フライス加工中にPEEKが溶けるのを防ぐには？ - ブログ

Peek (ポリエーテルエーテルケトン) は、優れた機械的特性、耐薬品性、高温安定性で知られる高性能熱可塑性プラスチックです。フライス加工 Peek 製品の大手サプライヤーとして、当社はこの材料の加工に伴う課題、特にフライス加工中の Peek の溶解の問題を理解しています。このブログ投稿では、フライス加工中にピークが溶ける原因を調査し、それを防ぐための実用的な解決策を提供します。

ピーク溶解の原因を理解する

防止戦略を詳しく説明する前に、なぜ製粉中に Peek が溶けるのかを理解することが不可欠です。 Peek の融点は比較的高く、通常は約 343°C (649°F) です。ただし、フライス加工中に切削工具によって発生する熱により、Peek 材料が融点に達し、表面仕上げの低下、寸法の不正確さ、工具の摩耗などのいくつかの問題が発生する可能性があります。

発熱

フライス加工中にピークが溶ける主な原因は、切削プロセスによって発生する熱です。切削工具が Peek 材料と接触すると摩擦が発生し、機械エネルギーが熱に変換されます。発生した熱が十分に早く放散されないと、切断ゾーンに熱が蓄積し、Peek 材料が軟化し、最終的には溶ける可能性があります。

切断パラメータ

切削速度、送り速度、切込み深さなどの切削パラメータも発熱に重要な役割を果たします。切削速度と送り速度が高いと、切削プロセス中に発生する熱が増加する可能性があり、また、切込み深さが大きいと、熱が蓄積する可能性があります。したがって、発熱を最小限に抑えるために切断パラメータを最適化することが重要です。

工具形状

切削工具の形状も発熱に影響を与える可能性があります。切れ味が鈍くなったり磨耗した切削工具は、工具と Peek 材料の間の摩擦を増大させ、発熱の増加につながる可能性があります。さらに、工具のすくい角、逃げ角、刃先半径も切削抵抗と発熱に影響を与える可能性があります。

予防戦略

フライス加工中にピークが溶ける原因を理解したので、それを防ぐためのいくつかの実用的な解決策を検討してみましょう。

切削パラメータの最適化

フライス加工中のピークの溶解を防ぐ最も効果的な方法の 1 つは、切削パラメータを最適化することです。従うべきガイドラインをいくつか示します。

切断速度:発熱を最小限に抑えるために、適度な切断速度を使用してください。通常、ピークフライス加工には 30 ～ 60 m/分 (98 ～ 197 フィート/分) の切削速度が推奨されます。
送り速度:切削抵抗と発熱を減らすために、送り速度を低く保ちます。通常、ピークフライス加工には 0.05 ～ 0.1 mm/歯 (0.002 ～ 0.004 インチ/歯) の送り速度が適しています。
切込み深さ:熱の蓄積を防ぐために、小さな切込みを使用してください。通常、Peek フライス加工には 0.5 ～ 2 mm (0.02 ～ 0.08 インチ) の切込み深さが推奨されます。

クーラントを使用する

クーラントの使用は、フライス加工中の Peek の溶解を防ぐもう 1 つの効果的な方法です。クーラントは、切削プロセス中に発生する熱を放散し、切削抵抗を軽減し、表面仕上げを改善するのに役立ちます。使用可能なクーラントには、水溶性クーラント、合成クーラント、油性クーラントなど、いくつかの種類があります。 Peek フライス加工用のクーラントを選択する場合は、Peek 材料と適合し、化学反応を引き起こさないものを選択することが重要です。

適切な切削工具を選択する

切削工具の選択も、フライス加工中のピークの溶解を防ぐために重要です。切削工具を選択する際に考慮すべきいくつかの要素を次に示します。

工具の材質:高速度鋼 (HSS) または超硬切削工具を使用してください。超硬工具は一般に、硬度が高く耐摩耗性が高いため、Peek フライス加工に適しています。
工具形状:切削抵抗と発熱を軽減するために、鋭い切れ刃とプラスのすくい角を備えた切削工具を選択してください。逃げ角が大きい工具は、切りくず詰まりを防ぎ、切りくず排出性を向上させるのにも役立ちます。
コーティング：摩擦と発熱を軽減するために、コーティングされた切削工具の使用を検討してください。窒化チタン (TiN)、炭窒化チタン (TiCN)、および窒化アルミニウムチタン (AlTiN) は、Peek フライス加工に使用される一般的なコーティングの一部です。

切りくず排出性の向上

適切な切りくず排出は、フライス加工中の Peek の溶解を防ぐために不可欠です。切りくずが切断ゾーンに蓄積すると、熱が蓄積し、溶解の危険性が高まります。切りくず排出を改善する方法は次のとおりです。

チップブレーカを使用します。チップブレーカーを使用すると、切りくずをより小さな断片に砕き、切削ゾーンから容易に排出できるようになります。
冷却液の流量を増やします。クーラント流量を増やすと、切りくずを切削ゾーンから洗い流し、堆積を防ぐことができます。
ツールパスを最適化します。工具経路は、切りくずが切削ゾーンからできるだけ早く除去されるように設計する必要があります。

ケーススタディ

これらの予防戦略の有効性を説明するために、いくつかのケーススタディを見てみましょう。

ケーススタディ 1: 切削パラメータの最適化

お客様は、複雑な部品のフライス加工中にピークの溶解を経験していました。切削パラメータを分析した後、切削速度を 80 m/min (262 フィート/分) から 40 m/min (131 フィート/分) に下げ、送り速度を 0.15 mm/刃 (0.006 インチ/刃) から 0.08 mm/刃 (0.003 インチ/刃) に下げることを推奨しました。また、切込み深さも 3 mm (0.12 インチ) から 1.5 mm (0.06 インチ) に減少しました。これらの変更を実装した後、ピーク溶解の問題は解決され、部品の表面仕上げと寸法精度が大幅に向上しました。

ケーススタディ 2: クーラントの使用

別の顧客は、大きなプレートのフライス加工中に Peek が溶けるという問題を抱えていました。流量 20 ～ 30 L/min (5 ～ 8 gal/min) の水溶性冷却剤を使用することをお勧めします。冷却剤は、切断プロセス中に発生する熱を放散し、Peek 材料の溶解を防ぐのに役立ちました。その結果、お客様はより良い表面仕上げを実現し、工具の摩耗を軽減することができました。

結論

フライス加工中のピーク溶解は困難な問題になる可能性がありますが、切削パラメータの最適化、クーラントの使用、適切な切削工具の選択、切りくず排出の改善によって効果的に防止できます。フライス加工 Peek 製品の大手サプライヤーとして、当社は Peek の加工において豊富な経験があり、Peek の溶融を防止し、高品質の加工結果を達成するために必要な技術サポートとソリューションを提供できます。

95174 PIC(001) 95174 PIC-1(001)