Prevenindo Delaminação em Compósitos com Fresas de Compressão: Técnicas Especialistas

Compósitos são grupo de materiais compostos de pelo menos dois constituintes únicos que, quando combinados, produzem propriedades mecânicas e físicas favoráveis para ampla gama de aplicações. Estes materiais geralmente contêm ingrediente ligante, conhecido como matriz, preenchido com partículas ou fibras chamadas reforços. Compósitos tornaram-se cada vez mais populares nas indústrias Aeroespacial, Automotiva, e Artigos Esportivos porque podem combinar resistência do metal, leveza do plástico, e rigidez da cerâmica.

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

Enquanto compósitos como G10 e FR4 são considerados "fibrosos", compósitos também podem ser "em camadas", como folhas laminadas de PEEK e alumínio. Compósitos em camadas são vulneráveis à delaminação, quando camadas do material são separadas pelas forças de corte da ferramenta. Isso resulta em peças menos estruturalmente sólidas, derrotando o propósito das propriedades combinadas. Em muitos casos, um único furo delaminado pode resultar em peça refugo.

Usando Fresas de Compressão em Materiais Compósitos

Materiais compósitos são geralmente usinados com fresas de topo padrão para metal, que geram forças de corte exclusivamente para cima ou para baixo, dependendo se têm geometria de canais direita ou esquerda. Estas forças uni-direcionais causam delaminação (Figura 1).

Inversamente, fresas de compressão são projetadas com canais tanto up-cut quanto down-cut. A porção superior do comprimento de corte, mais próxima ao shank, tem espiral esquerda, forçando cavacos para baixo. A porção inferior, mais próxima à ponta, tem espiral direita, forçando cavacos para cima. Ao cortar, as direções opostas dos canais geram forças up-cut e down-cut contra-atacantes. As forças opostas estabilizam a remoção de material, que comprime as camadas do compósito, combatendo delaminação no topo e base da peça (Figura 2).

Como fresas de compressão não puxam para cima nem pressionam para baixo na peça, deixam excelente acabamento em compósitos em camadas e materiais leves como compensado. É importante notar, porém, que fresas de compressão são adequadas especificamente para perfilamento, pois benefícios da geometria up/down-cut não são utilizados em operações de canaleamento ou mergulho.

Algo tão simples quanto escolher ferramenta adequada a um compósito específico pode ter efeitos significativos na qualidade da peça final. Considere utilizar ferramentas otimizadas para diferentes compósitos e operações ou aprenda como selecionar a broca certa para furação em compósitos.