Como evitar delaminação composta com cortadores de compressão

Os compósitos são um grupo de materiais formados por pelo menos dois constituintes únicos que, quando combinados, produzem propriedades mecânicas e físicas favoráveis ​​a uma ampla gama de aplicações. Esses materiais geralmente contêm um ingrediente de ligação, conhecido como matriz, preenchido com partículas ou fibras chamadas reforços. Os compósitos tornaram-se cada vez mais populares nas indústrias aeroespacial, automotiva e de artigos esportivos porque podem combinar a resistência do metal, o peso leve do plástico e a rigidez da cerâmica.

Infelizmente, os materiais compósitos apresentam alguns desafios únicos para os maquinistas. Muitos compósitos são muito abrasivos e podem reduzir severamente a vida útil da ferramenta, enquanto outros podem derreter e queimar se a geração de calor não for controlada adequadamente. Mesmo que esses problemas potenciais sejam evitados, a ferramenta errada pode deixar a peça com outros problemas de qualidade, incluindo delaminação.

Enquanto compósitos como G10 e FR4 são considerados “fibrosos”, os compósitos também podem ser “em camadas”, como folhas laminadas de PEEK e alumínio. Os compósitos em camadas são vulneráveis ​​à delaminação, quando as camadas do material são separadas pelas forças de corte de uma ferramenta. Isso produz peças estruturalmente menos sólidas, anulando o propósito das propriedades combinadas do material em primeiro lugar. Em muitos casos, um único furo delaminado pode resultar em uma peça sucateada.

Usando fresas de topo de cortador de compressão em materiais compostos

Os materiais compostos são geralmente usinados com fresas de topo de corte de metal padrão, que geram exclusivamente forças de corte ascendentes ou descendentes, dependendo se têm geometria de canal direita ou esquerda. Essas forças unidirecionais causam delaminação (Figura 1).



Por outro lado, os cortadores de compressão são projetados com canais de corte para cima e para baixo. A parte superior do comprimento de corte, mais próxima da haste, tem uma espiral à esquerda, forçando os cavacos para baixo. A parte inferior do comprimento de corte, mais próxima do final, tem uma espiral para a direita, forçando os cavacos para cima. Ao cortar, as direções opostas do canal geram forças contrárias de corte para cima e para baixo. As forças de corte opostas estabilizam a remoção do material, que comprime as camadas de compósito, combatendo a delaminação na parte superior e inferior de uma peça de trabalho (Figura 2).



Como os cortadores de compressão não puxam ou pressionam uma peça de trabalho, eles deixam um excelente acabamento em compósitos em camadas e materiais leves como madeira compensada. É importante notar, no entanto, que as fresas de compressão são adequadas especificamente para perfis, pois os benefícios da geometria de corte ascendente e descendente não são utilizados em operações de rasgo ou mergulho.

Algo tão simples como escolher uma ferramenta adequada a um material compósito específico pode ter efeitos significativos na qualidade da peça final. Considere a utilização de ferramentas otimizadas para diferentes compósitos e operações ou aprenda a selecionar a broca certa para usinagem de furos em compósito.