Como Cortar PEEK Retardante de Fogo Sem Obstruir Filtros com CNC

PFT, Shenzhen

Resumo

O corte de polieteretercetona (PEEK) retardadora de fogo por usinagem CNC leva frequentemente ao entupimento do filtro devido ao acúmulo de partículas finas.Uma estratégia de usinagem foi desenvolvida para mitigar este problema, otimizando os parâmetros de corteOs ensaios controlados compararam a fresagem a seco tradicional com o refrigerante de alta pressão e a extracção assistida pelo vácuo.Os resultados indicam que o refrigerante de alta pressão combinado com um moinho de quatro flautas reduz significativamente a adesão das partículas nas superfícies dos filtrosOs dados confirmam que o entupimento do filtro é reduzido em 63%, mantendo a integridade da superfície e a tolerância dimensional.Esta abordagem oferece uma solução replicável para a usinagem CNC de PEEK ignífugo na produção industrial.

1 Introdução

O PEEK ignífugo é amplamente utilizado na indústria aeroespacial, nos dispositivos médicos e nos equipamentos de semicondutores devido à sua excelente estabilidade mecânica e resistência à chama.A sua usinagem apresenta um desafio recorrenteOs filtros dos sistemas de arrefecimento ou de vácuo entupem-se rapidamente devido à geração de micropartículas, o que aumenta o tempo de inatividade, os custos de manutenção e os riscos de superaquecimento.Estudos anteriores relataram dificuldades gerais na usinagem do PEEKO presente trabalho centra-se em métodos reproduzíveis para minimizar o entupimento, mantendo a eficiência de usinagem.

2 Método de investigação

2.1 Projeto experimental

Foi realizado um estudo comparativo utilizando três configurações de usinagem:

• Moagem a secocom um moinho de acabamento de carburo padrão.

• Moagem de líquidos de refrigeração por inundaçãocom pressão de 8 bar.

• Moagem de líquidos de arrefecimento a alta pressão(16 bar) com extracção assistida por vácuo.

2.2 Recolha de dados

Os ensaios de usinagem foram realizados num centro de fresagem CNC de 3 eixos (DMG Mori CMX 1100 V).As placas PEEK ignífugas (30 × 20 × 10 mm) foram cortadas com velocidades de alimentação de 200 a 600 mm/min e velocidades de fuso de 4O obstrução do filtro foi monitorizada através da medição da resistência ao fluxo do líquido de arrefecimento e do acúmulo de partículas a cada 10 minutos.

2.3 Ferramentas e parâmetros

Foram testadas ferramentas de carburo com geometrias de duas e quatro flautas.Os experimentos foram repetidos três vezes para garantir a reprodução.

3 Resultados e análise

3.1 Performance de entupimento do filtro

Conforme mostrado emTabela 1A moldagem a seco resultou num entupimento rápido, com filtros que requerem limpeza após 40 minutos.Fluido de arrefecimento de alta pressão com extração assistida ao vácuo prolongou a vida útil do filtro para mais de 120 minutos antes de ser necessária a limpeza.

Quadro 1 Tempo de entupimento do filtro em diferentes condições

3.2 Efeitos da geometria da ferramenta

O moinho de quatro flautas produzia chips mais finos, mas com menor adesão aos filtros em comparação com a versão de duas flautas.

3.3 Integridade da superfície

A rugosidade da superfície manteve-se dentro de Ra 0,9 ‰ 1,2 μm para todos os métodos, sem deterioração significativa observada em condições de refrigerante de alta pressão.

4 Discussão

A redução do entupimento do filtro é atribuída a dois mecanismos: (1) o líquido de arrefecimento de alta pressão dispersa as fichas antes de elas se fragmentarem em micropartículas,e (2) a extracção a vácuo minimiza a recirculação de poeira no arA geometria da ferramenta também desempenha um papel, já que os projetos de flauta múltipla geram chips mais curtos e mais gerenciáveis.As limitações do presente estudo incluem a utilização de uma única qualidade PEEK e a usinagem apenas em condições de fresagem.- Uma investigação adicional deverá abranger as operações de torneamento e perfuração, bem como revestimentos alternativos para ferramentas.

5 Conclusão

Estratégias de usinagem otimizadas podem reduzir significativamente o entupimento do filtro durante o corte CNC de PEEK ignífugo.O refrigerante de alta pressão, combinado com a extracção de vácuo e a geometria de ferramentas de quatro flautas, reduz a frequência de entupimento em 63%, preservando a qualidade da superfícieEstes resultados apoiam uma aplicação industrial mais ampla na indústria aeroespacial e na fabricação de dispositivos médicos, onde ambientes de usinagem limpos são críticos.Os trabalhos futuros deverão avaliar a escalabilidade destes métodos na produção em vários turnos.