Легкое разделение синтетического материала, армированного волокном, дюропласта и термопласта

Проблема

Производство необходимых форм и инструментов, а также точное фрезерование и обрезка изделий серийного производства осуществляются на современных пятиосевых станках с ЧПУ. Грубую резку крупных деталей и обрезку прототипов сотрудники, напротив, должны в основном выполнять вручную. То же самое действует для различных единичных деталей, которые не изготавливаются серийно. Штефан Висс вспоминает, что первый станок для испытаний высечных ножниц для волокнистого композиционного материала попал в его отдел как раз по причине подобного заказа на единичные детали: «В 2018 году мы получили заказ от одной компании, которая хотела восстановить самолет 60-х годов. Многие реконструируемые детали состояли из AFK — синтетического материала, упрочненного арамоволокном. Его разделение вырубкой было особой задачей».

При использовании ручного инструмента с водяной струей компании не удалось добиться аккуратных и точных кромок реза. Кроме того, зачастую появлялись опасная пыль или много дыма. Также нельзя недооценивать интенсивное тепловое воздействие на материал, обусловленное быстро вращающимися дисками, которое ведет к расслаиванию — соединенные с синтетическим материалом слои волокон по краям реза распадаются.

Решение

Достаточная причина для поиска альтернативного метода. Использование фрезерных станков для подобного метода изготовления отдельных деталей попросту слишком расточительно. FCN 250 без проблем разделяет синтетические материалы, упрочненные арамоволокном (AFK), углеродным волокном (CFK) и стекловолокном (GFK), а также дюропласт и термопласт. Для достижения таких результатов TRUMPF адаптировала под новый материал геометрию резки и режущие инструменты. Технология основана на обработке металлов. При этом речь идет о «холодном» процессе без теплового воздействия. В качестве инструмента используются пуансон, который выполняет быстро следующие друг за другом ходы при вырубке, и матрица, которая воспринимает это усилие. Расслаивание и образование «бахромы» на кромках реза эффективно предотвращаются.

Применение

К счастью инженер получил запрос от TRUMPF, не желает ли он стать тестовым клиентом для испытания новых высечных ножниц для волокнистого композиционного материала. «Эти новые высечные ножницы разрезали упрочненный арамоволокном пластик, как мягкое масло, без дыма и пыли. При этом создаются удивительно аккуратные и точные для ручного инструмента кромки». Материал толщиной до 2,5 мм новые высечные ножницы режут с рабочей скоростью 1,9 м в минуту. Благодаря свободному обзору рабочей поверхности можно очень точно проводить разделительные резы по разметке или шаблону. При этом возможны даже малые радиусы.

Перспективы

По словам проект-менеджера Штефана Висса, FCN 250 достигает предела только тогда, когда требуется максимальная точность или материал слишком тонкий: «Когда мы разделяем вырубкой тканевые компоненты толщиной менее 0,5 мм, высечные ножницы TRUMPF достигают предела своих возможностей. При обработке однонаправленных волоконных структур для нужного нам качества резания минимальная толщина составляет 0,8 мм». При этом, при резке они создают удивительно четкие и аккуратные для ручного инструмента кромки. Так же положительно Висс оценивает и затраты на расходные детали для TruTool FCN 250. Высечные ножницы для волокнистого композиционного материала — это отличное перспективное решение для ручной обработки.