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標(biāo)題: 金剛石涂層延長(zhǎng)刀具使用壽命 [打印本頁(yè)]

作者: jason5ee 時(shí)間: 2008-11-26 22:59
標(biāo)題: 金剛石涂層延長(zhǎng)刀具使用壽命
客A380型飛機(jī)擁有555個(gè)座位，是一種新型的頂級(jí)客機(jī)。它不僅是采用高科技材料研制而成，而且其生產(chǎn)工藝也達(dá)到了目前的最新水平。由于生產(chǎn)工具得到了優(yōu)化，空客車間里CFK復(fù)合金屬的鉆孔使用壽命可以提高約450%——鉆孔誤差小，毛刺程度也很低。

航空工業(yè)的成就是建立在各專業(yè)公司之間通力合作的基礎(chǔ)之上的：在加工復(fù)合纖維材料時(shí)，位于Stade和Hamburg的空客公司由于采用了與多家公司合作研發(fā)涂有金剛石涂層的整體硬質(zhì)金屬鉆頭，從而節(jié)省了時(shí)間和金錢。在飛機(jī)制造業(yè)中，較低的制造成本就如同安全性高、使用壽命長(zhǎng)以及燃耗小等特點(diǎn)一樣，都是在全球競(jìng)爭(zhēng)中取得領(lǐng)先的決定性因素，因此設(shè)計(jì)人員都愿意考慮采用輕型材料，如新型的鋁合金材料(AlSi)和碳化纖維加強(qiáng)型塑料。CFK在結(jié)構(gòu)重量上大約占了新型A380客機(jī)的22%
根據(jù)使用目的選擇工具
這種材料對(duì)切削加工的要求很高。特別是在Hamburg的A380總裝車間里，對(duì)CFK、鋁和鈦等混合材料進(jìn)行鉆孔時(shí)，刀具的磨損程度尤其嚴(yán)重。為了能滿足切削任務(wù)對(duì)刀具壽命和質(zhì)量的要求，必須對(duì)刀具進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)此，空客公司聯(lián)系了工具制造廠商Klenk公司。該公司在一個(gè)由Hamburg-Harburg技術(shù)大學(xué)主持的共同研發(fā)項(xiàng)目中，與瑞士硬質(zhì)金屬專業(yè)廠家Extramet公司和涂層專業(yè)廠家Cemecon公司共同研發(fā)出了相適應(yīng)的刀具。這些刀具在基材、幾何形狀和涂層方面完全符合使用領(lǐng)域的要求。
A380設(shè)有兩層。底層天花板的橫梁為CFK材質(zhì)，必須與支撐結(jié)構(gòu)即鋁隔板相結(jié)合使用。在對(duì)這種復(fù)合材料進(jìn)行切削時(shí)，如果鉆頭沒(méi)有涂層，其壽命則只能鉆出90個(gè)孔。在鍍上一種相應(yīng)的CC-Dia-Fiberspeed涂層材料之后，在最初的切削試驗(yàn)中就達(dá)到了500個(gè)鉆孔，而鉆頭或涂層仍然完好。
采用金剛石涂層的刀具，在這種應(yīng)用場(chǎng)合其使用壽命可以延長(zhǎng)大約45%。通過(guò)在硬質(zhì)金屬上優(yōu)化涂層的附著機(jī)理，就可以使鉆頭的圓周磨損程度大大降低。由于更換時(shí)間變短，工具購(gòu)置費(fèi)用節(jié)約潛力大，因此在生產(chǎn)效率得到極大提高的同時(shí)，制造質(zhì)量也相應(yīng)提高很多。
空客軍用A400M型飛機(jī)的機(jī)翼需要加工最大達(dá)10mm直徑的鉚釘孔，用以對(duì)縱梁與機(jī)翼表層進(jìn)行連接。縱梁為縱向輕型筋條結(jié)構(gòu)，可以提高大而扁平部件的剛性。縱梁和機(jī)翼表層均采用CFK材質(zhì)，應(yīng)在一個(gè)加工步驟中一起被鉆孔，因此避免外部材料層脫層或剝落就顯得極為重要。使用未鍍層或用PVD加層的鉆頭時(shí)，無(wú)法達(dá)到空客公司所要求的公差等級(jí)為H8的高精度。
CC-Dia系列Diamant-Multilayer金剛石多涂層技術(shù)非常有效：通過(guò)CFK Paroli涂層鉆頭，可以消除劇烈的磨損現(xiàn)象。此外，金剛石也非常耐受化學(xué)侵蝕，這也可以避免工件材料的吸附現(xiàn)象。
延長(zhǎng)工具使用壽命提高生產(chǎn)效率
然而，在飛機(jī)制造中不是只有Sandwich很重要，鋁材也始終是一種熱門的材料。駕駛艙和機(jī)身與承載面之間的過(guò)渡段仍然需要整體鋁質(zhì)部件。空客的目標(biāo)是要提高這些部位的穩(wěn)定性，為此，空客公司接洽了工具制造廠商Jabro公司。為了提高銑削流程的穩(wěn)定性和工具的使用壽命以及生產(chǎn)效率，Jabro公司與空客Meaulte公司的生產(chǎn)部門進(jìn)行了非常緊密的合作。
共同研發(fā)出來(lái)的刀具被用于空客公司的生產(chǎn)中。在最初的測(cè)試之后得出結(jié)論：鋁材吸附的結(jié)果是使得力矩在銑削過(guò)程中不斷變大。這種吸附會(huì)影響到被切削材料的結(jié)構(gòu)，從而會(huì)對(duì)工具的使用壽命帶來(lái)不良的影響。因此做出了如下的要求：刀具的使用壽命應(yīng)延長(zhǎng)一倍，以便提高生產(chǎn)效率，并達(dá)到穩(wěn)定的生產(chǎn)流程。
Cemecon公司為Seco Jabro-VHM銑刀研發(fā)出特別適宜的Mega-T涂層技術(shù)。對(duì)刀具的預(yù)處理也做了詳盡的考察，并開(kāi)發(fā)出一種可以降低鋁材吸附程度的工藝。同樣，空客公司車間內(nèi)部的刀具傳送作業(yè)也得到了優(yōu)化，以達(dá)到生產(chǎn)流程的最高精確度。

作者: 狙擊手 時(shí)間: 2008-11-28 12:48
這都是網(wǎng)上的來(lái)的吧？
樓主自己有什么想法？你能為中國(guó)的崛起做什么？

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