Novi proces obrade dijelova od toplinski otpornih legura smanjio je habanje alata za 15%

Kada obrada čvrstih legura izgleda kao rezanje kroz vatru

Još uvijek se sjećam zvuka — oštrog, strugavog škripca kada karbidni navojak dođe u kontakt s Inconel 718 na visokim brzinama posmaka. Iskre, miris zagrijane hlađene tekućine i frustracija kada alat pretrpi kvar upola kroz ciklus.
Ako ste ikada obradili toplinsko otporne legure poput Inconela, Hastelloya ili titanija, znate da habanje alata predstavlja nevidljivog neprijatelja koji uništava i produktivnost i profit.

Tijekom proteklih šest mjeseci, naš tim je testirao novi hibridni proces spojavanjem prilagodljivu kontrolu posmaka i isporuku rashladne tekućine pod visokim tlakom , dizajniran posebno za ove teško obradive materijale. Rezultat? Potvrđen 15% smanjenje trošenja alata , i do 11% kraće vrijeme ciklusa bez ugrožavanja kvalitete površine.

Čemu je povezana teškoća obrade termootpornih legura?

Termootporne legure (HRAs) zadržavaju svoju čvrstoću iznad 800°C. Iako je to odlično za dijelove u zrakoplovnoj industriji ili turbine, to je noćna mora za vijek trajanja alata.
Tipični problemi uključuju:

• Prekomjerna temperatura rezanja koja dovodi do oštećenja ruba.

• Nagomilani brid zbog lošeg odvođenja strugotine.

• Tvrda karbidna difuzija tijekom produljenog kontakta s visokom temperaturom.

Prije našeg novog procesa, pločice alata često nisu trajale dulje od 40–50 minuta vremena rezanja prije nego što bi trebale zamjenu — skupocjena rutina u proizvodnji malih serija.

Novi hibridni proces: Testiranje u stvarnim uvjetima i podaci

Uveli smo tri promjene procesa tijekom faze testiranja na DMG Mori NLX 2500 centru za okretanje korištenje Kennametal KC5010 pločice i Inconel 718 šipke (Ø80 mm).

Glavni zaključak:
The adaptivni algoritam pospremanja automatski prilagođava brzinu pospremanja na temelju otpora rezanja. Kada alat naiđe na tvrđa područja ili povećanu temperaturu, pospremanje se privremeno smanjuje, sprječavajući mikro oštećenja i stabilizirajući napredovanje habanja alata.

U međuvremenu, mlazevi visokotlačnog hlađenja pri 12 MPa poboljšavaju uklanjanje strugotine, snižavajući kontaktne temperature za otprilike 80°C , na temelju naših mjerenja termopara unutar stroja.

Zašto je ovo važno za nabavu i planiranje proizvodnje

Za kupce iz tvornica i inženjere proizvodnje, ova poboljšanja izravno se ogledaju u učinkovitosti troškova.

• 15% dulji vijek trajanja alata znači nižu potrošnju pločica po seriji.

• 11% kraće ciklusno vrijeme dovodi do bržeg protoka.

• Konstantna obrada površine smanjuje potrebu za popravkom tijekom inspekcije.

Ako obrađujete HRAs u zrakoplovstvo , energija , ili medicinski primjenama, integracija adaptivne kontrole posmaka s visokotlačnim hlađenjem može brzo nadoknaditi troškove nadogradnje opreme — obično u manje od tri mjeseca proizvodnje .

Kako implementirati ovaj proces u vašoj tvornici

Evo jednostavnog plana ako razmišljate o primjeni ove metode:

1. Nadogradite sustav rashladne tekućine – Koristite pumpe sposobne za 10–15 MPa.

2. Instalirajte softver za nadzor dotoka – Dostupno u većini modernih CNC kontrolera.

3. Odaberite navojne pločice s tvrdim premazom – Odaberite TiAlN ili AlTiN premaze s visokom termičkom stabilnošću tvrdoće.

4. Provedite probne rezove – Počnite s 90% vaših trenutačnih parametara rezanja i prilagodite ih adaptivno.

5. Pratite brzinu habanja – Koristite alatni mikroskop za kvantificiranje širine habanja (VB) svakih 15 minuta rada.

Tip: Mnogi CNC kontroleri, poput FANUC i Siemens, omogućuju dinamičko podešavanje posmaka povezano s opterećenjem vretena — što omogućuje poluautomatsku adaptivnu kontrolu bez većih softverskih ulaganja.

Stručna analiza: Kamo teži ova tehnologija

Sljedeći korak u optimizaciji obrade je AI-temeljena prediktivna analiza habanja , gdje senzori prate vibracije, silu rezanja i temperaturu kako bi predvidjeli slom pločice prije nego što se dogodi.
Već smo započeli s testiranjem ove tehnologije na našoj proizvodnoj liniji — početni podaci pokazuju dodatni 5–8% napredak u iskorištenju alata .

Za timove za nabavu koji evaluiraju dobavljače, tvornice koje integriraju adaptivni posmak i optimizaciju hlađenja imat će jasne prednosti u vremenu ciklusa, integritetu površine i trošku po komadu — osobito kod visokovrijednih komponenti od legura u zrakoplovnoj i medicinskoj industriji.