Desgaste dos meios abrasivos e seu efeito sobre o fluxo abrasivo resultados de usinagem

...

Consistente processo e fi cácia e qualidade de resultados são assegurados apenas por parâmetros de entrada invariáveis. No entanto, as propriedades da mudança de meio abrasivo por causa do desgaste no processo de usinagem. Até agora, estas alterações de propriedades médias não têm sido sistematicamente examinada ou documentados, exceto em um estudo anterior de nossa própria [11].

Neste estudo, as propriedades reológicas do (para 420 h) meios abrasivos novos e usados ​​são caracterizadas e comparadas. Além disso, outras características são quantificados fi que geralmente afectam o comportamento reológico, tais como composição do meio abrasivo, o tamanho de partícula e forma. Além disso, o desempenho de ambos os meios no processo de usinagem é testado, utilizando-os sob as mesmas condições pró-cess em peças de teste com as mesmas qualidades de superfície inicial. Finalmente, uma conclusão é desenhado sobre os resultados do processo, com referência às propriedades médias alterados.

2. Material e métodos

2.1. Meios abrasivos

Neste estudo, um meio abrasivo pela empresa Micro Technica Technologies GmbH é caracterizado antes e após a utilização de um processo de maquinagem abrasiva fl uxo. O abrasivo

meio foi aplicado para a maquinagem de superfícies e de arredondamento das arestas, com um tempo total de processamento de 420 h.

O meio de suporte é constituído por polyborosiloxane com adição de óleo hidrocarboneto e sabão metálico para ajustar a viscosidade da mistura. O suporte contém três diferentes tamanhos de partículas de carboneto de silício (ver Tabela 1) com um con-centração abrasivo total de 58,4% em peso. De acordo com [12,13], os tamanhos de partícula são divididos em diferentes FEPA-grãos.

2.2. Métodos experimentais

2.2.1. Caracterização da mídia abrasivo

A análise reológica da mídia abrasivo é realizado por oscilação e ensaios de fluência (rotacionais e oscilatório rheometer MCR 301, Anton Paar GmbH). Um LED placa-placa de sistema de medição de per fi com um diâmetro de 25 mm e um intervalo de medição de 2,55 mm é utilizado. Para cada amostra, uma amplitude de varrimento, um varrimento da frequência e um ensaio de deformação são conduzidas a uma temperatura de 25 ° C. O varrimento de amplitude (γ¼0.01 100%; ω¼10 1 / s) serve como um ensaio para determinar o

faixa linear viscoelástico (LVE), no qual a varredura de freqüência e teste de fluência deve ser realizada; Isto não é discutida nos resultados deste estudo. Os resultados da varredura de freqüência (γ¼0.01%; ω¼100 0.1

1 / s) e ensaio de fluência (τ¼10 Pa; t¼5 min) caracterizar e quantificar a

comportamento viscoelástico do meio abrasivo.

Além disso, os meios abrasivos são analisados ​​por um espectrómetro de infra-vermelho (IR-670, Varian) para determinar se o meio transportador tem quimicamente alterado devido ao processo de maquinação.

2.2.2. Caracterização das partículas abrasivas

As partículas abrasivas são separados a partir do meio transportador, dissolvendo-o em acetona. As partículas são divididas pela triagem molhado em duas fracções de partículas: partículas o200μm e Z200μm. Para cada fracção de partículas, o tamanho, forma e oxigénio

conteúdo são analisados.

O tamanho das partículas abrasivas é medido por difracção de laser (Mastersizer 2000, Malvern). Análise de imagem estática é o melhor método para analisar a forma das partículas de partículas abrasivas por causa da alta resolução mesmo para pequenas partículas. Nesta técnica de análise, as partículas são incorporadas em resina e preparadas por moagem de níveis múltiplos e processos de polimento. Uma imagem FESEM da secção polida é gerada, e com a ajuda do software de análise, as partículas são detectados por análise de escala cinza. A avaliação da forma das partículas é realizada por a circularidade parâmetro (também chamada forma ou factor de arredondamento) de acordo com a norma ISO 9276-6, a qual representa a semelhança entre a área de partícula real e uma área de círculo ideal. O parâmetro é definida com a ajuda da área de projecção A e P do perímetro de uma partícula [14

Quanto mais a circularidade situado em um valor de um, o mais redonda da partícula. Para a validação estatística deste método de medição, são analisados ​​1000-3000 partículas por amostra e fração de tamanho.

A determinação quantitativa do teor de oxigénio é, com a ajuda de extracção de gás quente (TCH-600, LECO) canalizado-con.

2.2.3. Aplicação da mídia abrasivo em investigação experimental

Ambos os meios são aplicados na usinagem de peças de referência para aditivos cados-manu caracterizadas por superfícies extremamente difíceis. Através da utilização selectiva de laser de fusão (SLM), pó metálico é derretido para peças de trabalho de qualquer geometria em um processo de manu facturing, atingindo propriedades mecânicas comparáveis ​​aos métodos de fabrico convencionais. A rugosidade inicial da superfície tátil é medido pelo uso de HOMMEL-ETAMIC NanoScan 755 para Rz¼51 mm e Ra¼8 mm. Estas investigações delinear o

o desempenho de um novo produto abrasivo e que utilizado para 420 h em reduzir a rugosidade. Os parâmetros de maquinagem usado na configuração AFM experimental estão apresentados na Tabela 2.

Todos os testes são realizados a uma temperatura de 25 ° C com usinagem

MicroTechnica Delta Towers 100 IPC (ver Fig. 3). Após 10 ciclos de maquinagem, a redução da rugosidade e peso é medido. Devido à velocidade do pistão variável, o tempo de maquinagem varia de 11,7 min e 31,8 min. Para melhor comparabilidade, uma taxa de remoção de material fi c específico é definido que descreve o volume de material removido por tempo de usinagem e superfície usinada com a unidade de mm3 / (mm2 min).

3 Resultados e discussão

3.1. Propriedades reológicas do meio abrasivo

O meio abrasivo no processo de usinagem abrasiva fluxo exibe um especial rheological comportamento, ou seja, viscoelasticidade. Um meio visco-elástico