תהליך חדש לעיבוד חלקים מсплавים עמידים לחום הפחית את בלאי הכלים ב-15%

כשעיבוד ספיגות קשות מרגיש כמו חיתוך דרך אש

אני עדיין זוכר את הצליל — הרעש החד, הקורע, כשאינסרט קרבייד נוגע ב-Inconel 718 במהירויות תזונה גבוהות. הניצוצות, ריחו של נוזל קירור מחומם, והאכזבה כשכלים נכשלים באמצע המחזור.
אם אי פעם עבדתם על עיבוד сплавы, בעלי עמידות לחום כמו Inconel, Hastelloy או טיטניום, אתם יודעים שבلاי כלים הוא האויב הנסתר שפולש לייצוריות ולרווח.

במהלך ששת החודשים האחרונים, הצוות שלנו בדק תהליך היברידי חדש בשילוב בקרת תזונה אדפטיבית ומסירת נוזל קירור בלחץ גבוה , שמתוכנן במיוחד לחומרים קשים לעיבוד אלו. התוצאה? ירידה מאומתת של 15% בבליית הכלים , ועד זמן מחזור קצר ב-11% מבלי להסתייג מאיכות המשטח.

מה גורם לאלloys עמידים לחום להיות כל כך קשים לעיבוד?

Сплавים עמידים לחום (HRAs) שומרים על עוצמתם מעל 800°C. בעוד שזה מצוין לחלקי תעופה או טורבינות, זה סיוט עבור אורך חיים של כלי חיתוך.
בעיות נפוצות כוללות:

• טמפרטורת חיתוך מוגזמת המובילה לפריצה בקצה.

• צינורית צמיחה вследствие ריקון שבבים לקוי.

• התפזרות קרביד קשה בזמן מגע ממושך בחום גבוה.

לפני התהליך החדש שלנו, חלקי הכלים נמשכו לעתים קרובות לא יותר מ 40–50 דקות של זמן חיתוך לפני שהחליפו אותם —rutינה יקרה בייצור בכמויות קטנות.

התהליך ההיברידי החדש: בדיקות בשטח ונתונים

ביצענו שלושה שינויים בתהליך בשלב הבדיקה על מרכז סיבוב DMG Mori NLX 2500 שימוש חלקי Kennametal KC5010 ו ינקונל 718 מוטות (קוטר 80 מ"מ).

נقطת מפתח:
ה אלגוריתם תזונה מתאם מתאים אוטומטית את קצב התזונה בהתאם להתנגדות החיתוך. כאשר הכלי נתקל בנקודות קשות יותר או בשינויי טמפרטורה, התזונה מופחתת זמנית, מה שמניע שבר מיקרוסקופי ומאפשר שליטה יציבה בהתקדמות בלאי הכלי.

בינתיים, זרמי נוזל קירור בלחץ גבוה ב-12 MPa משפרים את הסילוק של הפסולת, ומפחיתים את טמפרטורת המגע בכ- 80 מעלות צלזיוס , על סמך קריאות שלנו של תרמוקופל בתוך המכונה.

למה זה חשוב לקנייה ולתכנון ייצור

עבור קונים במפעל והנדסאי ייצור, שיפור זה עובר ישירות לחיסכון בעלויות.

• חיי כלי עבודה ארוכים ב-15% פירושו ניצול מ.isSuccessful פחות של חלקי חילוף בכל שורה.

• זמנים מחזוריים קצרים ב-11% מובילים לעיבוד מהיר יותר.

• גימור משטח עקבי מפחית את הצורך בעיבוד חוזר בבדיקה.

אם אתם מעבדים HRAs ב תעופה , אנרגיה , או רפואי יישומים, שילוב של בקרת תזונה אדפטיבית עם קירור בלחץ גבוה יכול להפיג במהרה את עלות שדרוג הציוד — בדרך כלל תוך פחות משלושה חודשים של ייצור .

איך ליישם תהליך זה במפעל שלכם

הנה תכנית פשוטה אם אתה שוקל לאמץ את השיטה הזו:

1. שדרוג מערכת נוזל קירור – השתמש במשאבות המסוגלות ל-10–15 MPa.

2. התקנת תוכנת מוניטורינג של התזונה – זמינה ברוב בקרים מודרניים של CNC.

3. בחירת קליעי קרبيد מוכסים – בחר ציפויים של TiAlN או AlTiN עם יציבות גבוהה של קשיחות בטמפרטורות גבוהות.

4. ביצוע חיתוכים ניסיוניים – התחל ב-90% מהפרמטרים הנוכחיים שלך ותקן באופן אדפטיבי.

5. ניטור קצב נשירה – השתמשו במיקרוסקופ כלים כדי למדוד את רוחב השחיקה (VB) כל 15 דקות של פעילות.

טיפ: רבות ממתקני CNC, כמו FANUC ו-Siemens, מאפשרות שינוי דינמי של קצב התזונה בהתאם לעומס על ציר הסיבוב – מה שמאפשר בקרת התאמה חצי אוטומטית ללא השקעה גדולה בתוכנה.

תובנות מומחה: לאן הולכת הטכנולוגיה הזו

השלב הבא באופטימיזציה של עיבוד הוא ניתוח ייחוזי של שחיקה מבוסס בינה מלאכותית , שבו חיישנים עוקבים אחר רעדים, כוח חיתוך וטמפרטורה כדי לחזות כשל בכלי לפני שהוא מתרחש.
כבר התחלנו לבחון זאת בקו הייצור שלנו – הנתונים הראשוניים מראים עוד שיפור של 5–8% בשימוש בכלי .

לצוותי קנייה שמעריכים ספקים, מפעלים המשלבים התאמת תזונה ואופטימיזציה של נוזל קירור יהיו בעלי יתרון ברור ב זמן מחזור, שלמות משטח, ועלות לדופן — במיוחד ברכיבי סגסוגת בעלי ערך גבוה בתעשיית התעופה והרפואה.