用于材料鋪層鉆孔的新型切割工具

  對于鋪層材料,Dormer公司研發的新型R790微晶粒硬質合金復合材料鉆能夠實現“干凈”造孔,不會造成部件的損壞或留下還需再進行加工的碎片或毛刺,而且該公司還可以根據客戶的具體應用來訂制工具的涂層和幾何外形。

  由于復合材料部件在尺寸和復雜性上有所增加,因此對修剪、表面處理以及用于緊固件的鉆孔的要求也相應增加。對復合材料使用磨削加工方法比較困難,因為高強度纖維不容易斷裂,它們往往會被切割工具牽拉,終將導致微裂紋和分層的產生。鉆孔產生的大量的熱也會使樹脂的溫度高于其玻璃化轉變溫度,而使層合板損壞。
  這些風險和復合材料/金屬混雜合金或“鋪層”材料有關。鋪層中的每種材料都表現出不同的加工特性,那么鉆孔解決方案必須能實現通過各種材料的“干凈”孔,即不會造成部件的損壞或留下還需再進行加工的碎片或毛刺。
  Dormer Tools 股份有限公司(以下簡稱“Dormer公司”,位于英國謝菲爾德)以開發了多種切割工具用于鉆孔,其中包括用于飛機機翼蒙皮組件中鋪層材料的鉆孔。在一個案例中,客戶提供了一疊由10 mm厚的鋁鋪層和4 mm厚的碳纖維組成的鋪層材料,Dormer公司的歐洲航空航天和復合材料關鍵客戶經理Ricky Payling說,該客戶通常不得不先鉆一個直徑較小的孔,然后將其逐步擴大到成品所需的尺寸。這個工序需要相當長的時間和幾種不同的切削工具。
  而Dormer公司研發的新型R790微晶粒硬質合金復合材料鉆幫助解決了這一困擾。它能夠加工通孔且不會產生分層或碳纖維的碎片,在鋁材上面也沒有毛刺。該R790材料鉆有多種可供選擇擇的涂層,其中包括真正的金剛石涂層,同時它具有獨特的并已獲得的尖端幾何形狀,可降低推力和扭矩,而這終可降低切削溫度。它還可以選擇內部冷卻,用于低量潤滑劑(MQL)的鉆孔過程。
  R790的另一種鉆孔應用是針對一個帶有編織玻璃纖維布出口面的復合材料鋪層。Payling解釋說:“對于這種類型的材料,要形成一個外圍完全干凈的孔是非常困難的?!睉獙@一挑戰,Dormer公司提供的解決方案是采用特殊的八面幾何形狀和真正的金剛石涂層,公司正在對這個解決方案申請,據稱,這種工具能鉆出具有優良的出口質量的前后一致的孔,并且不會產生分成、玻璃布碎裂或磨損的現象。
  Dormer公司報道稱,公司可以根據客戶得具體應用來訂制工具的幾何外形。此外,Dormer公司提供一系列采用條紋多晶金剛石(PCD)制造的工具,它們可用于高速的生產環境中。