Millised on roostevaba terast toorainena kasutavate CNC-osade ilmsed eelised võrreldes terase ja alumiiniumisulamitega?
Roostevaba teras on oma ainulaadsete omaduste tõttu suurepärane valik mitmesugusteks rakendusteks. See on väga korrosioonikindel, mis muudab selle ideaalseks kasutamiseks karmides keskkondades, nagu mere-, lennundus- ja keemiatööstus. Erinevalt terasest ja alumiiniumisulamitest ei roosteta ega korrodeeru kergesti roostevaba teras, mis suurendab detailide pikaealisust ja töökindlust.
Roostevaba teras on ka uskumatult tugev ja vastupidav, võrreldav terasesulamitega ja ületab isegi alumiiniumisulamite tugevust. See muudab selle suurepäraseks võimaluseks rakenduste jaoks, mis nõuavad vastupidavust ja konstruktsiooni terviklikkust, näiteks autotööstuses, lennunduses ja ehituses.
Roostevaba terase teine eelis on see, et see säilitab oma mehaanilised omadused nii kõrgel kui ka madalal temperatuuril. See omadus muudab selle sobivaks rakendusteks, kus esineb äärmuslikke temperatuurikõikumisi. Seevastu alumiiniumisulamite tugevus võib kõrgetel temperatuuridel väheneda ja teras võib kõrgetel temperatuuridel olla vastuvõtlik korrosioonile.
Roostevaba teras on ka oma olemuselt sanitaarne ja seda on lihtne puhastada. See muudab selle ideaalseks valikuks rakendusteks meditsiini-, farmaatsia- ja toiduainetööstuses, kus puhtus on hädavajalik. Erinevalt terasest ei vaja roostevaba teras oma hügieeniliste omaduste säilitamiseks täiendavaid katteid ega töötlusi.
Kuigi roostevabal terasel on palju eeliseid, ei saa ignoreerida selle töötlemise raskusi.
Roostevabast terasest materjalide töötlemise raskused hõlmavad peamiselt järgmisi aspekte:
1. Suur lõikejõud ja kõrge lõiketemperatuur
Sellel materjalil on suur tugevus ja märkimisväärne tangentsiaalne pinge ning see läbib lõikamise ajal märkimisväärse plastilise deformatsiooni, mis toob kaasa märkimisväärse lõikejõu. Lisaks on materjalil halb soojusjuhtivus, mis põhjustab lõiketemperatuuri tõusu. Kõrge temperatuur koondub sageli kitsasse piirkonda tööriista lõikeserva lähedal, mis põhjustab tööriista kiiremat kulumist.
2. Tugev töökarastus
Austeniitsel roostevabal terasel ja mõnel kõrgtemperatuuril legeeritud roostevaba terasel on austeniitne struktuur. Nendel materjalidel on lõikamise ajal suurem kalduvus kõvastuda, tavaliselt mitu korda rohkem kui tavalisel süsinikterasel. Selle tulemusena töötab lõikeriist tööga karastatud piirkonnas, mis lühendab tööriista eluiga.
3. Lihtne noa külge kleepida
Nii austeniitsel roostevabal terasel kui ka martensiitsel roostevabal terasel on tugevate laastude ja töötlemise ajal kõrge lõiketemperatuuri tekitamise omadused. Selle tulemuseks võib olla nakkumine, keevitus ja muud kleepumisnähtused, mis võivad segada pinna karedust.töödeldud osad.
4. Kiirendatud tööriistade kulumine
Ülalmainitud materjalid sisaldavad kõrge sulamistemperatuuriga elemente, on hästi tempermalmist ja tekitavad kõrgeid lõiketemperatuure. Need tegurid põhjustavad tööriista kiirenenud kulumist, mistõttu on vaja sagedast tööriista teritamist ja väljavahetamist. See mõjutab negatiivselt tootmise efektiivsust ja suurendab tööriista kasutamise kulusid. Selle vastu võitlemiseks on soovitatav vähendada lõikeliini kiirust ja etteannet. Lisaks on kõige parem kasutada spetsiaalselt roostevaba terase või kõrgtemperatuursete sulamite töötlemiseks mõeldud tööriistu ning kasutada puurimisel ja keermetamisel sisemist jahutust.
Roostevabast terasest osade töötlemise tehnoloogia
Ülaltoodud töötlemisraskuste analüüsi põhjal peaks roostevaba terase töötlemistehnoloogia ja sellega seotud tööriistaparameetrite disain olema tavalistest teraskonstruktsioonimaterjalidest üsna erinev. Spetsiifiline töötlemistehnoloogia on järgmine:
1. Puurimise töötlemine
Roostevabast terasest materjalide puurimisel võib aukude töötlemine olla keeruline nende halva soojusjuhtivuse ja väikese elastsusmooduli tõttu. Selle väljakutse ületamiseks tuleks valida sobivad tööriistamaterjalid, määrata tööriista mõistlikud geomeetrilised parameetrid ja määrata tööriista lõikekogus. Seda tüüpi materjalide puurimiseks on soovitatav kasutada puure, mis on valmistatud sellistest materjalidest nagu W6Mo5Cr4V2Al ja W2Mo9Cr4Co8.
Kvaliteetsetest materjalidest valmistatud puuriteradel on mõned puudused. Need on suhteliselt kallid ja neid on raske osta. Tavaliselt kasutatava W18Cr4V standardse kiirterasest puuri kasutamisel on mõned puudused. Näiteks on tipunurk liiga väike, tekkivad laastud on liiga laiad, et neid õigel ajal august välja lasta ja lõikevedelik ei suuda puurit kiiresti jahutada. Lisaks põhjustab roostevaba teras, olles halb soojusjuht, lõiketemperatuuri koondumise lõikeservale. See võib kergesti põhjustada põletusi ja kahe külgpinna ja põhiserva lõhenemist, mis vähendab puuri kasutusiga.
1) Tööriista geomeetriliste parameetrite disain W18Cr4V-ga puurimisel Tavalise kiirterasest puuri kasutamisel on lõikejõud ja temperatuur peamiselt koondunud puuri otsale. Puuritera lõikeosa vastupidavuse parandamiseks võime tõsta tipunurka umbes 135°-140°-ni. See vähendab ka välisserva kaldenurka ja ahendab puurimislaaste, et neid oleks lihtsam eemaldada. Kuid tipunurga suurendamine muudab puuri peitliserva laiemaks, mille tulemuseks on suurem lõiketakistus. Seetõttu peame lihvima puuri meisli serva. Pärast lihvimist peaks peitli serva kaldenurk olema vahemikus 47° kuni 55° ja kaldenurk 3° ~ 5°. Meisli serva lihvimise ajal peaksime meisli serva tugevuse suurendamiseks ümardama lõikeserva ja silindrilise pinna vahelise nurga.
Roostevabast terasest materjalidel on väike elastsusmoodul, mis tähendab, et laastukihi all oleval metallil on töötlemisel suur elastsus taastumine ja töökõvenemine. Kui kliirensnurk on liiga väike, kiireneb puuri otsapinna kulumine, lõiketemperatuur tõuseb ja puuri eluiga lüheneb. Seetõttu on vaja reljeefi nurka asjakohaselt suurendada. Kui aga reljeefne nurk on liiga suur, muutub puuri põhiserv õhukeseks ja põhiserva jäikus väheneb. Üldiselt eelistatakse reljeefnurka 12° kuni 15°. Puurilaastude kitsendamiseks ja laastu eemaldamise hõlbustamiseks on vaja avada ka puuri kahel külgpinnal astmelised laastusooned.
2) Puurimise lõikekoguse valimisel tuleb lõiketemperatuuri vähendamisel lähtuda lõikest. Kiire lõikamine suurendab lõiketemperatuuri, mis omakorda suurendab tööriista kulumist. Seetõttu on lõikamise kõige olulisem aspekt sobiva lõikekiiruse valimine. Üldiselt on soovitatav lõikekiirus vahemikus 12-15 m/min. Seevastu ettenihkekiirus mõjutab tööriista tööiga vähe. Kui etteandekiirus on aga liiga väike, lõikab tööriist kõvastunud kihti, mis halvendab kulumist. Kui etteandekiirus on liiga suur, halveneb ka pinna karedus. Arvestades ülaltoodud kahte tegurit, on soovitatav etteandekiirus vahemikus 0,32–0,50 mm/r.
3) Lõikevedeliku valik: lõikamistemperatuuri alandamiseks puurimisel võib jahutusainena kasutada emulsiooni.
2. Hõõrimise töötlemine
1) Roostevabast terasest materjalide hõõrimisel kasutatakse tavaliselt karbiidist hõõritsaid. Hõõritsa ehitus ja geomeetrilised parameetrid erinevad tavaliste hõõritsuste omadest. Hõõrimise ajal laastude ummistumise vältimiseks ja lõikuri hammaste tugevuse suurendamiseks hoitakse hõõritsa hammaste arv üldiselt suhteliselt väike. Hõõritsa kaldenurk on tavaliselt vahemikus 8° kuni 12°, kuigi mõnel konkreetsel juhul võib kiire hõõrimise saavutamiseks kasutada kaldenurka 0° kuni 5°. Kliirensi nurk on üldiselt umbes 8° kuni 12°.
Peamine kaldenurk valitakse sõltuvalt avast. Tavaliselt on läbiva ava puhul nurk 15° kuni 30°, mitteläbiva augu puhul aga 45°. Hõõrimisel laastude ettepoole väljutamiseks võib serva kaldenurka suurendada umbes 10° kuni 20°. Tera laius peaks olema vahemikus 0,1–0,15 mm. Hõõritsa ümberpööratud koonus peaks olema suurem kui tavalistel hõõritsatel. Karbiidist hõõritsad on tavaliselt 0,25–0,5 mm/100 mm, samas kui kiirterasest hõõritsad on nende koonuse poolest 0,1–0,25 mm/100 mm.
Hõõritsa parandusosa moodustab üldjuhul 65% kuni 80% tavaliste hõõritsate pikkusest. Silindrilise osa pikkus on tavaliselt 40–50% tavaliste hõõritsuste pikkusest.
2) Hõõrimisel on oluline valida õige etteandekogus, mis peaks jääma vahemikku 0,08–0,4 mm/r, ja lõikekiirus, mis peaks jääma vahemikku 10–20 m/min. Jäme hõõrimise varu peaks olema vahemikus 0,2–0,3 mm, samas kui peenhõõrimise varu peaks olema vahemikus 0,1–0,2 mm. Jämedaks hõõrimiseks on soovitatav kasutada karbiidist tööriistu, peenhõõrimiseks aga kiirterasest tööriistu.
3) Roostevabast terasest materjalide hõõrimiseks kasutatava lõikevedeliku valimisel võib jahutusainena kasutada kogukaosüsteemi õli või molübdeendisulfiidi.
3. Igav töötlemine
1) Roostevabast terasest osade töötlemiseks tööriista materjali valimisel on oluline arvestada suure lõikejõu ja temperatuuriga. Soovitatavad on suure tugevuse ja hea soojusjuhtivusega karbiidid, nagu YW või YG karbiid. Viimistlemiseks võib kasutada ka YT14 ja YT15 karbiidist sisetükke. Keraamiliste materjalide tööriistu saab kasutada partii töötlemiseks. Siiski on oluline märkida, et neid materjale iseloomustab suur sitkus ja tugev töökõvastus, mis põhjustab tööriista vibratsiooni ja võib põhjustada tera mikroskoopilist vibratsiooni. Seetõttu tuleks nende materjalide lõikamiseks keraamiliste tööriistade valimisel arvesse võtta mikroskoopilist sitkust. Praegu on α / βSialon materjal parem valik, kuna sellel on suurepärane vastupidavus kõrge temperatuuriga deformatsioonile ja difusiooni kulumisele. Seda on edukalt kasutatud niklipõhiste sulamite lõikamisel ja selle kasutusiga ületab tunduvalt Al2O3-põhise keraamika. SiC vurruga tugevdatud keraamika on ka tõhus tööriistamaterjal roostevaba terase või niklipõhiste sulamite lõikamiseks.
Nendest materjalidest valmistatud karastatud osade töötlemiseks soovitatakse kasutada CBN-i (kuubikuboornitriid) lõiketerasid. CBN on kõvaduse poolest teemandi järel teisel kohal, kõvadustasemega võib ulatuda 7000–8000 HV. Sellel on kõrge kulumiskindlus ja see talub kõrgeid lõiketemperatuure kuni 1200°C. Lisaks on see keemiliselt inertne ja sellel puudub keemiline koostoime rauarühma metallidega temperatuuril 1200–1300 °C, mistõttu on see ideaalne roostevabast terasest materjalide töötlemiseks. Selle tööriista eluiga võib olla kümneid kordi pikem kui karbiidist või keraamilistest tööriistadest.
2) Tööriista geomeetriliste parameetrite kujundamine on tõhusa lõikejõudluse saavutamiseks ülioluline. Karbiidtööriistad nõuavad suuremat kaldenurka, et tagada sujuv lõikeprotsess ja pikem tööriista kasutusiga. Kaldenurk peaks töötlemata töötlemisel olema umbes 10° kuni 20°, poolviimistluse puhul 15° kuni 20° ja viimistlemisel 20° kuni 30°. Peamine läbipaindenurk tuleks valida protsessisüsteemi jäikuse alusel, vahemikuga 30° kuni 45° hea jäikuse ja 60° kuni 75° halva jäikuse korral. Kui tooriku pikkuse ja läbimõõdu suhe ületab kümme korda, võib peamine läbipaindenurk olla 90°.
Roostevabast terasest materjalide puurimisel keraamiliste tööriistadega kasutatakse lõikamisel üldjuhul negatiivset kaldenurka vahemikus -5° kuni -12°. See aitab tugevdada tera ja kasutab täielikult ära keraamiliste tööriistade suurt survetugevust. Reljeefse nurga suurus mõjutab otseselt tööriista kulumist ja tera tugevust vahemikus 5° kuni 12°. Peamise läbipaindenurga muutused mõjutavad radiaalseid ja aksiaalseid lõikejõude, samuti lõikelaiust ja paksust. Kuna vibratsioon võib keraamilistele lõiketööriistadele kahjulik olla, tuleks vibratsiooni vähendamiseks valida peamine läbipaindenurk, tavaliselt vahemikus 30° kuni 75°.
Kui tööriista materjalina kasutatakse CBN-i, peaksid tööriista geomeetrilised parameetrid sisaldama kaldenurka 0° kuni 10°, reljeefnurka 12° kuni 20° ja peamist läbipaindenurka 45° kuni 90°.
3) Reha pinna teritamisel on oluline hoida kareduse väärtus väike. Seda seetõttu, et kui tööriistal on väike kareduse väärtus, aitab see vähendada lõikelaastude voolutakistust ja väldib laastude tööriista külge kleepumise probleemi. Väikese kareduse väärtuse tagamiseks on soovitatav tööriista esi- ja tagapind hoolikalt lihvida. See aitab vältida ka laastude kleepumist noa külge.
4) Töökarastuse vähendamiseks on oluline hoida tööriista lõikeserv teravana. Lisaks peaks etteande ja tagasilõikamise kogus olema mõistlik, et vältida tööriista lõikamist kõvastunud kihti, mis võib tööriista eluiga negatiivselt mõjutada.
5) Roostevaba terasega töötamisel on oluline pöörata tähelepanu laastukuru lihvimisprotsessile. Need laastud on tuntud oma tugevate ja sitkete omaduste poolest, seega peaks tööriista rehapinnal olev laastumurdja olema korralikult lihvitud. See hõlbustab lõikamise ajal laastude murdmist, hoidmist ja eemaldamist.
6) Roostevaba terase lõikamisel on soovitatav kasutada väikest kiirust ja suuri etteandekoguseid. Keraamiliste tööriistadega puurimisel on õige lõikekoguse valimine optimaalse jõudluse jaoks ülioluline. Pideva lõikamise korral tuleks lõikekogus valida kulumiskindluse ja lõikekoguse vahelise suhte alusel. Vahelduva lõikamise korral tuleks sobiv lõikekogus määrata tööriista purunemismustri põhjal.
Kuna keraamilistel tööriistadel on suurepärane kuumus- ja kulumiskindlus, ei ole lõikekoguse mõju tööriista kulumisajale nii oluline kui karbiidtööriistade puhul. Üldiselt on keraamiliste tööriistade kasutamisel ettenihke kiirus tööriista purunemise suhtes kõige tundlikum tegur. Seetõttu proovige roostevabast terasest osade puurimisel valida suur lõikekiirus, suur tagasilõikamise kogus ja suhteliselt väike edasiminek, mis põhinevad töödeldava detaili materjalil ja sõltuvad tööpingi võimsusest, protsessisüsteemi jäikusest ja tera tugevusest.
7) Roostevaba terasega töötamisel on eduka puurimise tagamiseks oluline valida õige lõikevedelik. Roostevaba teras on kalduvus nakkuda ja sellel on halb soojuse hajumine, seega peab valitud lõikevedelikul olema hea nakkumiskindlus ja soojuse hajumise omadused. Näiteks võib kasutada suure kloorisisaldusega lõikevedelikku.
Lisaks on saadaval mineraalõli- ja nitraadivabad vesilahused, millel on hea jahutav, puhastav, roostevastane ja määriv toime, näiteks H1L-2 sünteetiline lõikevedelik. Sobiva lõikevedeliku kasutamisega saab ületada roostevaba terase töötlemisega seotud raskused, mille tulemuseks on tööriista tööiga pikenemine puurimisel, hõõrimisel ja puurimisel, tööriistade teritamise ja muudatuste vähenemine, tootmise tõhususe paranemine ja aukude töötlemise kvaliteet. See võib lõppkokkuvõttes vähendada töömahukust ja tootmiskulusid, saavutades samal ajal rahuldavad tulemused.
Anebonis on meie idee seada esikohale kvaliteet ja ausus, osutada siirast abi ja püüdleda vastastikuse kasu poole. Meie eesmärk on järjepidevalt luua suurepäraseidtreitud metallosadja mikroCNC freesdetailid. Hindame teie päringut ja vastame teile esimesel võimalusel.
Postitusaeg: 24. aprill 2024