Метод криогенного охлажденияВ этой авторской статье рассматривается обработка с криогенным охлаждением. Приведено описание самого метода, и раскрыты его преимущества в плане экологичности и эффективности использования.

Сложная структура аэрокосмических материалов, таких как углепластики, металлокерамические композиты и жаропрочные сплавы, создает препятствия при их обработке. Например, очень низкая теплопроводность ведет к увеличению тепловой нагрузки на инструмент, ведь со стружкой отводится лишь часть тепла. При контакте инструмента и заготовки нередко действуют все основные механизмы, способствующие износу инструмента – адгезия, растворение и диффузия. Химические реакции между обрабатываемой деталью и стружкой также могут стать причиной более быстрого износа инструмента. Поэтому такие материалы обычно обрабатываются на малых скоростях и подачах, в результате чего снижается производительность.

При обработке композитов выделяется много пыли, а к режущему инструменту предъявляются повышенные требования, поскольку режущая кромка очень быстро изнашивается под воздействием волокон. Риск перегрева материала в зоне резания вплоть до превышения температуры стеклования (Tg) дополняет список факторов, обуславливающих необходимость использования смазочно-охлаждающей жидкости при резании композитов.

Резание с применением криогенного охлажденияОднако традиционные охлаждающие жидкости могут впитываться в волокна композитных материалов, повреждая их структуру. Этой проблеме посвящено немало исследований, результатом которых стала криогенная обработка – метод охлаждения, позволяющий существенно уменьшить температуру на поверхности контакта инструмента и заготовки. При этом могут применяться два варианта охлаждения: первый – путем подачи в зону обработки жидкого азота при температуре -196 °C, второй – путем подачи углекислого газа при температуре -80 °C. Доктор Ибрагим Садик (Dr. Ibrahim Sadik), наш коллега из г. Вестберга (Швеция), занимается исследованиями в области криогенного охлаждения. Он утверждает, что это эффективный способ выхода на новый уровень производительности. Однако главное, на что он обращает внимание, это аспект ресурсосбережения.

«Выражения «зеленое» и «бережливое» производство, часто используемые в нашей отрасли, предполагают более рациональный подход с точки зрения экологии по сравнению с традиционным производством. Криогенная же обработка намного превосходит оба эти подхода в плане эффективного использования ресурсов», – отмечает Садик.

Доктор Ибрагим Садик тесно сотрудничает со своими заказчиками по вопросам уменьшения воздействия на окружающую среду. Он утверждает, что в будущем рациональное природопользование станет главным фактором производства.

«Постоянно увеличивающееся население нашей планеты потребляет природные ресурсы намного быстрее, чем они успевают восстанавливаться. Поэтому необходимо бережнее относиться к ресурсам, как в плане материалов и производства, так и в плане технологических процессов и переработки. Металлообрабатывающая отрасль – не исключение».

Криогенная обработка – крайне интересная тема, и мы будем рады узнать о вашем опыте в этой области.

Источник материала: перевод статьи
Sustainable machining with cryogenic cooling,
Composite Machining

Автор статьи-оригинала:
Ларс (Lars)



Понравилась статья? Поделитесь: