inspektioner och ombearbetning.
Problematiken är särskilt betydelsefull inom flygindustrin, där kompositmaterial används i exempelvis flygkroppsramar, vingar, balkar och andra strukturella komponenter med höga krav på precision och kvalitet.
CoroMill Plura Composite 2P350 bygger på en dubbelskärande mekanism där två skäreggar samverkar för att styra och kapa fibrerna.
Enligt Sandvik Coromant ger den saxliknande skärprincipen en jämnare fördelning av skärkrafterna och minskar risken för delaminering. Lägre vibrationer ska samtidigt bidra till en stabilare och mer förutsägbar process.
Verktyget har även stora spånkanaler för att transportera bort damm och lösa fibrer från bearbetningsområdet. Det är konstruerat för både grov- och finbearbetning samt operationer som spårfräsning, rampning och kantbearbetning.
Verktyget kombineras med Sandvik Coromants nya sort O2AD, som använder en tjock CVD-diamantbeläggning och ett substrat utvecklat för att ge bättre vidhäftning mellan beläggningen och verktygskroppen.
Tekniken är framtagen för att hantera det kraftiga abrasiva slitage som uppstår när verktyget kontinuerligt möter förstärkningsfibrerna i kompositmaterialet.
Sandvik Coromant uppger att interna tester och fältförsök visar att verktygslivslängden i princip fördubblats jämfört med den tidigare O12M-sorten.
I ett projekt inom flygindustrin bearbetades en vingkomponent torrt med vakuumutsug i en femaxlig portalfräsmaskin. Under identiska skärförhållanden gav O2AD enligt företaget 100 procent längre verktygslivslängd än föregångaren.
Ett mer gradvis och förutsägbart slitage ska även göra det möjligt att minska antalet verktygsbyten och produktionsstopp samt öka möjligheterna till obemannad produktion.
Sandvik Coromant ser tekniken som ett sätt att skapa stabilare processer vid bearbetning av kompositmaterial inom bland annat flyg-, fordons-, försvars-, rymd- och marinindustrin.
