Soluzioni per la Lavorazione di Materiali Compositi

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Soluzioni per la Lavorazione
di Materiali Compositi

Materiali compositi
La crescente domanda per materiali di peso leggero e con alta resistenza, negli ultimi anni è stata soddisfatta dai
settori ad alta tecnologia come quello aerospaziale, motor sport e industria energetica. Per esempio, i materiali
CFRP sono il 70% più leggeri rispetto all’acciaio; ed il 40% più leggeri rispetto alla lega di alluminio. Nel settore
aerospaziale i materiali compositi vengono sempre più utilizzati, per ridurre il peso dell’aeromobile, aumentando
l’efficienza del carburante, che a sua volta, migliora la redditività della compagnia aerea, riducendo l’impatto ambientale
del trasporto aereo.
Nei settori motor sport ed energia eolica i materiali compositi sono ampliamente utlizzati, al fine di incrementare
il rapporto peso/potenza. L’eccezionale elasticità dei compositi ha attirato l’attenzione dell’industria della difesa,
che li utilizza nella costruzione di veicoli corazzati leggeri tattici, i quali, per la loro capacità di resistere agli impatti,
possono fungere da protezione per i soldati impiegati in prima linea.
Dato l’incremento dell’applicazione di tali materiali, anche lo sviluppo dei materiali compositi si evolve, migliorando
continuamente le caratteristiche dei materiali. Ciò offre nuove sfide per gli ingegneri TaeguTec impiegati
nello sviluppo di utensili per la lavorazione di materiali compositi.
Materiali utilizzati nella fusoliera del Boeing 787 Dreamliner
Totale materiali utilizzati
in peso
Acciaio
10%
Altri
5%
Titanio
15%
Compositi
50%
Alluminio
20%
Carbonio laminato composito
Fibra di vetro
Alluminio / acciaio / titanio
Carbonio sandwich composito
Alluminio
In confronto, il 777 utilizza il 12% di materiali
compositi ed il 50% di alluminio.
Da fonti Boeing
Soluzioni di lavorazioni di Materiali Compositi
La resina rinforzata, per la sua natura, è un materiale estremamente abrasivo,
che può rapidamente usurare gli utensili da taglio. Questa abrasione fa aumentare
la temperatura di esercizio creando gas tossici, che devono essere rimossi
tramite ventilazione forzata. In maniera similare, la refrigerazione dell’utensile e del
pezzo può essere eseguita solo con getto d’aria perchè le polveri delle fibre composite
non possono entrare nel sistema di circolazione della macchina. Questo
causa ai produttori di utensili un problema di durata, provocato dalla lavorazione
di un materiale estremamente abrasivo con un raffreddamento limitato, che crea
un’eccessiva generazione di calore, che porta ad una precoce usura.
Composite Materials Machining Solutions

Frese con inserti PCD
La e la con inserti PCD sono in grado di lavorare a profondità di taglio impressionanti.
Negli spallamenti, la delaminazione superficiale è un potenziale problema. Per garantire che ciò non accada
con i materiali compositi, la TaeguTec ha sviluppato delle frese speciali con inserti in PCD affilati, per evitare lo
sfaldamento del materiale.
Frese Cilindriche in Metallo Duro
Il reparto R&D TaeguTec ha sviluppato differenti frese cilindriche in metallo duro con un angolo di taglio
ottimizzato, che non compromette l’alta affilatura del tagliente, che è un requisito fondamentale per la
lavorazione dei materiali compositi.
Frese cilindriche con rivestimento in diamante con
design speciale
Tipo RCOM: Fresa cilindrica elicoidale Destra + Sinistra
Elimina il rischio di delaminazione
Tipo RCFE: Basse forze di taglio
Elimina il rischio di delaminazione
Elevata produttività
Tipo RDCF: Per Finitura
Elimina il rischio di delaminazione e scheggiatura
RCOM
RCFE
RDCF
Fresa Cilindrica in PCD
Tipo PEM: Per Finitura
Eccellente Finitura Superficiale
Lunga Durata
PEM
Punte in Metallo Duro
La lavorazione di foratura dei materiali compositi può spesso rivelarsi un compito arduo a causa della
frammentazione e delaminazione del materiale, che ha effetti negativi sull’estetica e sulla qualità della
superficie lavorata.
Per eliminare questo problema con i fori di entrata ed uscita, TaeguTec ha esteso la sua gamma di punte
in metallo duro, incorporando una geometria a step, per eliminare questo duplice problema.
Buona
Non buona CDC CDF
CDC
CDF
Composite Materials Machining Solutions

Case Studies
Fresa Cilindrica in Metallo Duro integrale+
Esempio di Lavorazione
Materiale: CFRP
Contornatura con Fresa Cilindrica Tipo RCOM
(Ø10.0mm)
Condizioni di lavorazione
Vc: 90 m/min
Fz: 0.1 mm/dente
Ap: 14.0mm, Ae: 1.0mm
Fresa ChaseMill
Materiale:
laminato composito in fibra di vetro
Fresa cilindrica con inserti PCD
Rampa
Vc: 250 m/min
Fz: 0.15 mm/dente
Ap: 2.0mm/passo
Ae: 20mm
Spianatura
Vc: 250 m/min
Fz: 0.15 mm/dente
Ap: 4.0mmX5 volte
Ae: 60mm
Risultato: Buona finitura superficiale, il tagliente affilato non sfilaccia il materiale
Punta in Metallo Duro Integrale
Materiale: Resina rinforzata
Foratura con punte speciali (Ø8.0mm, 3XD)
Parametri di taglio
Vc: 50 m/min
f: 0.05 mm/giro
Ap: 10.0mm
Risultati: Buona finitura superficiale
Nessuna delaminazione o schiaggiatura dopo la foratura
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