Које су очигледне предности ЦНЦ делова који користе нерђајући челик као сировину у поређењу са челиком и легурама алуминијума?
Нерђајући челик је одличан избор за различите примене због својих јединствених својстава. Веома је отпоран на корозију, што га чини идеалним за употребу у тешким окружењима као што су поморска, ваздухопловна и хемијска индустрија. За разлику од челика и легура алуминијума, нерђајући челик не рђа и не кородира лако, што повећава дуговечност и поузданост делова.
Нерђајући челик је такође невероватно јак и издржљив, упоредив са челичним легурама и чак превазилази снагу легура алуминијума. Ово га чини одличном опцијом за апликације које захтевају робусност и структурални интегритет, као што су аутомобили, ваздухопловство и грађевинарство.
Још једна предност нерђајућег челика је да одржава своја механичка својства и на високим и на ниским температурама. Ова карактеристика га чини погодним за апликације где се сусрећу екстремне температурне варијације. Насупрот томе, легуре алуминијума могу имати смањену чврстоћу на високим температурама, а челик може бити подложан корозији на повишеним температурама.
Нерђајући челик је такође инхерентно санитарни и једноставан за чишћење. Ово га чини идеалним избором за примену у медицинској, фармацеутској и прехрамбеној индустрији где је чистоћа неопходна. За разлику од челика, нерђајући челик не захтева додатне премазе или третмане да би одржао своје хигијенске особине.
Иако нерђајући челик има многе предности, његове потешкоће у обради не могу се занемарити.
Потешкоће у обради материјала од нерђајућег челика углавном укључују следеће аспекте:
1. Висока сила резања и висока температура резања
Овај материјал поседује велику чврстоћу и значајно тангенцијално напрезање, а током сечења подлеже значајним пластичним деформацијама, што доводи до значајне силе резања. Штавише, материјал има лошу топлотну проводљивост, што доводи до повећања температуре резања. Висока температура је често концентрисана у уском подручју близу резне ивице алата, што доводи до убрзаног хабања алата.
2. Тешко радно каљење
Аустенитни нерђајући челик и неки високотемпературни легирани нерђајући челици имају аустенитну структуру. Ови материјали имају већу склоност ка очвршћавању током сечења, обично неколико пута више од обичног угљеничног челика. Као резултат тога, алат за сечење ради у области каљеној, што скраћује животни век алата.
3. Лако се залепити за нож
И аустенитни нерђајући челик и мартензитни нерђајући челик деле карактеристике производње јаких струготина и генерисања високих температура резања током обраде. Ово може довести до адхезије, заваривања и других појава лепљења које могу да ометају храпавост површинемашински обрађени делови.
4. Убрзано хабање алата
Горе поменути материјали садрже елементе високе тачке топљења, веома су савитљиви и стварају високе температуре резања. Ови фактори доводе до убрзаног хабања алата, што захтева често оштрење и замену алата. Ово негативно утиче на ефикасност производње и повећава трошкове коришћења алата. Да би се ово спречило, препоручује се смањење брзине резне линије и помака. Поред тога, најбоље је користити алате посебно дизајниране за обраду нерђајућег челика или легура на високим температурама и користити унутрашње хлађење приликом бушења и урезивања.
Технологија обраде делова од нерђајућег челика
Кроз горњу анализу потешкоћа у обради, технологија обраде и одговарајући дизајн параметара алата од нерђајућег челика би требало да се доста разликују од обичних материјала од конструкцијског челика. Специфична технологија обраде је следећа:
1. Обрада бушења
Приликом бушења материјала од нерђајућег челика, обрада рупа може бити тешка због њихове слабе топлотне проводљивости и малог модула еластичности. Да би се превазишао овај изазов, потребно је одабрати одговарајуће материјале алата, одредити разумне геометријске параметре алата и подесити количину резања алата. За бушење ових врста материјала препоручују се бургије од материјала као што су В6Мо5Цр4В2Ал и В2Мо9Цр4Цо8.
Бушилице направљене од висококвалитетних материјала имају неке недостатке. Они су релативно скупи и тешко их је купити. Када користите стандардну бургију од брзог челика В18Цр4В, која се обично користи, постоје неки недостаци. На пример, угао темена је сувише мали, произведена струготина је сувише широка да би се на време избацила из рупе, а течност за сечење не може брзо да охлади бургију. Штавише, нерђајући челик, као лош топлотни проводник, изазива концентрацију температуре резања на ивици сечења. Ово може лако довести до опекотина и ломљења две бочне површине и главне ивице, смањујући век трајања бургије.
1) Дизајн геометријских параметара алата Приликом бушења са В18Цр4В Када се користи обична бургија од брзог челика, сила сечења и температура су углавном концентрисане на врх бургије. Да бисмо побољшали издржљивост резног дела бургије, можемо повећати угао врха на око 135°~140°. Ово ће такође смањити нагибни угао спољне ивице и сузити струготине за бушење како би се олакшало њихово уклањање. Међутим, повећање угла врха ће учинити ивицу длета бургије широм, што резултира већом отпорношћу на сечење. Због тога морамо брусити ивицу длета бургије. Након брушења, угао ивице длета треба да буде између 47° до 55°, а нагибни угао треба да буде 3°~5°. Док брусимо ивицу длета, треба да заокружимо угао између резне ивице и цилиндричне површине да бисмо повећали снагу ивице длета.
Материјали од нерђајућег челика имају мали модул еластичности, што значи да метал испод слоја чипа има велики еластични опоравак и радно очвршћавање током обраде. Ако је зазорни угао премали, хабање бочне површине бургије ће се убрзати, температура сечења ће се повећати, а животни век бургије ће се смањити. Због тога је потребно на одговарајући начин повећати угао рељефа. Међутим, ако је угао рељефа превелик, главна ивица бургије ће постати танка, а крутост главне ивице ће се смањити. Угао рељефа од 12° до 15° је генерално пожељан. Да би се сузиле струготине и олакшало уклањање струготине, такође је неопходно отворити распоређене жлебове за струготине на две бочне површине бургије.
2) Приликом одабира количине сечења за бушење, одабир Када је у питању сечење, почетна тачка треба да буде смањење температуре сечења. Сечење великом брзином доводи до повећања температуре резања, што заузврат погоршава хабање алата. Стога је најважнији аспект сечења одабрати одговарајућу брзину сечења. Генерално, препоручена брзина сечења је између 12-15 м/мин. Брзина помака, с друге стране, мало утиче на век трајања алата. Међутим, ако је брзина помака прениска, алат ће се урезати у очврсли слој, што ће погоршати хабање. Ако је брзина помака превисока, храпавост површине ће се такође погоршати. Узимајући у обзир горња два фактора, препоручени проток је између 0,32 и 0,50 мм/р.
3) Избор течности за сечење: Да би се смањила температура сечења током бушења, емулзија се може користити као расхладни медијум.
2. Обрада развртањем
1) Приликом развртања материјала од нерђајућег челика, обично се користе карбидни развртачи. Структура и геометријски параметри развртача се разликују од оних код обичних развртача. Да би се спречило зачепљење струготине током развртања и побољшала чврстоћа зубаца резача, број зубаца развртача је генерално релативно низак. Нагибни угао развртача је обично између 8° до 12°, иако се у неким специфичним случајевима може користити нагибни угао од 0° до 5° за постизање велике брзине развртања. Зазорни угао је углавном око 8° до 12°.
Главни угао деклинације се бира у зависности од рупе. Генерално, за пролазну рупу, угао је од 15° до 30°, док је за не-пролазну рупу 45°. За избацивање струготине напред приликом развртања, угао нагиба ивице се може повећати за око 10° до 20°. Ширина сечива треба да буде између 0,1 и 0,15 мм. Обрнути конус на развртачу треба да буде већи од оног код обичних развртача. Карбидни развртачи су генерално 0,25 до 0,5 мм/100 мм, док су развртачи од брзорезног челика 0,1 до 0,25 мм/100 мм у смислу њиховог конуса.
Корекциони део развртача је углавном 65% до 80% дужине обичних развртача. Дужина цилиндричног дела је обично 40% до 50% дужине обичних развртача.
2) Приликом развртања важно је одабрати праву количину помака, која треба да буде између 0,08 до 0,4 мм/р, и брзину резања која треба да се креће између 10 до 20 м/мин. Додатак за грубо развртање треба да буде између 0,2 до 0,3 мм, док додатак за фино развртање треба да буде између 0,1 до 0,2 мм. Препоручује се употреба карбидних алата за грубо развртање, а алата од брзорезног челика за фино развртање.
3) Приликом одабира течности за сечење за развртање материјала од нерђајућег челика, као расхладни медијум може се користити уље система тоталних губитака или молибден дисулфид.
3. Досадна обрада
1) Приликом одабира материјала алата за обраду делова од нерђајућег челика, важно је узети у обзир високу силу резања и температуру. Препоручују се карбиди високе чврстоће и добре топлотне проводљивости, као што су ИВ или ИГ карбид. За завршну обраду могу се користити и ИТ14 и ИТ15 карбидни умеци. Алати за керамичке материјале могу се користити за серијску обраду. Међутим, важно је напоменути да се ови материјали одликују високом жилавошћу и тешким радним отврдњавањем, што ће узроковати вибрирање алата и може довести до микроскопских вибрација на сечиву. Стога, приликом одабира керамичких алата за сечење ових материјала, треба узети у обзир микроскопску жилавост. Тренутно је α/βСиалон материјал бољи избор због одличне отпорности на високотемпературну деформацију и дифузијско хабање. Успешно се користи у резању легура на бази никла, а његов радни век далеко премашује керамику на бази Ал2О3. Керамика ојачана СиЦ брковима је такође ефикасан алатни материјал за сечење нерђајућег челика или легура на бази никла.
ЦБН (кубни бор нитрид) сечива се препоручују за обраду каљених делова направљених од ових материјала. ЦБН је други после дијаманта у погледу тврдоће, са нивоом тврдоће који може да достигне 7000 ~ 8000ХВ. Има високу отпорност на хабање и може да издржи високе температуре резања до 1200°Ц. Штавише, хемијски је инертан и нема хемијску интеракцију са металима групе гвожђа на 1200 до 1300°Ц, што га чини идеалним за обраду материјала од нерђајућег челика. Његов век трајања алата може бити десетине пута дужи од карбидних или керамичких алата.
2) Дизајн геометријских параметара алата је критичан за постизање ефикасних перформанси сечења. Алати од тврдог метала захтевају већи нагибни угао да би се обезбедио несметан процес сечења и дужи век алата. Нагибни угао треба да буде око 10° до 20° за грубу обраду, 15° до 20° за полузавршну обраду и 20° до 30° за завршну обраду. Главни угао отклона треба изабрати на основу крутости процесног система, са опсегом од 30° до 45° за добру крутост и 60° до 75° за лошу крутост. Када однос дужине и пречника радног комада премашује десет пута, главни угао отклона може бити 90°.
Када се користе материјали од нерђајућег челика са керамичким алатима, негативан нагибни угао се углавном користи за сечење, у распону од -5° до -12°. Ово помаже у јачању сечива и у потпуности искориштава високу чврстоћу на притисак керамичких алата. Величина угла растерећења директно утиче на хабање алата и снагу сечива, у опсегу од 5° до 12°. Промене главног угла отклона утичу на радијалне и аксијалне силе резања, као и на ширину и дебљину сечења. Пошто вибрације могу бити штетне за керамичке алате за сечење, главни угао отклона треба изабрати да смањи вибрације, обично у опсегу од 30° до 75°.
Када се ЦБН користи као материјал алата, геометријски параметри алата треба да укључују нагибни угао од 0° до 10°, угао рељефа од 12° до 20° и главни угао отклона од 45° до 90°.
3) Приликом оштрења површине грабуља, важно је да вредност храпавости буде мала. То је зато што када алат има малу вредност храпавости, помаже у смањењу отпора струјања струготине и избегава проблем лепљења струготине за алат. Да би се обезбедила мала вредност храпавости, препоручује се пажљиво брушење предње и задње површине алата. Ово ће такође помоћи да се избегне да се чипс залепи за нож.
4) Важно је да резна ивица алата буде оштра како би се смањило отврдњавање при раду. Поред тога, количина помака и количина повратног сечења треба да буду разумни како би се избегло да алат уђе у очврсли слој, што би могло негативно утицати на животни век алата.
5) Важно је обратити пажњу на процес млевења ломљења струготине када радите са нерђајућим челиком. Ове струготине су познате по својим јаким и чврстим карактеристикама, тако да ломач струготине на грабуљној површини алата треба да буде правилно брушен. Ово ће олакшати ломљење, држање и уклањање струготина током процеса сечења.
6) Када сечете нерђајући челик, препоручује се употреба мале брзине и велике количине додавања. За бушење са керамичким алатима, одабир праве количине резања је кључан за оптималне перформансе. За континуирано сечење, количину резања треба изабрати на основу односа између издржљивости хабања и количине резања. За повремено сечење, одговарајућу количину сечења треба одредити на основу шаблона лома алата.
Пошто керамички алати имају одличну отпорност на топлоту и хабање, утицај количине резања на век хабања алата није толико значајан као код карбидних алата. Генерално, када се користе керамички алати, брзина помака је најосетљивији фактор за ломљење алата. Због тога, када бушите делове од нерђајућег челика, покушајте да изаберете високу брзину сечења, велику количину резања уназад и релативно мали напредак, на основу материјала радног комада и подложни снази машине алатке, крутости процеса и јачини сечива.
7) Када радите са нерђајућим челиком, важно је одабрати праву течност за сечење како бисте осигурали успешно бушење. Нерђајући челик је склон лепљењу и слабо одводи топлоту, тако да одабрана течност за сечење мора имати добру отпорност на лепљење и својства одвођења топлоте. На пример, може се користити течност за сечење са високим садржајем хлора.
Поред тога, доступни су водени раствори без минералних уља, без нитрата који имају добре ефекте хлађења, чишћења, против рђе и подмазивања, као што је синтетичка течност за сечење Х1Л-2. Коришћењем одговарајуће течности за сечење, потешкоће повезане са обрадом нерђајућег челика могу се превазићи, што резултира побољшаним веком трајања алата током бушења, развртања и бушења, смањеним оштрењем и изменама алата, побољшаном ефикасношћу производње и већим квалитетом обраде рупа. Ово на крају може смањити интензитет рада и трошкове производње уз постизање задовољавајућих резултата.
У Анебону, наша идеја је да дамо предност квалитету и поштењу, пружимо искрену помоћ и тежимо заједничком профиту. Циљ нам је да доследно стварамо одличнотокараних металних деловаи микроЦНЦ делови за глодање. Ценимо ваш упит и одговорићемо вам у најкраћем могућем року.
Време поста: 24.04.2024