设计和制造一个带有内部冷却通道的氧化切割插件
John O'Hara1, Feng-Zhou Fang1,2
1Centre of Micro/Nano Manufacturing Technology (MNMT-Dublin), University College Dublin, Dublin 4, Ireland.
Advances in manufacturing
|December 16, 2024
概括
这项研究制造了一个氧化切割插件,使用增材制造使用内部冷却. 液体制冷剂显著减少了工具磨损,证明了其提高加工性能的潜力.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 部落学 (tribology) 是一个学科.
背景情况:
- 传统的切割插件在高速加工过程中面临着热量产生方面的挑战.
- 内部冷却道为改善切削工具的热管理提供了潜在的解决方案.
- 增材制造为复杂的工具几何形状提供了新的制造路线.
研究的目的:
- 使用增材制造设计和制造一个带有集成内部冷却通道的氧化切割插件.
- 为了研究成型和烧结参数对陶插件的材料特性和微观结构的影响.
- 评估液体作为内部冷却剂在加工过程中减少工具磨损方面的性能.
主要方法:
- 增材制造 (石版陶制造) 用于制造具有内部冷却的切割插件.
- 控制密集化过程,包括解结和热处理.
- 制造插件的微观结构和属性的特性调查.
- 实验性加工试验比较内部液体冷却,外部冷却和没有冷却条件.
主要成果:
- 成功制造了一种具有几何可行的内部冷却通道的氧化切割插件.
- 形成和热处理参数显著影响绿色体特性和密集插件质量.
- 与不冷却相比,液体的内部冷却能在250米/分钟时减少36%的工具磨损,在900米/分钟时减少31%.
- 内部液体冷却显示,工具磨损差异比外部冷却在250米/分钟低29%,在900米/分钟低16%.
结论:
- 增材制造是一种可行的方法,用于生产具有内部冷却功能的陶切割插件.
- 液体显示出作为一种有效的内部冷却液,在机械加工应用中减少工具磨损的巨大潜力.
- 开发的内部冷却系统可明显减少工具磨损,提高加工效率和工具寿命.
