Hybride staal-CF freesmes vermindert bewerkingstijd met 78%

CompoTech Plus spol. s r.o. (Sušice, Tsjechië) kondigde op 20 januari aan dat het een nieuwe next-generation hybride staal- en koolstofvezel (CF) composite freessnijschijf heeft ontwikkeld in samenwerking met Hofmeister Innovation (Pilsen, Tsjechië). Door zowel de conventionele snijsnelheid als voedsnelheid te verhogen in de totale machinetime, kan het hybride freesgereedschap naar zeggen 78% sneller werken op hetzelfde freescentrum dan een standaard staal tweeschijven frees.

Het gereedschapsontwerp gebruikt een lichtgewicht epoxycomposite versterkt met ultra-hoge modulus koolstofvezels voor de binnenste sectie van de individuele freesschijven. Het eigen continue vezelproductieproces ontwikkeld door CompoTech maakte de productie mogelijk van volledig geïntegreerde hybride freesschijven met een outer band van 16 metaal snijplaten, voor een totaal van 64. De CF-sectie is geïntegreerd met de staalnaaf en ring met een combinatie van een vergrendelend vormontwerp en staalbouten.

De half-fabricage CF-composite componenten voor de hybride schijven werden geproduceerd en gemonteerd door CompoTech met half-fabricage staalcomponenten geleverd door Hofmeister, die de eindbewerking van elke hybride snijschijf en montage van het complete hybride freesgereedschap uitvoerde. Het complete vier-schijven hybride freesmes weegt slechts 16,25 kg.

Volgens CompoTech omvatten de belangrijkste productievoordelen een verminderd massamoment van inertie, wat resulteert in lagere energieverbruik; verminderde thermisch-mechanische belasting op freesmachines; verbeterde anti-trilling dempingseigenschappen, wat de nauwkeurigheid van sleufgatenbewerking vergroot; gladder machinebedrijf voor een hogere kwaliteit oppervlakteafwerking; en aanzienlijk verhoogde uitvoersnelheden, productiviteit en verminderde productiekosten. Zakelijke voordelen van het gebruik van het nieuwe hybride gereedschap omvatten debottlenecking, verbeterde winstgevendheid en het uitstellen of vermijden van de noodzaak voor verdere kapitaalinvesteringen om groeidoelstellingen te halen.

Testresultaten: 50% hogere snijsnelheid, 4,8x langere levensduur

Testbewerking werd uitgevoerd op een gesmeed, hoogsterk staal verbindingslink met een Doosan Mecatec HM63H bewerkingscentrum. Nauwkeurig frezen binnen toleranties van de zij- en bodemvlakken van het gesmeed link werd voltooid in 10 seconden met het nieuwe hybride freesmes, 35 seconden sneller dan een conventionele tweeschijven metaal gereedschap.

Metingen van de V_c en V_f snelheden voor beide typen freesgereedschappen (vier-schijven hybride en tweeschijven metaal) toonden aan dat het hybride CF vier-schijven freesmes een 50% hogere snijsnelheid en een 54% hogere voedsnelheid heeft. Gereedschapslevensduurdata werd ook verzameld, wat ongeveer 250 bewerkte stukken voor een gereedschapswissel bij de tweeschijven freeser aantoonde, vergeleken met meer dan 1.200 delen (>4,8 keer meer) geproduceerd met het hybride vier-schijven gereedschap.

De vergelijkende tests die tijdens het project werden uitgevoerd (de tabel kan hier worden gevonden) toonden ook conclusief aan dat het hybride vier-schijven freesgereedschap kan worden gebruikt voor bewerking op precies dezelfde manier als een conventioneel full-metal tweeschijven freesmes, maar met toegevoegde bewerkingssnelheid en duurzaamheid. Deze voordelen rechtvaardigen naar zeggen de initiële hogere kosten van het nieuwe hybride freesmes, wat Hofmeister heeft geschat een investeringsterugverdientijd van slechts ongeveer drie maanden heeft voor een hoog-volume producent.