PEI-Bearbeitung: Das Potenzial von Polyetherimid für Hochleistungsanwendungen freisetzen

Polyetherimid (PEI) ist ein technischer Thermoplast mit hervorragenden mechanischen, chemischen und thermischen Eigenschaften, der sich in diesem Bereich hervorhebt. Diese Eigenschaften machen Polyetherimid zu einem begehrten Material in anspruchsvollen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Elektronik und der Medizintechnik. Um die Vorteile von PEI jedoch voll auszuschöpfen, sind Präzisionsbearbeitungsprozesse unerlässlich. In diesem Artikel werden die Prozesse der PEI-Bearbeitung sowie ihre Vorteile, Herausforderungen und Anwendungen in vielen Branchen erörtert. Mit diesem Wissen können die Hersteller bessere Endergebnisse erzielen und die Innovationsgrenzen bei den anspruchsvollsten PEI-basierten Anwendungen erweitern.

Was sind die wichtigsten Eigenschaften von PEI und seiner Bearbeitbarkeit?

PEI-Kunststoff und seine Eigenschaften verstehen

Polyetherimid (PEI) wird hauptsächlich wegen seiner einzigartigen Eigenschaften wie herausragende Festigkeit, hohe gummiartige Elastizität bei Raumtemperatur und thermische Stabilität verwendet, während es gleichzeitig ein hochleistungsfähiger Thermoplast ist. Was es auszeichnet, ist, dass es selbstverlöschend ist und sehr wenig Rauch abgibt. Polyetherimid ist außerdem beständig gegen viele Chemikalien, was bei härteren Bedingungen von Vorteil ist. Da es nur wenig Feuchtigkeit aufnimmt und die dielektrischen Eigenschaften konstant sind, eignet es sich gut für elektrische Anwendungen.

Wie schneidet PEI im Vergleich zu anderen Thermoplasten ab?

Im Vergleich zu anderen Thermoplasten ist PEI für seine Kosteneffizienz bekannt, die die anderer hochwertiger Thermoplaste wie PEEK und PPS übertrifft, da diese nicht so wettbewerbsfähige Preise bieten. Die Kosten sind niedriger als bei anderen Allzweckpolymeren, beispielsweise ABS, was durch die Festigkeit, Dimensionsstabilität und Wärmebeständigkeit des Polymers ausgeglichen wird. Trotz der geringen Schlagfestigkeit im Vergleich zu PEEK ist PEI aufgrund des Preises ein geeigneterer Kandidat, wenn Erschwinglichkeit und Leistung in Einklang gebracht werden müssen.

Welche unterschiedlichen PEI-Typen gibt es und wofür werden sie verwendet?

Jede PEI-Sorte erfüllt einen bestimmten Zweck und hat daher einen speziellen Verwendungszweck. Die Standard-PEI-Sorten, die nicht gefüllt sind, sind ungefüllt und werden aufgrund ihrer hervorragenden Isoliereigenschaften häufig in der Elektro- und Elektronikindustrie verwendet. Die glasfaserverstärkten PEI-Sorten sind steifer und fester, was sie ideal für Strukturteile in der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie macht. Höhere PEI-Sorten mit Verschleißfestigkeit werden in industriellen Anwendungen mit hoher Reibung verwendet, wie etwa in Zahnrädern und Lagern. Darüber hinaus wird FDA-konformes PEI sowie PEI in medizinischer Qualität in der Medizintechnik zur Herstellung von Instrumenten und Geräten verwendet, die sterilisiert werden müssen. Durch dieses umfangreiche Anwendungsspektrum kann PEI die Anforderungen unterschiedlichster Branchen erfüllen, die Wert auf Qualität und Präzision legen.

Wie funktioniert die CNC-Bearbeitung von PEI-Materialien?

Übersicht über CNC-Bearbeitungsverfahren für PEI

Der CNC-Bearbeitungsprozess für PEI (Polyetherimid) ist aufgrund seiner erheblichen Festigkeit, Steifigkeit und Wärmebeständigkeit komplex. Normalerweise beginnt er mit einem CAD-Modell, das anschließend in die erforderlichen Maschinenanweisungen übersetzt wird. Gängige Prozesse sind Fräsen, Drehen und Bohren, die alle auf leistungsstarken CNC-Maschinen erfolgen, die je nach Teilespezifikation Toleranzen zwischen ±0.005" und ±0.001" erreichen können. Darüber hinaus erfordert die Steifigkeit von PEI hohe Geschwindigkeit und hochpräzise Schneidwerkzeuge, um eine Beschädigung des Materials zu vermeiden.

Auswahl der richtigen Schneidwerkzeuge für die PEI-Bearbeitung

Die Auswahl der richtigen Schneidwerkzeuge ist entscheidend, um die Effizienz bei der PEI-Bearbeitung sicherzustellen und Materialverlust zu vermeiden. Werkzeuge aus Hartmetall oder polykristallinem Diamant (PCD) werden aufgrund ihrer hohen Verschleißfestigkeit und Leistung bei erhöhten Temperaturen bevorzugt. Die idealen Schneidparameter umfassen:

• Schneidgeschwindigkeit: 80–120 m/Min
• Vorschubgeschwindigkeit: 0.10–0.30 mm/U
• Spulengeschwindigkeit: 5,000–10,000 U/min (je nach Werkzeuggeometrie und Teileabmessungen)

Diese Einstellungen tragen dazu bei, Probleme wie Werkzeugverschleiß, übermäßige Wärmeentwicklung und schlechte Oberflächenqualität bei der Bearbeitung von Hochleistungs-PEI zu mildern.

Tipps zum Erreichen einer optimalen Oberflächengüte bei bearbeiteten Teilen

Um eine hohe Oberflächenqualität bei Polyetherimid (PEI) zu erreichen, ist eine ordnungsgemäße Verwaltung der Bearbeitungs- und Nachbearbeitungsvorgänge erforderlich. Folgendes sollte beachtet werden:

• Es müssen scharfe Werkzeuge verwendet werden: Stellen Sie sicher, dass die Werkzeuge gewartet werden, damit die Reibung gering bleibt und Brandflecken auf den Teilen vermieden werden.
• Anwendung von Kühlmittel: Wenden Sie Luft oder Nebel als Kühlmittel an, um die Temperatur zu regeln, da PEI eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat.
• Minimierte Bearbeitungskräfte: Verwenden Sie vergleichsweise niedrige Schnittgeschwindigkeiten und Vorschubgeschwindigkeiten, um Oberflächenschäden während der Schnitte zu vermeiden. Konzentrieren Sie sich auf leichtere Schnitte.
• Sekundäre Endbearbeitung: Bei Komponenten, bei denen eine Oberflächenrauheit Ra < 1.6 μm erreicht werden soll, sollte eine intensivere Endbearbeitung, wie beispielsweise Schleifen oder Polieren nach der Bearbeitung, zur Verbesserung ihrer ästhetischen Wirkung erheblich vereinfacht werden.

Durch die Einhaltung dieser Empfehlungen und eine disziplinierte Kontrolle der Bearbeitungsumgebung sind Hersteller in der Lage, hochwertige PEI-Komponenten herzustellen, die den anspruchsvollen Kriterien der Branche gerecht werden.

Welche Vorteile bietet die Bearbeitung von ULTEM?

Entdecken Sie die verschiedenen Qualitäten von ULTEM

Der Handelsname für Polyetherimid-Polymere (PEI) ist ULTEM, das sich aufgrund seiner unterschiedlichen Qualitäten wie ULTEM 1000, 2100 und 2300 für verschiedene Anwendungen gut eignet.

Diese ungefüllte Allzwecksorte ULTEM 1000 eignet sich für den Einsatz in medizinischen Geräten, Isolatoren und Hochleistungskomponenten, da sie über große mechanische Festigkeit, Dimensionsstabilität und hohe Hitzebeständigkeit verfügt.

Glasgefülltes ULTEM 2100 wird typischerweise bei Strukturkomponenten verwendet, bei denen Steifigkeit und thermische Stabilität entscheidend sind. Im Gegensatz zu niedrigeren Qualitäten verfügt dieses über eine verbesserte Kriechfestigkeit, die es haltbarer macht.

In ULTEM 2300 sind 30 % Glasfasern eingebunden, die ihm eine höhere mechanische Festigkeit und Steifigkeit verleihen als seinem Vorgänger ULTEM 2100. Da diese Qualität auch unter extrem hohen Belastungen gut funktioniert, ist sie ideal für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt sowie in industriellen Anwendungen.

Vorteile von ULTEM in der Luft- und Raumfahrt und bei Hochtemperaturanwendungen

Aufgrund seiner bemerkenswerten Eigenschaften wird ULTEM häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie bei Hochtemperaturanwendungen eingesetzt. Seine Dauergebrauchstemperatur übersteigt 170 Grad Celsius (340 Grad Fahrenheit), während seine Glasübergangstemperatur (Tg) bei etwa 217 Grad Celsius (422 Grad Fahrenheit) liegt. Dank dieser Eigenschaften können ULTEM-Komponenten extremen thermischen und Umweltbedingungen standhalten und gleichzeitig ihre strukturelle Integrität bewahren. Darüber hinaus weist ULTEM wünschenswerte Eigenschaften wie Flammbeständigkeit, geringe Rauchentwicklung und die Einhaltung strenger Sicherheitsanforderungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie wie FAR 25.853 auf.

Mechanische Eigenschaften und chemische Beständigkeit von ULTEM

ULTEM zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination aus Festigkeit und Chemikalienbeständigkeit aus:

• Mechanische Eigenschaften: ULTEM hält einer Zugfestigkeit von bis zu 20,000 psi und einem Biegemodul von bis zu 480,000 psi stand. Bei ungefüllten Typen wären diese Werte um 15 psi niedriger. Darüber hinaus haben glasgefüllte Typen wie ULTEM 2300 sogar eine noch höhere Festigkeit.
• Chemische Beständigkeit: ULTEM ist beständig gegen Kohlenwasserstoffe, Alkohol und die meisten Säuren, obwohl Natriumhydroxid und andere starke Basen es beschädigen. Dank dieser Eigenschaften ist ULTEM in vielen aggressiven chemischen Umgebungen funktionsfähig.

Seine einzigartigen Eigenschaften wie robuste mechanische Leistung, thermische Stabilität und Beständigkeit gegen Chemikalien machen ULTEM für die Luft- und Raumfahrt, die Automobil-, Medizin- und Elektronikindustrie geeignet.

Welche Herausforderungen treten bei der Bearbeitung von PEI-Kunststoff auf?

Häufige Probleme mit Maßstabilität und Toleranzen

Die Maß- und Toleranzkontrolle bei der Bearbeitung von PEI-Kunststoffen (ULTEM) ist äußerst schwierig. Aufgrund der Wärmeausdehnungseigenschaften des Materials können sich Größenänderungen ergeben, wenn die Temperatur während des Bearbeitungsprozesses geändert wird. Darüber hinaus macht die Steifheit von PEI das Material während der Schneidphase spannungsempfindlich. Daher kann sich das Material ohne entsprechende Handhabung während des Schneidens leicht verändern. Dieses Problem kann durch den Einsatz spezieller Schneidwerkzeuge und die Kontrolle der Umgebungsbedingungen behoben werden.

Kontrolle der Wärme während des Bearbeitungsprozesses

Obwohl PEI hitzebeständig ist und Hitze aushält, kann die bei der Bearbeitung erzeugte Hitze das Material dennoch beeinträchtigen. Falsche Vorschubgeschwindigkeiten und abgenutzte Werkzeuge erzeugen übermäßige Oberflächenreibung, die wiederum ein lokales Schmelzen des Materials und thermische Spannungen verursacht, die zu Oberflächendefekten führen können. Um dem entgegenzuwirken, muss eine Kombination aus Kühlung, scharfen Hartmetallwerkzeugen und effektiven Bearbeitungsparametern eingesetzt werden, um thermische Verformungen zu verhindern und effektives Material zu erzeugen.

Schlagfestigkeit und ihre Auswirkung auf den Bearbeitungsprozess

Obwohl PEI einigermaßen schlagfest ist, beeinflusst es dennoch meine Einstellung zur Bearbeitung. Beim Schneiden oder Bohren besteht die Gefahr von Mikrofrakturen oder Absplitterungen von Kanten und dünnwandigen Teilen durch übermäßige Schlageinwirkung. Um spannungsbedingte Defekte zu vermeiden, konzentriere ich mich außerdem auf Techniken wie allmähliche Vorschubgeschwindigkeiten, Auswahl geeigneter Werkzeuge und richtige Werkzeuggeometrie sowie sorgfältiges Spannen. Solche Überlegungen ermöglichen es mir, PEI-Komponenten präzise zu bearbeiten, die den strengen Anforderungen der Industrie gerecht werden.

Wie wählen Sie die richtige PEI-Qualität für Ihr Projekt aus?

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl zwischen verschiedenen Qualitäten

Die Wahl der richtigen PEI-Qualität für eine bestimmte Anwendung erfordert eine sorgfältige Bewertung der mechanischen Eigenschaften des Materials, seiner Anwendungsumgebung und der anfallenden Kosten. PEI-Qualitäten sind in ungefüllter und fasergefüllter Form erhältlich, die beide aus Leistungssicht ihre einzigartigen Merkmale aufweisen. Thermische Stabilität, mechanische Festigkeit, Steifigkeit und Verschleiß- oder Chemikalienbeständigkeit sind wichtige Überlegungen. Ebenso helfen das verwendete Herstellungsverfahren sowie die erwarteten Spannungsbelastungen bei der Bestimmung der optimalen Qualität.

Die Bedeutung der Bestimmung der mechanischen Festigkeit und Steifigkeit

Mechanische Festigkeit und Steifigkeit sind wichtige Entscheidungsfaktoren bei der Auswahl der PEI-Qualitäten. PEI-Qualitäten ohne Gewichtsbeschränkung zeichnen sich durch hohe Steifigkeit bei hervorragender Dimensionsstabilität aus und verfügen außerdem über eine zuverlässige Zugfestigkeit bei Anwendungen, bei denen die Materialien leicht sein müssen. Fasergefüllte Qualitäten aus Glas- oder Kohlenstofffasern sind mechanisch stärker und steifer, was häufig bei hoher Belastung und rauen Umgebungsbedingungen erforderlich ist. Das Verständnis dieser oben gezeigten Eigenschaften hilft dabei, Designspezifikationen sowie die erforderliche Materialzähigkeit zu erreichen.

Geeignete Anwendungen für ungefüllte und fasergefüllte Typen

Ungefülltes PEI:

• Elektrische Isolatoren – Aufgrund seiner inhärenten Eigenschaften ist ungefülltes PEI ideal für den Einsatz in elektronischen Komponenten.
• Nicht strukturelle Luft- und Raumfahrtteile – Ungefülltes PEI eignet sich aufgrund seines geringen Gewichts und der einfachen Bearbeitung für Anwendungen, bei denen die Festigkeit keinen hohen Stellenwert hat.
• Medizinische Geräte – Ungefülltes PEI wird aufgrund seiner Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, häufig in medizinischen Instrumenten zur Einmalverwendung und zur Sterilisation eingesetzt.
• Konsumgüter – Ungefüllte Sorten eignen sich ideal für die Herstellung transparenter Lebensmittelbehälter und anderer Artikel, die der Lebensmitteltauglichkeit entsprechen müssen.

Fasergefülltes PEI:

• Strukturelle Luft- und Raumfahrtkomponenten – Komponenten, die für die Luft- und Raumfahrt von entscheidender Bedeutung sind, werden durch Kohlefaser- und Glasfaserverstärkungen unterstützt, die die Steifigkeit und Festigkeit erhöhen.
• Automobilanwendungen – Für Komponenten unter der Motorhaube ist fasergefülltes PEI aufgrund seiner überlegenen thermischen und mechanischen Festigkeit gut geeignet.
• Industrieausrüstung – Belastungsreduzierende Halterungen, Gehäuse und Zahnräder werden durch die Verwendung hochfester, faserverstärkter Güten außergewöhnlich gut hergestellt.
• Hochleistungselektronik – Anspruchsvolle Bauteile und elektrische Verbindungselemente sind aufgrund der Festigkeit und Formstabilität bestens geeignet.

Die Kenntnis dieser Unterschiede sowie der Projektkosten und -leistung hilft bei der Entscheidung für die optimale PEI-Qualität.

Wie sind die Zukunftsaussichten von PEI und der Kunststoffbearbeitung?

Neue Trends bei Hochleistungsthermoplasten

Spitzenindustrien suchen zunehmend nach der Anpassung von Hochleistungsthermoplasten wie PEI. Eine wachsende Richtung umfasst die Entwicklung von Mischungen und Verbundwerkstoffen aus Kohlenstofffasern und Nanotechnologie zur Verbesserung der Festigkeit sowie zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit. Ein Beispiel hierfür ist mit Kohlenstoffnanoröhren angereichertes PEI, das über hervorragende elektromagnetische Abschirmeigenschaften verfügt. Dies ist für die Luft- und Raumfahrt sowie die Elektronikindustrie nützlich. Darüber hinaus erleben sterilisierbare und langlebige Anwendungen im medizinischen Bereich auch den Aufstieg biokompatibler PEI-Typen. Die Entwicklung dieser Materialien ermöglicht leichtere, nachhaltigere und höhere Betriebstemperaturen, um modernen technischen Herausforderungen zu begegnen.

Verbesserungen der PEI-Bearbeitungstechnologie

Um das Potenzial von PEI voll auszuschöpfen, konzentrieren sich moderne Bearbeitungstechnologien auf Genauigkeit und Materialerhaltung. Aufgrund seiner hohen Festigkeit und thermischen Stabilität eignet sich PEI für die Hochleistungs-CNC-Bearbeitung mit diamantbeschichteten Werkzeugen. Kryogene Kühlung und andere Methoden der Wärmekontrolle werden eingesetzt, um thermische Schäden bei der Oberflächenbearbeitung zu reduzieren. Zur Prozessoptimierung wird verbesserte Software eingesetzt, die eine Kontrolle über Parameter wie Bearbeitungszeit, Temperatur und Fräsen ermöglicht, was zu besseren Bearbeitungsprozessen führt. Solche Innovationen sind wichtig für Branchen mit hohen Anforderungen an Toleranzen und Festigkeit, darunter die Luftfahrt und Elektronik. Wichtige technische Parameter sind Schnittgeschwindigkeit (10-30 m/min für ungefülltes PEI, 8-20 m/min für fasergefülltes PEI) und Werkzeugmaterial (polykristalliner Diamant oder Hartmetall erzielen die besten Ergebnisse).

Der Beitrag von PEI zu nachhaltigen Herstellungsprozessen

Durch seine lange Produktlebensdauer, hervorragende Recyclingfähigkeit und extreme Flexibilität trägt PEI zu nachhaltigen Herstellungsverfahren bei. Die durch PEI ermöglichten gewichtsreduzierten Designs führen zu einem geringeren Energieverbrauch in Transportsystemen wie der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Die strenge Beständigkeit gegen Abbau gewährleistet im Laufe der Zeit eine weitere Abfallreduzierung und ermöglicht längere Produktlebensdauern. Darüber hinaus können fasergefüllte PEI-Typen mechanisch in Sekundäranwendungen recycelt werden, was Ansätze unterstützt, die die Kreislaufwirtschaft fördern, ohne dass die mechanischen Eigenschaften merklich abgebaut werden. Auch die Verwendung wasserbasierter Kühlsysteme während der Bearbeitungsvorgänge stellt eine nachhaltige Möglichkeit zur Reduzierung der Umweltbelastung dar. Umweltfreundliche Designs von PEI zeigen seine Vielseitigkeit bei der Förderung seines Beitrags zur umweltfreundlichen Fertigung und weisen auf seine zunehmende Bedeutung bei umweltfreundlichen Designs hin.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Welche Bearbeitungseigenschaften hat PEI?

A: Insbesondere PEI (Polyetherimid) besitzt eine bemerkenswerte Kombination aus mechanischen und thermischen Eigenschaften, darunter hohe Zugfestigkeit, Biegefestigkeit und Dimensionsstabilität bei erhöhten Temperaturen. Diese Eigenschaften machen es für die Bearbeitung unter rauen Umgebungsbedingungen geeignet.

F: Was ist Ultem und welche Verbindung besteht zwischen ihm und der PEI-Bearbeitung?

A: Ultem ist der Handelsname einer Familie thermoplastischer Polyetherimid- oder PEI-Polymere. Es ist bekannt für seine hohe Festigkeit, Flammschutzeigenschaften und Stabilität bei hohen Temperaturen, was es zu einem Standardmaterial für CNC-Bearbeitungsdienste macht.

F: Welche verschiedenen Ultem-Qualitäten gibt es für die Bearbeitung?

A: Ultem 2100, 2300 und andere sind Ultem-Sorten, die über einzigartige mechanische und thermische Eigenschaften verfügen, die sie für spezielle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt- sowie der Elektronikindustrie geeignet machen.

F: Wie ist die Bearbeitbarkeit von Ultem im Vergleich zu anderen Polymeren?

A: Daher wird Ultem als gut bearbeitbar angesehen, obwohl die Bearbeitbarkeit von Ultem je nach Güteklasse unterschiedlich sein kann. Aufgrund seiner Zähigkeit und hohen Festigkeit erfordert es spezielle CNC-Bearbeitungsdienste mit Präzisionsschnitten.

F: Ist Ultem für den Einsatz in Umgebungen geeignet, in denen es Feuer standhalten muss?

A: Ja, Ultem ist auf Flammenbeständigkeit spezialisiert und daher für Branchen interessant, in denen Brandschutz von entscheidender Bedeutung ist. Die Eigenschaften von Ultem stellen sicher, dass das Material auch unter extrem schwierigen Bedingungen intakt bleibt.

F: Auf welche Weise bietet glasfaserverstärktes Ultem einen Vorteil bei der maschinellen Bearbeitung?

A: Glasfaserverstärktes Ultem füllt zusätzliches Polymer, was wiederum die mechanischen Eigenschaften des Basispolymers verbessert. Daher ist Ultem ideal für Anwendungen, bei denen eine umfassende Erhöhung der Zug- und Biegefestigkeit erforderlich ist.

F: Inwiefern beeinflussen die mechanischen Eigenschaften von Ultem seinen Einsatz in Innenkomponenten von Maschinen?

A: Zähigkeit und hohe Zugfestigkeit sind Beispiele für die mechanischen Eigenschaften von Ultem, die es ermöglichen, inneren Spannungen und Verschleiß standzuhalten. Dadurch wird das Risiko von Rissen und Ausfällen drastisch verringert, was die Lebensdauer der Komponenten erheblich verlängert.

F: Warum ist die Materialauswahl wichtig, wenn Ultem für Bearbeitungsprozesse ausgewählt wird?

A: Die Materialauswahl hat grundlegende Auswirkungen auf die Leistung bei Bearbeitungsprozessen. Die geeignete Qualität des Ultraschallschneidwerkzeugs für Materialien sollte auf Grundlage der mechanischen und thermischen Eigenschaften der spezifischen Ultem-Qualität ausgewählt werden, um optimale Haltbarkeit, Funktionalität und Effizienz der Eigenschaften des Endprodukts zu gewährleisten.

F: Welche Branchen profitieren vom Einsatz von Ultem in der spanenden Bearbeitung?

A: Ultem ist in vielen Industriezweigen im Bereich der maschinellen Bearbeitung von Vorteil, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und sogar in der Elektronik. Seine besonderen Eigenschaften ermöglichen den Einsatz in anspruchsvollen, vielseitigen Anwendungen wie Isolatoren und anderen Strukturteilen.

Referenzquellen

1. Kombination dynamischer Bewegungsprimitive mit Trajektoriensegmentierung und Knotenmapping für Bewegungslernen in der robotergestützten Bearbeitung.

• Autoren: Pei Zhou et al.
• Tagebuch: IEEE/ASME-Transaktionen zu Mechatronik
• Veröffentlichungsdatum: 1. Februar 2023
• Die wichtigsten Ergebnisse:Die Studie schlägt eine Fusion von DMPs mit anderen Prozessen, nämlich Trajektoriensegmentierung und Knotenmapping, vor, um die Effizienz der Fähigkeit eines Roboters, komplexe Bewegungen nachzuahmen, zu erhöhen.

  Es behandelt Probleme im Zusammenhang mit geometrischen Verzerrungen und Konturfehlern in herkömmlichen räumlichen Modellen.

  Das Gerüst wurde in einem Roboter-Schleifversuch demonstriert und erreichte eine geringe geometrische Verzerrung mit einer Oberflächenbeschaffenheit von hoher Qualität.

• Methodik:

  Die Autoren haben die Bearbeitungspfade der Demonstration nach kinematischen Merkmalen in Segmente aufgeteilt und die Formmerkmale mithilfe einer Knotenzuordnungsstrategie ermittelt.

  Zur Definition komplexer Formen von Bearbeitungsbewegungen wurde ein CDMP-Modell implementiert und das Modellverhalten durch Simulationen überprüft (Zhou et al., 2023, S. 175–185).

  2. Eine rotierende Ultraschallbearbeitung mit elliptischer Ultraschallschwingung zum Schleifen der Stirnfläche von CFRP-Verbundwerkstoffen für ein Modell der Schnittkraft in Vorschubrichtung

  • Autoren: Hui Wang, Z. Pei, W. Cong
  • Tagebuch: Internationale Zeitschrift für Werkzeugmaschinen und Herstellung
  • Veröffentlichungsdatum: May 1, 2020
  • Die wichtigsten Ergebnisse:Das Modell basiert auf einem mechanistischen Ansatz zur Vorhersage rotierender Ultraschall-Schneidkräfte bei der Bearbeitung von CFK-Verbundwerkstoffen.

    Es betont die Schnittkraft in Vorschubrichtung durch elliptische Ultraschallschwingungen.

    Das Modell dient der Optimierung des Bearbeitungsprozesses, um eine höhere Effizienz und eine verbesserte Oberflächenqualität zu erreichen.

  • Methodik:

    Die Autoren haben ein Modell zum mechanistischen Verständnis des Materialabtrags erstellt, das auf den Prinzipien der Schneidmechanik basiert.

    Es wurde eine experimentelle Validierung durchgeführt, um die Schnittkraftvorhersagen des Modells anhand tatsächlicher Messungen zu überprüfen. (Wang et al., 2020, S. 103540).

    3. Führender PEI-Bearbeitungsanbieter in China