Introducció al procés de mecanitzat i solucions
El mecanitzat de l'acer inoxidable genera forces de tall elevades,-bords construïts, calor elevat i superfícies endurides per treball-, la qual cosa el fa propens al desgast de les ranures. A més, el control de l'encenall és difícil durant el mecanitzat d'acer inoxidable. Tot i que és relativament fàcil de controlar en materials ferrítics/martensítics, és més complex en el mecanitzat d'acer inoxidable austenític i dúplex.
Per tant, els clients tenen una gran demanda d'una vida d'eina estable i un bon control de l'encenall. Els materials de la sèrie AH6200 i T6200 i els seus trencaclosques estan desenvolupats específicament per al tornejat d'acer inoxidable, oferint un excel·lent rendiment de tall.
02. Reptes del mecanitzat de peces
① Aquesta peça es produeix en una línia automatitzada, que requereix una vida útil estable;
② Millorar la vida útil de l'eina redueix la freqüència de canvi d'eines, augmentant així l'eficiència de la producció;
③ Bon control de xip.
03. Mètode de mecanitzat de Takola
Takola utilitza material d'acer inoxidable PVD-AH6225 combinat amb trencaclosques SM, aconseguint un control d'encenalls excel·lent i una vida útil de l'eina el doble de la dels competidors.
04. Cas de mecanitzat i Conclusió
Nom de la peça: connector;
Material de la part: SUS304/X5CrNi18-9;
Màquina-eina: Torn CNC;
Mètode de refrigeració: refrigeració interna de la màquina;
Tipus de mecanitzat: Tornejat de diàmetre extern;
Eina: ACLNR2525M12-A/CNMG120404-SM AH6225;
Paràmetres de tall: vc=90m/min, ap=1mm, f=0.2mm/r.
05. Avantatges i efectes de l'eina
① T6215: un material recobert de CVD-adequat per al tall d'alta-velocitat, que presenta una excel·lent resistència al desgast en el tall continu.
② T6225: un material CVD versàtil que cobreix tot, des del tall continu fins al tall lleugerament interromput. Proporciona una excel·lent resistència al desgast en el rang de tall de velocitat mitjana-.
③ AH6225: un material PVD versàtil que funciona de manera excel·lent en diverses aplicacions d'acer inoxidable.
④ AH6235: ofereix una gran fiabilitat en condicions de tall intermitent o de tall-profund.
Freses d'extrem cònic recoberts
01. Introducció al rendiment i aplicacions del mecanitzat d'acer inoxidable
L'acer inoxidable, per la seva excel·lent resistència a la corrosió i les seves bones propietats mecàniques, s'ha convertit en un material clau indispensable en la indústria moderna. Segons la seva microestructura i les seves característiques de rendiment, l'acer inoxidable es pot dividir principalment en les cinc categories següents:
(1) Acer inoxidable austenític: no-magnètic, amb una excel·lent resistència a la corrosió i amb una gran duresa i plasticitat, és el tipus d'acer inoxidable més comú i utilitzat. Les aplicacions típiques inclouen equips químics, indústries alimentàries i farmacèutiques, dispositius mèdics, equips de cuina i electrodomèstics.
(2) Acer inoxidable ferrític: magnètic, amb resistència a la corrosió moderada, alta resistència i bona conductivitat tèrmica. S'utilitza principalment en sistemes d'escapament d'automòbils, carcasses d'electrodomèstics, decoració d'edificis i estris de cuina.
(3) Acer inoxidable martensític: magnètic, la seva força i duresa es poden millorar significativament mitjançant processos de tractament tèrmic com l'extinció i el tremp. Té una bona resistència al desgast, però una resistència a la corrosió relativament feble. S'utilitza habitualment en la fabricació d'eines de tall com ara bisturís, eixos, coixinets, peces de vàlvules, pales de turbines de vapor i vaixella.
(4) Acer inoxidable dúplex: la seva microestructura consta d'aproximadament un 50% d'austenita i un 50% de ferrita, combinant els avantatges de tots dos. Per exemple, la seva resistència és aproximadament el doble que l'acer inoxidable austenític, i té una excel·lent resistència a la corrosió per tensió de clorur mantenint una bona tenacitat i soldabilitat. S'utilitza principalment en enginyeria marina, equips de tractament d'aigua de mar, entorns altament corrosius a la indústria del petroli i el gas i la indústria de la pasta i el paper.
(5) Acer inoxidable endurit per precipitació: tot i mantenir una bona resistència a la corrosió i duresa, pot aconseguir una resistència molt alta mitjançant el tractament d'enduriment per precipitació. Adequat per a components-d'alta resistència en peces aeroespacials, de la indústria nuclear, engranatges, eixos, molles d'alt rendiment- i altres peces de precisió que requereixen una gran resistència i certa resistència a la corrosió.
02. Característiques i reptes del mecanitzat
① Enduriment significatiu: a causa de la bona plasticitat de l'acer inoxidable, es produeix fàcilment una deformació plàstica severa durant el tall, donant lloc a un augment significatiu de la duresa de la superfície mecanitzada, que al seu torn agreuja el desgast de l'eina i afecta la qualitat superficial de la peça de treball. ② Alta força de tall: l'acer inoxidable té una alta resistència i una bona tenacitat, donant lloc a una deformació plàstica important durant el tall. Això fa que les forces de tall siguin aproximadament un 50% superiors a les de l'acer al carboni normal, la qual cosa exigeix més la capacitat de càrrega-de les màquines-eina i les eines de tall.
③ Alta temperatura de tall i difícil dissipació de la calor: la mala conductivitat tèrmica del material fa que sigui difícil dissipar ràpidament la calor generada durant el tall. Una gran quantitat de calor s'acumula a l'àrea de contacte de l'eina-, la qual cosa fa que la temperatura de l'eina augmenti i es redueix significativament la seva vida útil.
④ Dificultat per trencar i treure encenalls: la bona plasticitat i duresa fan que els encenalls siguin difícils de trencar de manera natural, formant fàcilment una cinta contínua-com els xips. Aquests xips no només poden enredar l'eina o la peça de treball, provocant rascades a la superfície mecanitzada, sinó que també poden afectar la seguretat operativa i augmentar el desgast anormal de l'eina.
⑤ Fàcil adherència i desgast de l'eina: sota altes temperatures i pressió, el material d'encenall s'adhereix fàcilment a la cara del rastell de l'eina, formant una "vora-construïda" que no només afecta l'estabilitat del procés de tall, sinó que també empitjora la rugositat superficial de la peça mecanitzada.
03. Mesures de millora adoptades per Xiwei
① Optimitzar els materials d'eines: seleccioneu els materials d'eines adequats en funció dels requisits de mecanitzat, com ara carbur cimentat recobert (revestiment PVD), cermet, etc.; per a aplicacions amb requisits extremadament elevats de qualitat de superfície i eficiència, es poden utilitzar eines CBN.
② Optimitzar la geometria de l'eina: utilitzeu vores de tall més afilades i augmenteu adequadament els angles de rasclet i espai lliure per reduir eficaçment les forces de tall, reduir el desgast de l'eina i millorar la suavitat del tall.
③ Millorar el control de l'encenall: mitjançant l'adopció d'un angle de rasclet positiu combinat amb un trencador d'encenalls especialment optimitzat, el procés de tall es fa més suau alhora que millora la força de la punta de l'eina, aconseguint un control efectiu sobre la direcció i la forma del flux d'encenalls.
④ Millora la dissipació de calor: augmenta adequadament el radi de la punta de l'eina per millorar les condicions de dissipació de calor a la zona de tall, reduint així la temperatura de funcionament de l'eina i ampliant la seva durabilitat.
⑤ Optimitzeu els paràmetres de tall: optimitzeu sistemàticament la velocitat de tall, la velocitat d'avanç i la profunditat de tall per suprimir eficaçment la formació de-bords acumulats alhora que garanteix l'eficiència del mecanitzat i la qualitat de la peça, garantint la vida útil de l'eina i l'estabilitat del tall.
04. Caixa de mecanitzat
Nom de la peça: impulsor de turbina de vapor;
Material de la peça: acer inoxidable endurit per precipitació (17-4PH);
Màquina-eina: Centre de mecanitzat de 5 eixos/HSK63;
Mètode de refrigeració: oli-soluble en aigua (refrigeració interna);
Tipus de mecanitzat: Acabat de l'impulsor de la turbina de vapor (perfil de l'impulsor);
Nom de l'eina: fresa cònica recoberta;
Especificacions de l'eina: grau R3x8 x105xd25x165-4Z;
Paràmetres de tall: vc=120m/min, fz=0.03mm/Z, ap=0.2mm.
05. Característiques de l'eina
① L'eina adopta un gran angle d'hèlix (40 graus) i un disseny desigual de pas de les dents, fent que el procés de tall sigui més suau, reduint molt la força de tall i la vibració de tall i suprimint eficaçment l'enduriment del treball. La vida útil de l'eina augmenta en més d'un 50% en comparació amb el carbur revestit normal.
② Fil de tall afilat: utilitzant un gran angle de rastell i un disseny d'angle lliure, produeix un tall afilat per facilitar l'entrada de material i un millor acabat superficial. La força de tall es redueix un 30%, augmentant l'eficiència del mecanitzat en un 20%.
③ Espai de retenció d'encenalls: les ranures en espiral ofereixen un ampli espai de retenció d'encenalls, assegurant una eliminació suau d'encenalls i evitant el trencament de l'eina i les ratllades a la superfície de la peça causades per l'obstrucció d'encenalls. Això augmenta la taxa de rendiment del 90% al 98%.
④ Utilitzant un recobriment nano-resistent al desgast-, adequat per al tall-alta velocitat, allargant encara més la vida útil de l'eina.
06. Característiques de l'eina i resultats reals del mecanitzat
Les dades estadístiques mostren que l'ús de les freses d'extrem cònics d'aliatge anteriors va reduir el cost global de mecanitzat dels impulsors de turbina en un 30%.
