내열 합금 부품 가공을 위한 새로운 공정이 공구 마모를 15% 감소시켰습니다

강도 높은 합금 가공 시 불 속을 자르는 듯한 느낌이 들 때

아직도 그 소리를 기억합니다 — 초경 인서트가 고속 이송 조건에서 인코넬 718과 만나면서 발생하는 날카롭고 마찰음이 나는 소리 말입니다. 불꽃, 뜨거워진 냉각수의 냄새, 그리고 가공 사이클 절반쯤 왔을 때 공구가 고장나는 것에 대한 좌절감까지.
여러분이 만약 인코넬, 하스텔로이, 티타늄과 같은 재료를 가공해 본 적이 있다면 내열합금 인코넬, 하스텔로이, 티타늄과 같은 재료를 가공할 때 공구 마모가 생산성과 수익을 동시에 잠식하는 보이지 않는 적이라는 것을 잘 알고 있을 것입니다

지난 6개월 동안 우리 팀은 이러한 가공이 어려운 재료들을 위해 특별히 설계된 새로운 하이브리드 공정 결합 적응형 이송 제어 및 고압 냉각수 공급 을 시험해 왔습니다. 그 결과는? 검증된 공구 마모 15% 감소 , 그리고 최대 사이클 타임 11% 단축 표면 품질을 저하시키지 않고도.

내열합금 가공이 어려운 이유는 무엇인가요?

내열합금(HRAs)은 800°C 이상의 고온에서도 강도를 유지합니다. 항공우주 또는 터빈 부품에는 유리하지만, 공구 수명에는 큰 문제입니다.
일반적인 문제로는 다음이 있습니다:

• 과도한 절삭 온도 이로 인한 날 가장자리의 파손.

• 칩 배출 불량으로 인한 붙임 현상(빌트업 엣지).

• 경질 탄화물 확산 장시간 고열 접촉 중 발생함.

새로운 공정을 도입하기 전에는 절삭 인서트의 수명이 종종 40~50분의 절삭 시간을 넘기지 못했으며 소량 생산 환경에서 교체 주기가 짧아 비용 부담이 컸습니다.

새로운 하이브리드 공정: 실무 테스트 및 데이터

시험 단계에서 세 가지 공정 변경을 도입하였으며, 이는 DMG Mori NLX 2500 선반 센터에서 수행됨 사용하는 방법 켄나메탈 KC5010 인서트 그리고 인콜 718 바(Ø80 mm).

핵심 요약:
그 적응형 공급 알고리즘 절삭 저항에 따라 공급 속도를 자동으로 조정합니다. 공구가 더 단단한 부위나 온도 상승을 감지하면 일시적으로 공급 속도를 줄여 마이크로 칩핑을 방지하고 공구 마모의 안정성을 확보합니다.

한편, 고압 냉각제 제트 12 MPa에서 칩 배출을 개선하여 접촉 온도를 약 80도 당사의 기계 내 열전대 측정값 기준으로 낮춥니다.

조달 및 생산 계획에 있어 이 점이 중요한 이유

공장 구매 담당자와 생산 엔지니어에게 이러한 개선 사항은 곧바로 비용 효율성으로 이어집니다.

• 공구 수명이 15% 더 길어짐 한 번의 작업량당 인서트 소비가 줄어든다는 의미입니다.

• 사이클 타임이 11% 단축됨 생산 처리 속도가 빨라지게 됩니다.

• 일관된 표면 마감 검사 후 재작업을 줄여줍니다.

고강도 내열합금(HRA) 가공을 수행하는 경우 항공우주 , 에너지 , 또는 의료 적응형 피드 제어와 고압 냉각수를 함께 적용하면 장비 업그레이드 비용을 신속하게 상쇄할 수 있습니다. 일반적으로 3개월 이내의 생산 기간 안에 .

공장에서 이 공정을 도입하는 방법

이 방법을 도입을 고려 중이라면 다음 간단한 로드맵을 참고하십시오:

1. 냉각수 시스템 업그레이드 – 10~15MPa의 압력을 견딜 수 있는 펌프를 사용하십시오.

2. 급이 모니터링 소프트웨어 설치 – 대부분의 최신 CNC 컨트롤러에서 제공됨.

3. 코팅된 초경합금 인서트 선택 – 고온 경도 안정성이 뛰어난 TiAlN 또는 AlTiN 코팅을 선택하십시오.

4. 시험 절삭 실행 – 현재 절삭 조건의 90%에서 시작하여 적응적으로 조정하십시오.

5. 마모율 모니터링 – 가동 중 15분마다 공구 현미경을 사용하여 마모 폭(VB)을 정량화하십시오.

팁: FANUC 및 Siemens와 같은 많은 CNC 컨트롤러는 스핀들 부하에 연동된 동적 피드 오버라이드를 허용하여 주요 소프트웨어 투자 없이도 반자동 적응 제어가 가능합니다.

전문가 분석: 이 기술의 향후 방향

가공 최적화의 다음 단계는 AI 기반 예측 마모 분석 이며, 센서가 진동, 절삭력, 온도를 추적하여 인서트 고장 발생 전에 이를 예측하는 방식입니다.
이 기술을 이미 생산 라인에서 시험 적용하고 있으며, 초기 데이터는 도구 활용률에서 추가적인 5~8%의 개선 효과 .

조정형 피드 및 냉각수 최적화를 도입한 공장은 조달팀이 공급업체를 평가할 때 사이클 타임, 표면 무결성, 부품당 비용 측면에서 명확한 이점 을 가지게 됩니다. 특히 고가의 항공우주 및 의료용 합금 부품에서 두드러집니다.