با افزایش تقاضای جهانی برای راهکارهای حرارتی با کارایی بالا، تولیدکنندگانفشار صورت برای بهینه سازیسینک حرارتی آلومینیومیتولید.فرزکاری سنتی با سرعت بالا بر صنعت تسلط دارد، اما تکنیک‌های نوظهور با راندمان بالا نویدبخش افزایش بهره‌وری هستند. این مطالعه با استفاده از داده‌های ماشینکاری در دنیای واقعی، بده‌بستان‌های بین این روش‌ها را کمّی می‌کند و به شکاف مهمی در تحقیقات کاربردی برای اجزای خنک‌کننده قطعات الکترونیکی می‌پردازد.
روش‌شناسی
1.طراحی آزمایش
●قطعه کار:بلوک‌های آلومینیومی 6061-T6 (150×100×25 میلی‌متر)
●ابزارها:فرزهای انگشتی کاربیدی ۶ میلی‌متری (۳ شیاره، روکش شده با ZrN)
●متغیرهای کنترلی:
ماشین فرز پرسرعت: ۱۲۰۰۰ تا ۲۵۰۰۰ دور در دقیقه، بار براده‌برداری ثابت
HEM: ۸۰۰۰ تا ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه با درگیری متغیر (۵۰ تا ۸۰ درصد)
۲. جمع‌آوری داده‌ها
● زبری سطح: پروفیل‌متر Mitutoyo SJ-410 (5 اندازه‌گیری برای هر قطعه کار)
● سایش ابزار: میکروسکوپ دیجیتال Keyence VHX-7000 (سایش جانبی >0.3 میلی‌متر = شکست)
● نرخ تولید: ردیابی زمان چرخه با الوارهای CNC زیمنس 840D
نتایج و تحلیل
1.کیفیت سطح
● روش: HEM با سرعت بالا
● دور موتور بهینه: ۱۸۰۰۰ ۱۲۰۰۰
●Ra (میکرومتر): 0.4 0.7
پرداخت عالی HSM (صفحه)< 0.05) با کاهش تشکیل لبه‌های انباشته در سرعت‌های بالا همبستگی دارد.
2.عمر ابزار
● ابزارهای HSM در مسافت ۱۲۰۰ متر خطی در مقابل ۱۸۰۰ متر ابزارهای HEM شکست خوردند
● سایش چسبنده بیشترین شکست را در HSM داشت، در حالی که HEM الگوهای سایشی نشان داد
بحث
1.پیامدهای عملی
●برای کاربردهای دقیق:با وجود هزینه‌های بالاتر ابزار، HSM همچنان ترجیح داده می‌شود
●تولید با حجم بالا:زمان چرخه ۱۵٪ سریع‌تر HEM، پرداخت پس از ماشینکاری را توجیه می‌کند.
۲. محدودیت‌ها
● سناریوهای ماشینکاری ۵ محوره مستثنی
● آزمایش محدود به ابزارهای ۶ میلی‌متری است؛ قطرهای بزرگتر ممکن است نتایج را تغییر دهند
نتیجه‌گیری
HSM سطح نهایی بسیار خوبی را برای هیت سینک‌های مرغوب ارائه می‌دهد، در حالی که HEM در تولید انبوه برتری دارد. تحقیقات آینده باید رویکردهای ترکیبی را بررسی کند که ترکیبی از مراحل پرداخت HSM با خشن‌کاری HEM باشد.
زمان ارسال: ۱ آگوست ۲۰۲۵
