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불 retardant polyetheretherketone (PEEK) 를 CNC 가공으로 절단하면 미세먼지 축적으로 인해 필터 막힘이 발생합니다.절단 매개 변수를 최적화함으로써이 문제를 완화하기 위해 가공 전략이 개발되었습니다통제 된 실험은 고압 냉각 액체와 진공 보조 추출과 전통적인 건조 밀링을 비교했습니다.결과는 고압 냉각 용액과 함께 4 플루트 끝 밀링이 필터 표면에 입자의 접착을 현저하게 감소한다는 것을 나타냅니다.데이터는 필터 막힘이 63% 감소하면서 표면 무결성과 차원 허용을 유지한다는 것을 확인합니다.이 접근법은 산업 생산에서 불 retardant PEEK의 CNC 가공에 대한 복제 가능한 솔루션을 제공합니다..
불 retardant PEEK는 우수한 기계적 안정성과 불에 저항성 때문에 항공우주, 의료기기 및 반도체 장비에서 널리 사용됩니다.그 가공은 반복적인 도전입니다.: 냉각물 또는 진공 시스템에서의 필터는 미세먼지 발생으로 인해 빠르게 막히게됩니다. 이것은 정지 시간, 유지 보수 비용 및 과열 위험이 증가합니다.이전 연구에서는 PEEK 가공에 대한 일반적인 어려움이 보고되었습니다., 그러나 CNC 절단 도중 필터 막힘의 특정 문제를 해결 한 사람은 거의 없습니다. 현재 작업은 가공 효율성을 유지하면서 막힘을 최소화 할 수있는 재생 가능한 방법에 초점을 맞추고 있습니다.
비교 연구는 세 가지 가공 설정을 사용하여 수행되었습니다.
건조 밀링표준 탄화물 끝 밀로
홍수 냉각 액체 밀링8바르 압력
고압 냉각액 밀링(16bar) 진공 보조 추출
가공 테스트는 3 축 CNC 프레싱 센터 (DMG 모리 CMX 1100 V) 에서 수행되었습니다.방화성 PEEK판 (30 × 20 × 10 mm) 은 200 ~ 600 mm/min의 공급 속도와 4 ~ 6 mm/min의 스핀드 속도를 사용하여 절단되었습니다.1000~10,000 rpm. 10분마다 냉각물 흐름 저항과 입자 축적량을 측정하여 필터 막힘을 모니터링했습니다.
두 플루트 및 네 플루트 기하학을 가진 탄화재 도구가 테스트되었습니다. 도구 마모, 칩 크기 분포 및 표면 거칠성 (Ra) 이 기록되었습니다.실험은 재생 가능성을 보장하기 위해 세 번 반복되었습니다..
아래와 같이표 1, 건조 밀링은 필터가 40 분 후에 청소를 필요로하는 빠른 막힘을 초래했습니다. 홍수 냉각액은 막힘을 지연했지만 축적되는 것을 방지하지 않았습니다.진공 보조 추출과 함께 고압 냉각 액체 청소가 필요하기 전에 필터 수명이 120 분 이상 연장되었습니다..
표 1 다른 조건에서 필터 막힘 시간
| 가공 방법 | 평균 막힘 시간 (분) | 막힘 감소 (%) |
|---|---|---|
| 건조 밀링 | 40 | ∙ |
| 홍수 냉각물 (8 바) | 75 | 25% |
| 고압 냉각액 + 진공 | 120 | 63% |
4 플루트 종말 밀링은 더 얇은 칩을 생산했지만 2 플루트 버전에 비해 필터에 접착력이 감소했습니다. 이것은 부드러운 냉각 액체 순환과 필터 막힘을 줄이는 데 기여했습니다.
표면 거칠기는 모든 방법에서 Ra 0.9 ∼ 1.2 μm 내에 유지되었으며 고압 냉각 용액 조건에서 중요한 악화가 관찰되지 않았습니다.
필터 막힘을 줄이는 것은 두 가지 메커니즘에 기인합니다. (1) 고압 냉각액은 칩이 미세 입자로 분해되기 전에 칩을 분산시킵니다.그리고 (2) 진공 추출은 공기 중 먼지의 순환을 최소화합니다도구 기하학 또한 역할을 합니다. 멀티 플루트 디자인은 더 짧고 더 관리 가능한 칩을 생성합니다.이 연구의 한계에는 단일 PEEK 등급의 사용과 밀링 조건에서만 가공하는 것이 포함됩니다.추가적인 연구는 회전 및 굴착 작업뿐만 아니라 대체 도구 코팅에까지 확장되어야합니다.
최적화된 가공 전략은 불 retardant PEEK의 CNC 절단 중에 필터 막힘을 크게 줄일 수 있습니다.진공 추출과 4 플루트 도구 기하학과 결합 된 고압 냉각 액체는 표면 품질을 유지하면서 막힘 빈도를 63% 감소시킵니다.이 연구 결과는 깨끗한 가공 환경이 중요한 항공우주 및 의료기기 제조 분야에서 더 광범위한 산업 응용을 지원합니다.미래 작업은 다차원 생산에서 이러한 방법의 확장성을 평가해야합니다..
