Fræsning er udbredt indenfor en langt række fremstillingsområder, og det samme har været den gordiske knude, der består i, at størrelsen og formen af de fjernede spåner har stor betydning for slid på værktøjer og beskadigelse af materialet. En manglende vinde på det område koster fremstillingsindustrien milliarder hvert år.
Man har længe været i tvivl om, præcist hvilke faktorer der spiller ind på spåndannelsen, og fremskridt i fræse-effektivitet har derfor været trinvis og baseret på en trial-and-error-tilgang. Nu har forskere fra Aarhus Universitet Technical Sciences imidlertid løst det problem.
Vi har udviklet en simpel analytisk model, der kan forudsige mekanismen for spåndannelse for næsten alle materialer. Modellen afslører eksistensen af en kritisk skæredybde som en funktion af materialeegenskaber, værktøjsgeometri og driftsforhold, siger lektor Ramin Aghababaei, der leder projektet på Aarhus Universitet.
Forskerne har fundet en såkaldte kritisk skæredybde, der er afgørende for spåndannelsen
Ved at teste på forskellige plastmaterialer har vi fundet en kritisk skæredybde, under hvilken vi kan fjerne lange spåner på en jævn og gradvis måde, og over hvilken korte og uregelmæssigt formede spåner pludselig dannes, forklarer Ramin Aghababaei.
Lektoren påpeger, at afvigelse fra denne kritiske skæredybde har stor betydning for eksempelvis slitage på de anvendte værktøjer, energiforbruget og for finishen af det endelige produkt. Forskerne vil arbejder videre med modellen, men faktisk kan industrien allerede nu anvende den til at designe optimale skæreværktøjer.
Forskningen er en del af Grand Solutions-projektet Cutting-Edge, der har til formål at forbedre ydeevnen af skærende værktøjer til bearbejdning i rustfrit stål. Projektet er støttet af Innovationsfonden med syv mio. kr.
Kilde: Aarhus Universitet