در ماشین‌کاری فیبر نخدار، یکی از رایج‌ترین دردسرها لب‌پر شدن لبه‌ها و ایجاد ترک‌های ریز کنار خط برش است؛ مخصوصاً وقتی قطعه قرار است لبه تمیز داشته باشد، روی هم سوار شود، یا داخل مجموعه‌های صنعتی با تلرانس مشخص کار کند. این مشکل فقط ظاهر کار را خراب نمی‌کند؛ عملاً باعث دوباره‌کاری، افت دقت، افزایش ضایعات و کاهش سرعت تولید می‌شود. اگر جنس اولیه هم کیفیت یکنواخت نداشته باشد، این لب‌پری چند برابر می‌شود؛ برای همین خیلی از کارگاه‌ها از همان ابتدا سراغ متریال استاندارد مثل میلگرد فیبر نخدار می‌روند تا رفتار برش قابل پیش‌بینی‌تر شود.

در این مقاله، دقیق و کاملاً کارگاهی توضیح می‌دهیم چرا گرد فیبر نخدار مستعد لب‌پر شدن است، چه خطاهایی آن را بدتر می‌کند، و چه تنظیمات و ترفندهایی واقعاً خروجی را تمیزتر می‌کنند. در انتها هم یک چک‌لیست کوتاه می‌گذاریم که قبل از هر برش بتوانید سریع وضعیت را کنترل کنید.

چرا فیبر نخدار مستعد لب‌پر شدن است؟

گرد فیبر نخدار به‌صورت کلی یک “کامپوزیت” است: یعنی الیاف (معمولاً شیشه/کربن/آرامید) داخل یک ماتریس رزینی (اپوکسی/پلی‌استر و…) قرار گرفته‌اند. همین ساختار، دلیل اصلی رفتار خاص آن در برش است.

1) ساختار لایه‌ای و خطر جداشدگی لایه‌ها (Delamination)

برخلاف فلز که یکپارچه براده می‌دهد، فیبر نخدار لایه‌لایه است. وقتی تیغه وارد می‌شود، اگر نیرو و جهت برش مناسب نباشد، ابزار به‌جای “قیچی کردن” الیاف، آن‌ها را می‌کِشد و لایه‌ها از هم جدا می‌شوند. نتیجه، لب‌پر شدن کنار لبه و ترک‌های ریز از محل برش به سمت داخل قطعه است.

2) تفاوت رفتار الیاف و رزین

رزین نسبت به الیاف نرم‌تر و شکننده‌تر است و الیاف هم جهت‌دار هستند. یعنی برش در جهت الیاف با برش عمود بر الیاف یکی نیست. اگر ابزار یا پارامترها برای این تفاوت تنظیم نشده باشد، یک سمت لبه تمیز می‌شود و سمت دیگر پرپر یا ریش‌ریش.

3) ارتعاش (Vibration) دشمن شماره یک لبه تمیز

فیبر نخدار به ضربه و لرزش حساس است. یک ارتعاش کوچک در فرزکاری، کافی است تا لبه به جای برش یکنواخت، تَرک‌های ریز پی‌درپی بردارد و لب‌پر شود. این ارتعاش ممکن است از فیکسچر، از لقی اسپیندل، یا حتی از ابزار بلند و نازک ایجاد شود.

عوامل مؤثر در لب‌پر شدن فیبر نخدار

در کارگاه، معمولاً ۷ عامل اصلی خروجی قطعه فیبرب را خراب می‌کنند. اگر همین‌ها را کنترل کنید، درصد زیادی از مشکل و ضایعات حل می‌شود.

1) زاویه و هندسه اشتباه ابزار

فیبر نخدار نیاز به برش تیز و کنترل‌شده دارد. ابزارهایی که برای فلزات طراحی شده‌اند (هندسه نامناسب، لبه کند، پوشش غلط) اغلب الیاف را می‌کشند و لبه را می‌پراند. وقتی ابزار به‌جای برش، الیاف را می‌کِشد، نتیجه‌اش همان لب‌پری کنار قطعه است.

2) پیشروی زیاد یا نامتوازن

پیشروی بالا، نیروی ضربه‌ای را زیاد می‌کند و باعث کَندن لایه‌ها می‌شود. پیشروی خیلی کم هم گاهی باعث سایش و گرم‌شدن رزین می‌شود که خودش ترک‌های مویی و پوسته شدن لبه ایجاد می‌کند. باید به نقطه‌ای برسید که ابزار واقعاً برش بدهد، نه بکَند و نه بساید.

3) دور نامناسب اسپیندل

دور پایین با پیشروی بالا = ضربه و لب‌پر شدن.
دور خیلی بالا بدون تخلیه مناسب گرد و غبار = گرم‌شدن رزین و کاهش کیفیت لبه.
پس دور باید متناسب با قطر ابزار، نوع الیاف و سیستم مکش/خنک‌کاری تنظیم شود.

4) گیره‌بندی نادرست و عدم حمایت از لبه خروجی

در بسیاری از لب‌پر شدن‌ها، مشکل دقیقاً در لبه خروج ابزار رخ می‌دهد؛ یعنی جایی که ابزار از قطعه خارج می‌شود و لایه‌ها بدون پشت‌بند می‌مانند. اگر زیر قطعه پشتیبان نگذارید یا لبه را حمایت نکنید، احتمال پرپر شدن خیلی بالا می‌رود.

5) ابزار کند یا نامناسب برای مواد ساینده

میلگرد فیبر نخدار (به‌خصوص با الیاف شیشه) ساینده است و ابزار را سریع‌تر از تصور کند می‌کند. ابزار که کمی کند شود، به‌جای برش، الیاف را می‌کِشد و لبه را می‌پراند. اینجا یک نکته مهم است: اگر پروژه‌تان اجازه می‌دهد، گاهی تغییر متریال به گزینه‌ای که یکنواخت‌تر ماشین‌کاری می‌شود مثل ورق فیبر استخوانی می‌تواند ریسک لب‌پری را کمتر کند (خصوصاً در قطعاتی که نیاز به مقاومت الیافی ندارند).

6) عمق برش زیاد در یک پاس

پاس‌های سنگین، نیروی برشی را زیاد می‌کنند و Delamination را تشدید می‌کنند. تقسیم عمق برش به چند پاس سبک‌تر معمولاً خروجی را بهتر می‌کند.

7) گردوغبار و چیپ‌اوت (Chip-out)

در فیبر نخدار، خروجی بیشتر گرد و ریزدانه است تا براده‌های فلزی. اگر مکش مناسب نباشد، این گردوغبار زیر ابزار می‌ماند، دوباره روی لبه کشیده می‌شود و لبه را پوسته می‌کند.

راهکارهای عملی برای جلوگیری از لب‌پر شدن فیبر نخدار

این بخش را مثل دستورالعمل اجرایی ببینید. لازم نیست همه را یکجا انجام دهید؛ اما اگر از بالا به پایین اجرا کنید، معمولاً خیلی سریع به نتیجه می‌رسید.

1) ابزار درست انتخاب کنید (نقطه شروع واقعی)

• برای فیبر نخدار، ابزارهای کارباید تیز و مخصوص کامپوزیت معمولاً خروجی تمیزتری می‌دهند.

• ابزار بلند و بیرون‌زدگی زیاد را تا حد ممکن کم کنید؛ هر میلی‌متر بیرون‌زدگی اضافه = لرزش بیشتر = لب‌پر بیشتر.

2) جهت برش را هوشمندانه انتخاب کنید (برای لبه خروجی برنامه داشته باشید)

• اگر امکان دارید، طوری برنامه‌ریزی کنید که لبه حساس، لبه ورود ابزار باشد نه خروج.

• در برخی قطعات، یک پاس پیش‌برش سبک و بعد یک پاس فینیش با عمق کم اما واقعی خروجی را بسیار بهتر می‌کند.

3) پیشروی و دور را با منطق “کم‌ضربه” تنظیم کنید

اگر لب‌پر می‌شود، یا ضربه زیاد است یا لبه خروجی بدون حمایت است.

• پیشروی را مرحله‌ای کم کنید، اما نه آنقدر که ابزار شروع به سایش و گرم‌کردن رزین کند.

• اگر گردوغبار زیاد و بوی رزین حس می‌کنید، احتمالاً دارید بیش از حد می‌سایید (یا مکش ضعیف است).

4) فیکسچر را جدی‌تر از همیشه ببندید

• زیر قطعه یک پشت‌بند (Sacrificial Board) بگذارید تا هنگام خروج ابزار، لایه‌ها پشتشان خالی نباشد.

• اگر قطعه نازک است، چسب دوطرفه صنعتی یا وکیوم می‌تواند لرزش را به شدت کم کند.

5) عمق برش را در پاس‌های سنگین تقسیم کنید

به جای یک پاس عمیق، ۲ تا ۴ پاس سبک‌تر بزنید؛ مخصوصاً در گوشه‌ها و لبه‌های باریک.

6) مکش و تمیزکاری حین برش را استاندارد کنید

اگر مکش ندارید، حداقل تخلیه و تمیزکاری بین پاس‌ها را انجام دهید تا ریزدانه‌ها روی لبه نمانند.

7) وقتی پروژه حساس است، برون‌سپاری از دوباره‌کاری ارزان‌تر است

اگر قطعه شما تیراژ دارد یا لبه نهایی بسیار حساس است، استفاده از یک سرویس تخصصی می‌تواند ضایعات را صفر یا نزدیک صفر کند. برای این موارد می‌توانید از خدمات سری تراشی قطعات ریز از پکیلون بهره بگیرید تا خروجی لبه‌ها قابل تکرار و صنعتی شود.

قبل از هر ماشینکاری گرد فیبر نخدار این نکات رو رعایت کنید:

• ابزار مخصوص مواد الیافی/کامپوزیت و کاملاً تیز

• بیرون‌زدگی ابزار حداقل (برای کاهش لرزش)

• فیکسچر محکم + پشت‌بند زیر قطعه

• پیشروی و دور متعادل (نه ضربه‌ای، نه سایشی)

• تقسیم عمق برش در پاس‌های سنگین

• مکش/تخلیه گردوغبار نزدیک ناحیه برش

• پاس فینیش جداگانه برای لبه‌های حساس

خروجی تمیز یعنی ضایعات کمتر و سرعت بیشتر

لب‌پر شدن فیبر نخدار معمولاً از یک علت واحد نیست؛ یک مجموعه عامل است: ابزار نامناسب، لرزش، حمایت نکردن از لبه خروجی، و پاس‌های سنگین. با انتخاب ابزار درست، فیکسچر اصولی، تقسیم پاس‌ها و کنترل گردوغبار، می‌توانید لبه‌ای بگیرید که هم تمیز است و هم قابل تکرار. اگر هم در کنار متریال کامپوزیتی، نیاز به قطعات عایق یا صفحات صنعتی دارید، گاهی بررسی گزینه‌های مکمل مثل ورق فیبر استخوانی به تصمیم‌گیری بهتر کمک می‌کند. برای دریافت راهنمایی در انتخاب متریال و مقایسه گزینه‌ها، می‌توانید از پکیلون؛ مرجع متریال صنعتی مشاوره بگیرید.