Uusi prosessi lämpöä kestävien seosten osien koneistukseen on vähentänyt työkalujen kulumista 15 %

Kun vaikeiden seosten koneistus tuntuu kuin leikkaamiselta tulen läpi

Muistan vielä äänen — sen terävän, hien raiskan äänen, kun karbidileikkuri kohtaa Inconel 718:n suurilla syöttönopeuksilla. Kipinät, kuumennetun jäähdytteen haju ja turhautuminen, kun työkalut rikkoutuvat kesken syklin.
Jos olet koskaan koneistanut lämpöä kestäviä seoksia varten kuten Inconelia, Hastelloya tai titaania, tiedät, että työkalujen kuluminen on näkymätön vihollinen, joka syö sekä tuottavuutta että voittoa.

Viimeisen kuuden kuukauden ajan tiimimme on testannut uutta hybridiprosessia yhdistämällä mukautuvalla syöttöohjauksella ja korkeapaineisella jäähdytteen syötöllä , joka on suunniteltu erityisesti näiden vaikeasti koneistettavien materiaalien käyttöön. Tuloksena? Vahvistettu 15 %:n vähennys työkalujen kulumisessa , ja jopa 11 % lyhyempi sykliaika ilman, että pinnanlaatu kärsii.

Mikä tekee lämpövastuksellisista seoksista niin vaikeasti koneenotettavia?

Lämpövastukselliset seokset (HRAs) säilyttävät vetolujuutensa yli 800 °C:ssa. Vaikka tämä on erinomaista lentokone- tai turbiiniosissa, se on kauhu työkalujen kestolle.
Tyypillisiä ongelmia ovat:

• Liiallinen leikkuulämpötila joka johtaa reunan särvestymiseen.

• Kasautunut leikkausreuna huonon lastunpoiston vuoksi.

• Kova karbidin diffuusio pidentyneen kuumuuden vaikutuksesta.

Ennen uutta prosessia, työkaluleikkureita kesti usein enintään 40–50 minuuttia leikkausaikaa ennen kuin ne piti vaihtaa – kallis toimenpide pienissä sarjoissa.

Uusi hybridiprosessi: Käytännön testaus ja tiedot

Testivaiheessa otimme käyttöön kolme prosessimuutosta DMG Mori NLX 2500 -kierrotyskeskuksessa käyttö Kennametal KC5010 -leikkureet ja Inconel 718 sauvat (Ø80 mm).

Tärkein viesti:
The sopeutuva syötönaikainen algoritmi säätää syöttönopeutta automaattisesti leikkuuvastuksen mukaan. Kun työkalu kohtaa kovempia kohtia tai lämpötilan noustessa syöttö väliaikaisesti vähennetään, mikä estää mikrosirpautumisen ja vakauttaa työkalun kulumaetemisen.

Samaan aikaan, korkeapaineiset jäähdytteen suihkut 12 MPa paineella parantavat puristeen poiston, alentavat kontaktin lämpötilaa noin 80 °C , perustuen koneessa tehdyihin termoparien lukemiin.

Miksi tämä on tärkeää hankinnalle ja tuotannon suunnitteluun

Tehtaanhankkijoille ja tuotantoinsinööreille tämä parannus kääntyy suoraan kustannustehokkuuteen.

• 15 % pidempi työkalun käyttöikä tarkoittaa alihankintakulutuksen vähenemistä eräkohtaisesti.

• 11 % lyhyemmät sykla-ajat johtavat nopeampaan kappalevirtoon.

• Vakioitu pintalaatu vähentää tarkastusten jälkikäsittelyä.

Jos koneolet HRM-materiaaleja ilmailu , energiaa , tai lääketieteellinen sovelluksissa, mukautuvan syöttöohjauksen yhdistäminen korkeapaineiseen jäähdytteeseen voi nopeasti kattaa laitepäivitysten kustannukset — yleensä alle kolmen kuukauden tuotannossa .

Kuinka toteuttaa tämä prosessi tehtaassasi

Tässä yksinkertainen toimintasuunnitelma, jos harkitset tämän menetelmän käyttöönottoa:

1. Päivitä jäähdytinnesteen järjestelmä – Käytä pumppuja, jotka kestävät 10–15 MPa.

2. Asenna syöttöseurantaohjelmisto – Saatavilla useimmilla nykyaikaisilla CNC-ohjaimilla.

3. Valitse päällystetyt karbidikärjet – Valitse TiAlN- tai AlTiN-päällysteet, joilla on korkea kuumakovuuden stabiilius.

4. Suorita koekatkaukset – Aloita 90 %:lla nykyisistä leikkuuparametreistasi ja säädä niitä mukautuvasti.

5. Seuraa kulumisastetta – Käytä työkalumikroskooppia kuluman leveyden (VB) määrittämiseen joka 15 minuutin käyttöjaksolla.

Vihje: Monet CNC-ohjaimet, kuten FANUC ja Siemens, sallivat dynaamisen syötön ohjaamisen liittyen poranterävän kuormitukseen – mahdollistaen puoliautomaattisen mukautuvan ohjauksen ilman merkittäviä ohjelmistosijoituksia.

Asiantuntijan näkemys: Mihin tähän teknologiaan on menossa

Seuraava askel koneen optimoinnissa on Tekoälypohjainen ennakoiva kulumisanalyysi , jossa anturit seuraavat värähtelyä, leikkausvoimaa ja lämpötilaa ennustaaakseen terän rikkoutumisen ennen kuin se tapahtuu.
Olemme jo aloittaneet tämän testaamisen tuotantolinjallamme – ensimmäiset tiedot osoittavat vielä 5–8 %:n parannusta työkalujen käytössä .

Toimitusketjun arvioitaessa toimittajia, tehtaat, jotka integroivat mukautuvan syötön ja jäähdytteen optimoinnin, saavat selkeät edut sykliajassa, pinnan laadussa ja kappalekustannuksissa – erityisesti korkean arvon lentokone- ja lääketieteellisten metalliseosten komponenteissa.