Etter hvert som den globale etterspørselen etter høytytende termiske løsninger vokser, produsenteransiktstrykk for å optimaliserekjøleribbe i aluminiumproduksjon.Tradisjonell høyhastighetsfresing dominerer bransjen, men nye høyeffektive teknikker lover produktivitetsøkninger. Denne studien kvantifiserer avveininger mellom disse metodene ved hjelp av reelle maskineringsdata, og adresserer et kritisk gap i anvendt forskning på elektroniske kjølekomponenter.
Metodikk
1.Eksperimentell design
●Arbeidsstykke:6061-T6 aluminiumsblokker (150 × 100 × 25 mm)
●Verktøy:6 mm hardmetall-endefreser (3-skjærs, ZrN-belagt)
● Kontrollvariabler:
HSM: 12 000–25 000 o/min, konstant sponbelastning
HEM: 8 000–15 000 o/min med variabel innkobling (50–80 %)
2. Datainnsamling
● Overflateruhet: Mitutoyo SJ-410 profilometer (5 målinger/arbeidsstykke)
● Verktøyslitasje: Keyence VHX-7000 digitalt mikroskop (flankeslitasje >0,3 mm = svikt)
● Produksjonshastighet: Syklustidssporing med Siemens 840D CNC-logger
Resultater og analyse
1.Overflatekvalitet
● Metode: HSM HEM
● Optimalt turtall: 18 000 12 000
●Ra (μm): 0,4 0,7
HSMs overlegne finish (s< 0,05) korrelerer med redusert oppbygd kantdannelse ved høye hastigheter.
2.Verktøyets levetid
● HSM-verktøy sviktet ved 1200 lineære meter mot HEMs 1800 meter
● Slitasje av lim dominerte HSM-feil, mens HEM viste slipemønstre
Diskusjon
1.Praktiske implikasjoner
●For presisjonsapplikasjoner:HSM er fortsatt å foretrekke til tross for høyere verktøykostnader
●Høyvolumsproduksjon:HEMs 15 % raskere syklustid rettferdiggjør polering etter maskinering
2. Begrensninger
● Ekskluderte 5-aksede maskineringsscenarier
● Testing begrenset til 6 mm verktøy; større diametre kan endre resultatene
Konklusjon
HSM leverer overlegen overflatefinish for premium kjøleribber, mens HEM utmerker seg i masseproduksjon. Fremtidig forskning bør utforske hybride tilnærminger som kombinerer HSM-finish med HEM-grovfresing.
Publisert: 1. august 2025
