S rastúcim globálnym dopytom po vysokovýkonných tepelných riešeniach, výrobcoviatlak na tvár pre optimalizáciuhliníkový chladičprodukcia.Tradičné vysokorýchlostné frézovanie dominuje v tomto odvetví, ale nové vysokoúčinné techniky sľubujú zvýšenie produktivity. Táto štúdia kvantifikuje kompromisy medzi týmito metódami pomocou reálnych údajov o obrábaní a rieši kritickú medzeru v aplikovanom výskume chladiacich komponentov elektroniky.
Metodika
1.Experimentálny dizajn
●Obrobok:Hliníkové bloky 6061-T6 (150 × 100 × 25 mm)
●Nástroje:6 mm karbidové frézy (3-drážkové, s povlakom ZrN)
● Riadiace premenné:
HSM: 12 000 – 25 000 ot./min., konštantné zaťaženie trieskami
HEM: 8 000 – 15 000 ot./min. s variabilným záberom (50 – 80 %)
2. Zber údajov
● Drsnosť povrchu: Profilometer Mitutoyo SJ-410 (5 meraní/obrobok)
● Opotrebovanie nástroja: Digitálny mikroskop Keyence VHX-7000 (opotrebovanie bočnej strany > 0,3 mm = porucha)
● Rýchlosť výroby: Sledovanie času cyklu pomocou protokolov Siemens 840D CNC
Výsledky a analýza
1.Kvalita povrchu
● Metóda: HSM HEM
● Optimálne otáčky: 18 000 12 000
●Ra (μm): 0,4 0,7
Vynikajúca povrchová úprava HSM (s< 0,05) koreluje so zníženou tvorbou nárastov na hranách pri zvýšených rýchlostiach.
2.Životnosť nástroja
● Nástroje HSM zlyhali pri 1 200 lineárnych metroch oproti 1 800 metrom u HEM
● Pri poruchách HSM dominovalo opotrebenie spôsobené adhéziou, zatiaľ čo HEM vykazoval abrazívne vzory
Diskusia
1.Praktické dôsledky
●Pre presné aplikácie:HSM zostáva výhodnejším napriek vyšším nákladom na nástroje
●Veľkoobjemová výroba:O 15 % rýchlejší cyklus HEM odôvodňuje leštenie po obrábaní
2. Obmedzenia
● Vylúčené scenáre 5-osového obrábania
● Testovanie je obmedzené na nástroje s priemerom 6 mm; väčšie priemery môžu ovplyvniť výsledky
Záver
HSM poskytuje vynikajúcu povrchovú úpravu pre prémiové chladiče, zatiaľ čo HEM vyniká v hromadnej výrobe. Budúci výskum by mal preskúmať hybridné prístupy kombinujúce dokončovacie prechody HSM s hrubovaním HEM.
Čas uverejnenia: 01.08.2025
