Melyek a rozsdamentes acélt alapanyagként használó CNC alkatrészek nyilvánvaló előnyei az acélhoz és alumíniumötvözetekhez képest?
A rozsdamentes acél egyedülálló tulajdonságainak köszönhetően kiváló választás különféle alkalmazásokhoz. Rendkívül ellenáll a korróziónak, ezért ideális olyan zord környezetben való használatra, mint a tengeri, repülőgép- és vegyipar. Az acéltól és alumíniumötvözetektől eltérően a rozsdamentes acél nem rozsdásodik vagy korrodálódik könnyen, ami növeli az alkatrészek élettartamát és megbízhatóságát.
A rozsdamentes acél emellett hihetetlenül erős és tartós, az acélötvözetekhez hasonlítható, és még az alumíniumötvözetek szilárdságát is meghaladja. Emiatt kiváló lehetőség a robusztusságot és szerkezeti integritást igénylő alkalmazásokhoz, mint például az autóipar, a repülőgépipar és az építőipar.
A rozsdamentes acél másik előnye, hogy magas és alacsony hőmérsékleten is megőrzi mechanikai tulajdonságait. Ez a tulajdonság alkalmassá teszi olyan alkalmazásokhoz, ahol szélsőséges hőmérséklet-ingadozások tapasztalhatók. Ezzel szemben az alumíniumötvözetek szilárdsága csökkenhet magas hőmérsékleten, és az acél érzékeny lehet a korrózióra magasabb hőmérsékleten.
A rozsdamentes acél eleve higiénikus és könnyen tisztítható. Ez ideális választássá teszi az orvosi, gyógyszerészeti és élelmiszer-feldolgozó iparban, ahol a tisztaság elengedhetetlen. Az acéllal ellentétben a rozsdamentes acél nem igényel további bevonatokat vagy kezeléseket higiéniai tulajdonságainak megőrzéséhez.
Bár a rozsdamentes acélnak számos előnye van, feldolgozási nehézségeit nem lehet figyelmen kívül hagyni.
A rozsdamentes acél anyagok feldolgozásának nehézségei elsősorban a következő szempontokat foglalják magukban:
1. Nagy vágási erő és magas vágási hőmérséklet
Ez az anyag nagy szilárdsággal és jelentős tangenciális feszültséggel rendelkezik, és a forgácsolás során jelentős képlékeny alakváltozáson megy keresztül, ami jelentős forgácsolóerőhöz vezet. Ezenkívül az anyag rossz hővezető képességgel rendelkezik, ami a vágási hőmérséklet emelkedését okozza. A magas hőmérséklet gyakran a szerszám vágóéléhez közeli keskeny területen koncentrálódik, ami a szerszám felgyorsult kopásához vezet.
2. Súlyos munkakeményedés
Az ausztenites rozsdamentes acél és néhány magas hőmérsékleten ötvözött rozsdamentes acél ausztenites szerkezetű. Ezek az anyagok hajlamosabbak megkeményedni a vágás során, jellemzően többszörösen, mint a hagyományos szénacél. Ennek eredményeként a vágószerszám a megmunkált területen működik, ami lerövidíti a szerszám élettartamát.
3. Könnyen ragasztható a késhez
Mind az ausztenites rozsdamentes acél, mind a martenzites rozsdamentes acél megosztja az erős forgácsot és a feldolgozás során magas forgácsolási hőmérsékletet. Ez adhéziót, hegesztést és egyéb tapadási jelenségeket eredményezhet, amelyek befolyásolhatják a felületi érdességet.megmunkált alkatrészek.
4. Gyorsított szerszámkopás
A fent említett anyagok magas olvadáspontú elemeket tartalmaznak, nagymértékben képlékenyek és magas forgácsolási hőmérsékletet eredményeznek. Ezek a tényezők a szerszám felgyorsult kopásához vezetnek, ami gyakori szerszámélezést és cserét tesz szükségessé. Ez negatívan befolyásolja a termelés hatékonyságát és növeli a szerszámhasználati költségeket. Ennek leküzdésére ajánlott csökkenteni a vágóvonal sebességét és az előtolást. Ezenkívül a legjobb, ha kifejezetten rozsdamentes acél vagy magas hőmérsékletű ötvözetek megmunkálására tervezett szerszámokat használ, és belső hűtést alkalmaz fúráskor és menetfúráskor.
Rozsdamentes acél alkatrészek feldolgozási technológia
A feldolgozási nehézségek fenti elemzése révén a rozsdamentes acél feldolgozási technológiája és a kapcsolódó szerszámparaméter-tervezés meglehetősen különbözik a hagyományos szerkezeti acélanyagoktól. A konkrét feldolgozási technológia a következő:
1. Fúrás feldolgozása
Rozsdamentes anyagok fúrásakor a lyukak megmunkálása nehézkes lehet a rossz hővezető képesség és a kis rugalmassági modulus miatt. Ennek a kihívásnak a leküzdéséhez ki kell választani a megfelelő szerszámanyagokat, meg kell határozni a szerszám ésszerű geometriai paramétereit, és be kell állítani a szerszám forgácsolási mennyiségét. Az ilyen típusú anyagok fúrásához a W6Mo5Cr4V2Al és W2Mo9Cr4Co8 anyagokból készült fúrószárakat ajánljuk.
A kiváló minőségű anyagokból készült fúróknak van néhány hátránya. Viszonylag drágák és nehéz beszerezni. Az általánosan használt W18Cr4V szabványos nagysebességű acél fúrószár használata esetén van néhány hiányosság. Például a csúcsszög túl kicsi, a keletkezett forgács túl széles ahhoz, hogy időben kiürüljön a furatból, és a vágófolyadék nem tudja gyorsan lehűteni a fúrószárat. Ezenkívül a rozsdamentes acél, mivel rossz hővezető, a forgácsolási hőmérséklet koncentrációját okozza a vágóélen. Ez könnyen égési sérüléseket és a két oldalfelület és a főél letöredezését eredményezheti, csökkentve a fúró élettartamát.
1) Szerszámgeometriai paraméterek kialakítása W18Cr4V fúrásnál Ha közönséges gyorsacél fúrószárat használ, a forgácsolóerő és a hőmérséklet főként a fúrócsúcsra összpontosul. A fúrószár vágórészének tartósságának javítása érdekében a csúcsszöget körülbelül 135°-140°-ra növelhetjük. Ez csökkenti a külső él dőlésszögét és szűkíti a fúróforgácsokat, hogy könnyebben távolítható el. A csúcsszög növelése azonban szélesebbé teszi a fúrószár vésőélét, ami nagyobb vágási ellenállást eredményez. Ezért meg kell köszörülnünk a fúrószár vésőélét. Köszörülés után a vésőél ferdeszöge 47° és 55° között legyen, a dőlésszög pedig 3°-5°. A vésőél csiszolása közben a vágóél és a hengeres felület közötti sarkot le kell kerekíteni, hogy növeljük a vésőél szilárdságát.
A rozsdamentes acél anyagok kis rugalmassági modulussal rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy a forgácsréteg alatti fémnek nagy a rugalmasság-visszanyerése és a feldolgozás során a munkakeményedés. Ha a hézagszög túl kicsi, a fúrószár oldalfelületének kopása felgyorsul, a vágási hőmérséklet nő, és a fúrószár élettartama csökken. Ezért szükséges a domborítási szög megfelelő növelése. Ha azonban a tehermentesítő szög túl nagy, a fúrószár fő éle elvékonyodik, és a fő él merevsége csökken. Általában előnyös a 12° és 15° közötti domborítási szög. A fúróforgács szűkítése és a forgácseltávolítás megkönnyítése érdekében a fúrószár két oldalsó felületén lépcsőzetes forgácshornyokat is fel kell nyitni.
2) A fúráshoz szükséges vágási mennyiség kiválasztásakor a Vágásnál a vágási hőmérséklet csökkentését kell kiindulni. A nagy sebességű vágás megnövekedett vágási hőmérsékletet eredményez, ami viszont súlyosbítja a szerszám kopását. Ezért a vágásnál a legfontosabb szempont a megfelelő vágási sebesség kiválasztása. Általában az ajánlott vágási sebesség 12-15 m/perc. Az előtolási sebesség viszont kevés hatással van a szerszám élettartamára. Ha azonban az előtolás túl alacsony, a szerszám belevág az edzett rétegbe, ami rontja a kopást. Ha az előtolás túl nagy, a felületi érdesség is romlik. A fenti két tényezőt figyelembe véve az ajánlott előtolási sebesség 0,32 és 0,50 mm/r között van.
3) Vágófolyadék kiválasztása: A vágási hőmérséklet fúrás közbeni csökkentése érdekében hűtőközegként emulzió használható.
2. Dörzsárazási feldolgozás
1) A rozsdamentes acél anyagok dörzsáraihoz általában keményfém dörzsárakat használnak. A dörzsára szerkezete és geometriai paraméterei eltérnek a hagyományos dörzsárakétól. A dörzsárazás során a forgács eltömődésének megelőzése és a vágófogak szilárdságának növelése érdekében a dörzsárfogak számát általában viszonylag alacsonyan tartják. A dörzsára dörzsszöge általában 8° és 12° között van, bár bizonyos esetekben 0° és 5° közötti dörzsszög is használható a nagy sebességű dörzsárazás eléréséhez. A hézagszög általában 8° és 12° között van.
A fő elhajlási szöget a furattól függően választjuk meg. Általában egy átmenő furatnál a szög 15° és 30° közötti, míg a nem átmenő furatoknál 45°. A forgácsok dörzsárazáskor történő kiürítéséhez az élhajlásszög körülbelül 10°-20°-kal növelhető. A penge szélességének 0,1 és 0,15 mm között kell lennie. A dörzsára fordított kúposnak nagyobbnak kell lennie, mint a hagyományos dörzsáraké. A keményfém dörzsárak általában 0,25–0,5 mm/100 mm, míg a nagysebességű acél dörzsárak kúpossága 0,1–0,25 mm/100 mm.
A dörzsára korrekciós része általában a közönséges dörzsárak hosszának 65-80%-a. A hengeres rész hossza általában a közönséges dörzsáraké 40-50%-a.
2) A dörzsárazásnál fontos a megfelelő előtolás mennyiségének kiválasztása, ami 0,08 és 0,4 mm/r között legyen, és a vágási sebességet 10 és 20 m/perc között. A durva dörzsárazási ráhagyásnak 0,2 és 0,3 mm között kell lennie, míg a finom dörzsárazási ráhagyásnak 0,1 és 0,2 mm között kell lennie. Durva dörzsárazáshoz keményfém, finom dörzsárazáshoz gyorsacél szerszámok használata javasolt.
3) A rozsdamentes acél anyagok dörzsárazásához használt vágófolyadék kiválasztásakor hűtőközegként teljes veszteség-rendszerű olaj vagy molibdén-diszulfid használható.
3. Unalmas feldolgozás
1) A rozsdamentes acél alkatrészek megmunkálásához szükséges szerszámanyag kiválasztásakor fontos figyelembe venni a nagy forgácsolóerőt és hőmérsékletet. A nagy szilárdságú és jó hővezető képességű keményfémek, például YW vagy YG keményfémek ajánlottak. A simításhoz YT14 és YT15 keményfém lapkák is használhatók. A kötegelt feldolgozáshoz kerámia anyagú szerszámok használhatók. Fontos azonban megjegyezni, hogy ezeket az anyagokat nagy szívósság és erős munkakeményedés jellemzi, ami a szerszám rezgését okozza, és mikroszkopikus vibrációt eredményezhet a pengén. Ezért az ilyen anyagok vágására szolgáló kerámiaszerszámok kiválasztásakor figyelembe kell venni a mikroszkopikus szívósságot. Jelenleg az α/βSialon anyag jobb választás, mivel kiválóan ellenáll a magas hőmérsékletű deformációnak és diffúziós kopásnak. Sikeresen alkalmazták nikkel alapú ötvözetek vágására, élettartama messze meghaladja az Al2O3 alapú kerámiát. A SiC-vel megerősített kerámia szintén hatékony eszközanyag rozsdamentes acél vagy nikkel alapú ötvözetek vágásához.
A CBN (cubic boron nitride) pengék ajánlottak az ezekből az anyagokból készült kioltott alkatrészek feldolgozásához. A CBN keménysége a második a gyémánt után, keménységi szintje elérheti a 7000-8000 HV-t. Nagy kopásállósággal rendelkezik, és akár 1200 °C-ig is ellenáll a magas vágási hőmérsékletnek. Ezenkívül kémiailag semleges, és nincs kémiai kölcsönhatása a vascsoport fémeivel 1200-1300 °C-on, így ideális rozsdamentes acél anyagok feldolgozására. Szerszám élettartama több tucatszor hosszabb lehet, mint a keményfém vagy kerámia szerszámoké.
2) A szerszám geometriai paramétereinek tervezése kritikus fontosságú a hatékony vágási teljesítmény eléréséhez. A keményfém szerszámok nagyobb dőlésszöget igényelnek a sima vágási folyamat és a hosszabb szerszámélettartam érdekében. A dőlésszögnek 10° és 20° között kell lennie durva megmunkálásnál, 15° és 20° között félsimításnál és 20° és 30° között simításnál. A fő elhajlási szöget a folyamatrendszer merevsége alapján kell megválasztani, 30° és 45° közötti tartományban a jó merevség érdekében, és 60° és 75° között a rossz merevség érdekében. Ha a munkadarab hossz-átmérő aránya meghaladja a tízszeresét, a fő elhajlási szög 90° lehet.
Ha rozsdamentes acél anyagokat kerámiaszerszámokkal fúrnak ki, általában negatív szöget alkalmaznak a vágáshoz, -5° és -12° között. Ez segít megerősíteni a pengét, és teljes mértékben kihasználja a kerámiaszerszámok nagy nyomószilárdságát. A tehermentesítő szög mérete közvetlenül befolyásolja a szerszám kopását és a penge szilárdságát, 5° és 12° közötti tartományban. A fő kihajlási szög változása befolyásolja a radiális és axiális forgácsolási erőket, valamint a vágási szélességet és vastagságot. Mivel a vibráció káros lehet a kerámia vágószerszámokra, a fő elhajlási szöget úgy kell megválasztani, hogy csökkentse a vibrációt, általában 30° és 75° között.
Ha CBN-t használnak szerszámanyagként, a szerszám geometriai paramétereinek tartalmazniuk kell a 0° és 10° közötti dőlésszöget, a 12° és 20° közötti domborítási szöget és a 45° és 90° közötti fő elhajlási szöget.
3) A gereblye felület élezésekor fontos, hogy az érdesség értéke alacsony legyen. Ennek az az oka, hogy ha a szerszámnak kicsi az érdesség értéke, az segít csökkenteni a forgács áramlási ellenállását, és elkerüli a forgácsok szerszámhoz tapadásának problémáját. A kis érdességérték biztosítása érdekében javasolt a szerszám elülső és hátsó felületének óvatos csiszolása. Ez segít elkerülni, hogy forgácsok tapadjanak a késhez.
4) Fontos, hogy a szerszám vágóéle éles legyen, hogy csökkentse a megmunkálási megkeményedést. Ezenkívül az előtolás mennyiségének és a visszavágás mértékének ésszerűnek kell lennie annak elkerülése érdekében, hogy a szerszám belevágjon az edzett rétegbe, ami negatívan befolyásolhatja a szerszám élettartamát.
5) Fontos figyelni a forgácstörő csiszolási folyamatára, ha rozsdamentes acéllal dolgozik. Ezek a forgácsok erős és szívós tulajdonságaikról ismertek, ezért a forgácstörőt a szerszám gereblye felületén megfelelően köszörülni kell. Ez megkönnyíti a forgácsok törését, megtartását és eltávolítását a vágási folyamat során.
6) Rozsdamentes acél vágásakor alacsony sebesség és nagy adagolás használata javasolt. A kerámia szerszámokkal végzett fúráshoz a megfelelő vágási mennyiség kiválasztása kulcsfontosságú az optimális teljesítmény érdekében. Folyamatos vágás esetén a vágási mennyiséget a kopásállóság és a vágási mennyiség közötti kapcsolat alapján kell megválasztani. Szakaszos vágásnál a megfelelő vágási mennyiséget a szerszámtörési mintázat alapján kell meghatározni.
Mivel a kerámiaszerszámok kiváló hő- és kopásállósággal rendelkeznek, a forgácsolási mennyiség hatása a szerszám élettartamára nem olyan jelentős, mint a keményfém szerszámoknál. Általában kerámiaszerszámok használatakor az előtolás a legérzékenyebb tényező a szerszám törésére. Ezért a rozsdamentes acél alkatrészek fúrásakor próbáljon meg nagy vágási sebességet, nagy visszavágási mennyiséget és viszonylag kis előrelépést választani a munkadarab anyaga alapján, és a szerszámgép teljesítményétől, a folyamatrendszer merevségétől és a penge szilárdságától függően.
7) Ha rozsdamentes acéllal dolgozik, fontos a megfelelő vágófolyadék kiválasztása a sikeres fúrás érdekében. A rozsdamentes acél hajlamos a tapadásra, és gyenge a hőleadása, ezért a kiválasztott vágófolyadéknak jó kötési ellenállással és hőelvezetési tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Például magas klórtartalmú vágófolyadék használható.
Emellett rendelkezésre állnak ásványolaj- és nitrátmentes vizes oldatok, amelyek jó hűtő-, tisztító-, rozsdagátló és kenő hatásúak, mint például a H1L-2 szintetikus vágófolyadék. A megfelelő vágófolyadék használatával leküzdhetők a rozsdamentes acél megmunkálásával kapcsolatos nehézségek, ami megnöveli a szerszám élettartamát a fúrás, dörzsárazás és fúrás során, csökkenti a szerszám élezését és cseréjét, javítja a gyártási hatékonyságot és jobb minőségű furatfeldolgozást. Ez végső soron csökkentheti a munkaintenzitást és a termelési költségeket, miközben kielégítő eredményeket ér el.
Az Anebonnál az az elképzelésünk, hogy a minőséget és az őszinteséget helyezzük előtérbe, őszinte segítséget nyújtsunk, és kölcsönös haszonra törekszünk. Célunk, hogy folyamatosan kiválót alkossunkesztergált fém alkatrészekés mikroCNC maró alkatrészek. Nagyra értékeljük kérdését, és a lehető leghamarabb válaszolunk.
Feladás időpontja: 2024.04.24