Boven Metaal: Productie Voortdrijven met Innovatieve Non-Metallische Materialen

Wereldwijde fabrikanten en technologen zoeken constant naar productieverbeteren en onderzoeken het gebruik van verschillende materialen om hun producten marktaantrekkelijker te maken. In een snel veranderende wereld moeten alle betrokkenen flexibeler zijn en bereid verandering te omarmen.

Het gebruik van een groeiend aantal non-metallische materialen neemt snel toe en veel toepassingen die voorheen het domein waren van traditionele materialen, worden nu van non-metallische materialen geproduceerd. Het gebruik van composietmaterialen en CFRP (koolstofvezelversterkte kunststoffen) is nu relatief algemeen en het marktaandeel van deze materialen groeit door.

Als een van de toonaangevende bedrijven in de metaalsnijindustrie, zorgt ISCAR ervoor dat de uitgebreide R&D-afdeling blijft innoveren en een reeks geavanceerde snijgereedschappen ontwikkelt die specifiek ontworpen zijn voor de efficiënte bewerking van CFRP en composietmaterialen. Deze progressieve producten bieden klanten zeer effectieve productieoplossingen voor deze uitdagende materialen.

Composietmaterialen: Dominerende Opkomende Materialen

De afgelopen drie decennia zijn composietmaterialen, kunststoffen, keramiek en de veelheid materialen onder de term CFRP de dominante opkomende materialen. Composieten dringen onverminderd door in nieuwe markten en het aantal toepassingen groeit voortdurend. Moderne composietmaterialen vormen nu een significante fractie van de ingenieursmaterialenmarkt en worden gebruikt in toepassingen van alledaagse producten tot gespecialiseerde niches.

Industriële leiders als de auto-, luchtvaart- en energie-industrie gaan voorop. Moderne commerciële turbines gebruiken doorgaans driedradige ontwerpen. Deze bladen worden vervaardigd uit glasvezelversterkte polyester met een epoxiharsbinder. Nieuwe materialen zoals koolstofvezel worden continu geïntroduceerd, wat de hoge sterkte-gewichtsverhouding biedt die nodig is voor deze grote windturbinebladen. De lengte van een typisch turbineblad voor 5 MW machines kan nu 60 meter bereiken.

Composietmaterialen worden steeds vaker gebruikt in alle aspecten van het dagelijks leven: sportequipment, auto's, motorfietsen, consumentengoed en gezondheidszorgproducten. Een medisch voorbeeld is de nieuwe methode voor reconstructie van grote of complex gevormde schedelbotdefecten. Hierbij worden voorgefabriceerde, computerggegenereerde, individuele CFRP medische implanten gebruikt.

Het is van vitaal belang voor wereldwijde fabrikanten en technologen, betrokken bij bijna elke industrie, voorbereid te zijn op de nieuwe markteisen en flexibel genoeg om nieuwe toepassingen voor CFRP en composietmaterialen te vinden.

ISCAR's Geavanceerde Snijgereedschappen

Als toonaangevende producent van snijgereedschappen voor de metaalbewerkingsindustrie, beschikt ISCAR over een breed scala aan hoogpresterende, precisie-geengineerde polycristallijn diamant (PCD)- en kubisch boornitride (CBN)-getippte gereedschappen. ISCAR heeft ook diverse geavanceerde diamant-gecoate massieve hardmetaal gereedschappen met een reeks geometrieën voor de meest eisende eisen van de metaal-, hout-, CFRP- en composietmaterialenindustrie. Deze producten omvatten platen, aftrekkers, balfrezen en frezen, profielfrezen en gecombineerde booren, stapfrezen en een boor met aftrekkers.

PCD's zijn steeds meer gevraagd voor efficiëntere bewerking van moderne materialen, zoals non-ferro metaalen, kunststoffen, composietmaterialen (grafiet) en andere moeilijk te bewerken of abrasieve materialen. CBN-gereedschappen zijn nodig voor geharde stalen boven HRC 45, gietijzer, superlegeringen en andere specifieke metalen. Hoogwertige gereedschappen verhogen productiviteit en besparen productiekosten. ISCAR's R&D-middelen zijn toegewijd aan het oplossen van het bewerkingsprobleem van deze complexe materialen, en er wordt continu aanzienlijk geld uitgegeven aan het ontwikkelen van een nog breder scala aan oplossingen.

De bewerking van materialen die gebruikt worden voor geavanceerde vliegtuigen vereist nieuwe processen, omdat deze lastige materialen licht maar zeer sterk zijn. De gereedschappen die gebruikt worden voor CFRP-bewerking hebben langdurige diamant PCD-platen, aderen PCD-frezen of geloeste mandrel-gereedschappen.

Bij het bewerken van composieten zoals CFRP worden er praktisch geen spannen gecreëerd. In plaats daarvan kan het materiaalverwijderingsmechanisme beter beschreven worden als 'verspuiing'. De impact van de snijrand breekt de harde koolstofvezels, in plaats van materiaal af te scheren. Dit proces veroorzaakt aanzienlijke abrasie aan de snijrand van het gereedschap, wat leidt tot snelle slijtage. In composietbewerking, net als bij elke snijgereedschapsapplicatie, drijft gereedschapsgeometrie de snijprestaties. Echter, in het gebied van composieten wordt het gereedschapsmaterial ook een grote drijfveer van prestaties. Tenzij het randmateriaal van het gereedschap hoge abrasie niveaus kan weerstaan om zijn geometrie te behouden en scherp te blijven, kan het gereedschap zo snel verslijten dat de geometrie snel verandert. Om CFRP succesvol te bewerken, heeft ISCAR harde, scherpe massieve hardmetaal gereedschappen ontwikkeld die gecoat zijn met langdurige diamanten.

De gebruikte diamantcoating is vaak een polycristallijn diamant (PCD) coating. Echter, een diamantcoating toegepast via het chemical vapor deposition (CVD) proces is de enige coating die 100% echte diamantkristallen gebruikt. Een groot voordeel van CVD-diamantcoating is dat het de warmte en wrijving vermindert die ontstaat door het zeer abrasieve composietmateriaal.

Hoewel de bewerkingsoperaties voor composietonderdelen soms eenvoudig zijn (alleen boren en trimmen), kunnen de spannen die deze vaak complexe onderdelen ondersteunen, kleine ingenieursprestaties zijn. De spanning voor het bewerken van een composietonderdeel kan een aanzienlijke ingenieursinvestering vertegenwoordigen. Schoon snijden zonder uiteenlopen, delaminatie of scheiding van materiaallagen vereist dat het onderdeel stevig tegen trillingen vastgezet wordt.

ISCAR's hoogwaardige, precieze PCD- en CBN-getippte en diamant-gecoate gereedschappen verlagen productiekosten en verbeteren de kwaliteit van geproduceerde producten. Aanzienlijk verbeterde prestaties op CFRP en composietmaterialen zijn gegarandeerd vergeleken met vergelijkbare tungsten carbide gereedschappen. Ook worden hogere precisie en uitstekende oppervlakteafwerking bereikt.

ISCAR is bekend in de geïndustrialiseerde wereld voor uitstekende klantenservice, productkwaliteit en kosteneffectieve prijzen, niet alleen in metaalbewerking, maar ook in CFRP- en composietbewerking.

Eerder gepubliceerd op Iscar In The News.