Cara Memotong PEEK Tahan Api Tanpa Menyumbat Filter dengan CNC

PFT, Shenzhen

Abstrak

Memotong polyetheretherketone tahan api (PEEK) dengan mesin CNC sering menyebabkan penyumbatan filter karena akumulasi partikel halus.Strategi pemesinan dikembangkan untuk mengurangi masalah ini dengan mengoptimalkan parameter pemotongan, geometri alat, dan metode evakuasi chip. uji coba terkontrol membandingkan penggilingan kering tradisional dengan pendingin tekanan tinggi dan ekstraksi yang dibantu vakum.Hasil menunjukkan bahwa pendingin bertekanan tinggi dikombinasikan dengan four-flute end mill secara signifikan mengurangi adhesi partikel pada permukaan filterData mengkonfirmasi bahwa penyumbatan filter berkurang sebesar 63% sambil mempertahankan integritas permukaan dan toleransi dimensi.Pendekatan ini menawarkan solusi yang dapat direplikasi untuk mesin CNC PEEK tahan api dalam produksi industri.

1 Pambuka

PEEK tahan api banyak digunakan di bidang kedirgantaraan, peralatan medis, dan peralatan semikonduktor karena stabilitas mekanik dan ketahanan api yang sangat baik.Pemasokannya merupakan tantangan yang berulang: filter dalam sistem pendingin atau vakum tersumbat dengan cepat karena generasi partikel mikro. Hal ini meningkatkan waktu henti, biaya pemeliharaan, dan risiko overheating.Studi sebelumnya telah melaporkan kesulitan umum dalam pengolahan PEEK, tetapi sedikit yang telah membahas masalah spesifik penyumbatan filter selama pemotongan CNC.

2 Metode Penelitian

2.1 Desain Eksperimen

Sebuah studi perbandingan dilakukan dengan menggunakan tiga pengaturan mesin:

• Penggilingan keringdengan penggiling ujung karbida standar.

• Penggilingan pendingin banjirdengan tekanan 8 bar.

• Penggilingan cairan pendingin bertekanan tinggi(16 bar) dengan ekstraksi yang dibantu vakum.

2.2 Pengumpulan data

Uji mesin dilakukan pada pusat penggilingan CNC 3-sumbu (DMG Mori CMX 1100 V).Plat PEEK tahan api (30 × 20 × 10 mm) dipotong menggunakan kecepatan input dari 200 sampai 600 mm/min dan kecepatan spindle dari 4Pengembunan filter dipantau dengan mengukur resistensi aliran pendingin dan penumpukan partikel setiap 10 menit.

2.3 Alat dan Parameter

Alat karbida dengan geometri dua seruling dan empat seruling diuji.Percobaan diulang tiga kali untuk memastikan reproduksi.

3 Hasil dan Analisis

3.1 Kinerja penyumbatan filter

Seperti yang ditunjukkan padaTabel 1, penggilingan kering mengakibatkan penyumbatan yang cepat, dengan filter yang membutuhkan pembersihan setelah 40 menit.Cairan pendingin bertekanan tinggi dengan ekstraksi yang dibantu vakum diperpanjang umur filter menjadi lebih dari 120 menit sebelum pembersihan diperlukan.

Tabel 1 Waktu penyumbatan filter dalam kondisi yang berbeda

3.2 Efek Geometri Alat

Mesin penggiling ujung empat seruling menghasilkan chip yang lebih halus tetapi dengan perekatannya terhadap filter yang lebih rendah dibandingkan dengan versi dua seruling.

3.3 Integritas permukaan

Karatan permukaan tetap dalam Ra 0,9 ∼ 1,2 μm untuk semua metode, tanpa kerusakan yang signifikan diamati di bawah kondisi pendingin tekanan tinggi.

4 Pembahasan

Pengurangan penyumbatan filter dikaitkan dengan dua mekanisme: (1) cairan pendingin bertekanan tinggi menyebarkan chip sebelum mereka terpecah menjadi partikel mikro,dan (2) ekstraksi vakum meminimalkan sirkulasi kembali debu di udaraGeometri alat juga berperan, karena desain multi-flute menghasilkan chip yang lebih pendek dan lebih mudah dikelola.Keterbatasan penelitian ini termasuk penggunaan satu jenis PEEK dan pemesinan hanya dalam kondisi penggilinganPenelitian tambahan harus meluas ke operasi memutar dan mengebor, serta lapisan alat alternatif.

5 Kesimpulan

Strategi pemesinan yang dioptimalkan dapat secara signifikan mengurangi penyumbatan filter selama pemotongan CNC PEEK tahan api.Cairan pendingin bertekanan tinggi dikombinasikan dengan ekstraksi vakum dan geometri alat empat seruling memberikan pengurangan frekuensi penyumbatan sebesar 63% sambil menjaga kualitas permukaanTemuan ini mendukung aplikasi industri yang lebih luas dalam manufaktur pesawat ruang angkasa dan perangkat medis, di mana lingkungan pemesinan yang bersih sangat penting.Pekerjaan di masa depan harus mengevaluasi skalabilitas metode ini dalam produksi multi-shift.