Những Lưu Ý Khi Gia Công Vật Liệu Composite

Gia công vật liệu Composite rất khó thực hiện do cấu trúc dị hướng và không đồng nhất của một hay nhiều vật liệu tổng hợp nên và do độ mài mòn cao của các thành phần gia cố của chúng. Điều này thường dẫn đến sự hao mòn rất nhanh cho công cụ cắt gọt. Các quy trình gia công thông thường như tiện, khoan hoặc phay có thể được áp dụng cho vật liệu composite, với điều kiện thiết kế công cụ phù hợp và điều kiện vận hành được áp dụng. 

Các chi tiết được gia công vật liệu tổng hợp như nhựa gia cố sợi carbon (CFRP) ngày càng được sử dụng cho các chi tiết ngành hàng không có thể được thiết lập và chạy gia công trên cùng các công cụ máy móc như các chi tiết kim loại. Vật liệu CFRP thậm chí có thể được gia công với các dụng cụ cắt gọt tương tự như gia công các chi tiết bằng kim loại khác , mặc dù điều này ít có khả năng hoàn thành tốt. Tuy nhiên, các cơ chế loại bỏ vật liệu, bẻ phoi giữa kim loại và vật liệu Composite/CFRP là hoàn toàn khác nhau.

Đối với gia công phay hay tiện vật liệu kim loại, cơ chế đó là biến dạng dẻo. Dao cụ cắt gọt thường sẽ độ cứng cao hơn vật liệu phôi và sẽ bẻ phoi qua các lưỡi cắt, góc cắt dao cụ.

Nhưng trong quá trình gia công vật liệu tổng hợp, cụ thể là vật liệu CFRP sẽ không có phoi để bẻ trong quá trình gia công. Thay vào đó, cơ chế loại bỏ vật liệu CFRP có thể được gọi là bẻ vụn thành bụi phôi. Thay vì cắt vật liệu như gia công kim loại bình thường thì đối với CFRP, tác động của lưỡi cắt bẻ gãy các sợi carbon cứng dẫn đến lưỡi cắt dễ mài mòn nhanh chóng.

Trong bất kỳ ứng dụng công cụ cắt nào, thiết kế hình học dao cụ sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất gia công và nguyên liệu chế tạo dao cụ ảnh hưởng đến tuổi thọ. Điều này cũng đúng với gia công vật liệu tổng hợp CFPR. Tuy nhiên, trong vật liệu tổng hợp, nguyên liệu chế tạo dao cụ cũng trở thành yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất gia công. Vật liệu Compsoite tổng hợp có thể khiến dao cụ bị mài mòn nhanh đến mức hình dáng dao cụ cũng có thể thay đổi nhanh chóng, trừ khi lưỡi cắt được tạo từ vật liệu có thể chịu được sự mài mòn đủ tốt để giữ hình dạng của nó và giữ được độ sắc bén.

Một trường hợp khá phổ biến, mũi khoan của bạn gia công Composite có thể tạo ra hai lỗ khoan bề mặt hoàn thiện tốt nhưng khi khoan đến lỗ thứ ba sẽ xuất hiện bề mặt lỗi khuyết điểm, đơn giản là vì mũi khoan đã bị mòn đã gây biến dạng lưỡi cắt khiến vết cắt không được sắc bén và không giữ độ đồng nhất.

Một chi tiết bằng kim loại của máy bay có thể gia công với máy móc công suất cao và chỉ cần sử dụng dao cụ phù hợp, phổ thông và các giải pháp gá kẹp đơn giản để đảm bảo công việc. Ngược lại, gia công phay và khoan vật liệu Composite tổng hợp thường có thể được thực hiện với một máy móc công suất nhẹ hơn nhiều. Tuy nhiên lại yêu cầu các dao cụ cắt gọt chất lượng cao, cũng như các giải pháp gá kẹp được tùy chỉnh riêng

Một số yếu tố có thể được yêu cầu khi gia công CFRP