Безпроблемно разделяне на подсилени с влакна пластмаси, дуропласт и термопласт

Предизвикателство

Производството на необходимите форми и инструменти, както и изключително точното фрезоване и подравняване на серийното производство се извършват с модерни ЦПУ машини с пет оси. Грубата разкроена заготовка на едрите детайли и подравняването на прототипи обаче трябва да се извършва най-вече ръчно от служителите. Същото важи и за различните отделни части, които не са серийно производство. Щефан Вис си спомня, че първата тестова машина на вибрационната ножица за фиброкомпозитни материали е пристигнала в неговия отдел поради поръчка на подобни отделни части: „През 2018 г. получихме поръчка от компания да накараме самолет от 60-те години на 20. век да полети отново. Много от детайлите, които трябва да бъдат изработени, са от AFK, или подсилена с арамидни влакна пластмаса. Тяхното разделяне е изключително предизвикателство.“

С така наречените ръчни инструменти с водна струя компанията не постига чисти и правилни ръбове на разреза. В допълнение често се отделят опасен прах и много дим. Също така не бива да се подценява фактът, че поради твърде бързото въртене на дисковете се постига интензивно въвеждане на топлина в материала, което води до деламинация – това означава, че свързаните с пластмасата влакнести слоеве се отделят по ръбовете на разреза.

Решение

Достатъчна причина да се насочите към търсене на алтернативен метод. Използването на фрезовъчни машини е твърде скъпо за подобна изработка на единични компоненти. FCN 250 разделя безпроблемно пластмаси, подсилени с арамидни  (AFK), въглеродни (CFK) и стъклени влакна (GFK), както и дуропласт и термопласт. За да стане това възможно, TRUMPF приспособи геометрията на рязане и самите режещи инструменти към новия материал. Така например технологията произлиза от обработката на метали. При това става въпрос за студен процес без топлинно влияние. За инструмент се използва поансон, който изпълнява бързо последователни щанцоващи ходове, и матрица, която поема тази сила. Деламинирането, както и назъбването на ръбовете на разреза се избягват ефективно.

Изпълнението

По щастливо стечение на обстоятелствата инженерът получава запитване от TRUMPF дали иска да тества като клиент нова вибрационна ножица за фиброкомпозитни материали. „Новата вибрационна ножица преминава с лекота през AFK, без дим и прах. При това постига при рязане учудващо чисти и точни ръбове за ръчен инструмент.“ Новата вибрационна ножица реже с работна скорост от 1,9 метра в минута при дебелина на материала до 2,5 милиметра. Благодарение на добрата видимост към работната повърхност, срезовете могат да се извършват много точно по разчертаване или шаблон. При това са възможни дори и малки радиуси.

Перспективата

Според мениджъра на проекти Щефан Вис, FCN 250 се сблъсква с ограничения само там, където се изисква изключителна прецизност или материалът е твърде тънък: „Когато разделяме текстилни компоненти, се сблъскваме при дебелина на материала под 0,5 милиметра с ограниченията на чистото изпълнение на вибрационната ножица на TRUMPF. При еднопосочни структури от влакна се нуждаем от най-малко 0,8 милиметра за качеството на рязане, което изискваме.“ При това вибрационната ножица постига при рязане учудващо чисти и точни ръбове за ръчен инструмент. Вис също толкова позитивно оценява и разходите за консумативи на TruTool FCN 250. Поради това вибрационната ножица за фиброкомпозитни материали предлага ориентирано към бъдещето решение за ръчна обработка.