Naujas Šilumai Atsparių Lydinių Detalių Apdirbimo Procesas Sumažino Įrankių Dėvėjimąsi 15 %

Kai sunkių lydinių apdirbimas primena pjaustymą pro ugnį

Vis dar prisimenu tą garsą — aštrų, trykštantį triukšmą, kai karbidinis įvoras susiduria su Inconel 718 dideliais padavimais. Kibirkštys, įkaistančio aušinamojo skysčio kvapas ir nusivylimas, kai įrankiai sugenda pusėje ciklo.
Jei jau esate apdirbę karščiui atspariomis lydiniais tokius lydinius kaip Inconel, Hastelloy ar titaną, žinote, kad įrankių dėvėjimasis yra nematomas priešas, kuris ryja tiek našumą, tiek pelną.

Paskutinius šešis mėnesius mūsų komanda testavo naują hibridinį procesą sujungimas adaptuojamąjį padavimo valdymą ir aukšto slėgio aušinamojo skysčio padavimą , sukurti specialiai šiems sunkiai apdirbamiems medžiagoms. Rezultatas? Patvirtinta 15 % mažesnis įrankio dėvėjimasis , ir iki 11 % trumpesnis ciklo laikas neprastinant paviršiaus kokybės.

Kodėl šilumai atsparias lydinius taip sunku apdirbti?

Šilumai atsparūs lydiniai (HRAs) išlaiko savo stiprumą aukščiau nei 800 °C. Nors tai puikiai tinka aviacijai ar turbīnų detalėms, tai košmaras įrankių tarnavimo laikui.
Tipinės problemos apima:

• Per didelę pjaunamosios temperatūrą , dėl kurios griaunasi pjūklo briauna.

• Išaugęs pjovimo briaunos kraštas dėl prasto chipų išmetimo.

• Kietosios tarpos difuzija trukus ilgą laiką aukštoje temperatūroje.

Prieš mūsų naują procesą, įterpami įrankiai dažnai tarnaudavo ne ilgiau nei 40–50 minučių pjovimo laiko iki pakeitimo – brangus rutina mažojo serijinio gamybos procese.

Naujas hibridinis procesas: realaus pasaulio testavimas ir duomenys

Testavimo etape įvedėme tris proceso pokyčius ant DMG Mori NLX 2500 apvalinimo centro naudojant Kennametal KC5010 įterpikai ir Inconel 718 strypai (Ø80 mm).

Pagrindinis išvada:
The adaptatyvus maitinimo algoritmas automatiškai koreguoja maitinimo greitį priklausomai nuo pjovimo pasipriešinimo. Kai įrankis susiduria su sunkiau apdirbama vieta ar padidėja temperatūra, maitinimas laikinai sumažinamas, kad būtų išvengta mikroskilties ir stabilizuotas įrankio dėvėjimosi procesas.

Tuo tarpu, aukšto slėgio aušinimo skysčio srovės 12 MPa pagerina chipo išmetimą, mažindamos kontaktinę temperatūrą maždaug 80°C , remiantis mūsų termopora mašinoje atliktais matavimais.

Kodėl tai svarbu pirkimams ir gamybos planavimui

Gamyklos pirkėjams ir gamybos inžinieriams šis patobulinimas tiesiogiai reiškia sąnaudų efektyvumą.

• 15 % ilgesnis įrankių tarnavimo laikas reiškia mažesnį plokštelės sunaudojimą kiekvienam partijai.

• 11 % trumpesni ciklo laikai veda prie greitesnio perdirbimo.

• Nuolatinis paviršiaus apdorojimas sumažina inspektavimo perdarymus.

Jei apdirbate HRA medžiagas oro erdvė , energija , arba medicinos taikymuose, adaptacinių padavimo reguliavimo integravimas su aukšto slėgio aušinimo skysčiu gali greitai kompensuoti įrangos atnaujinimo išlaidas – paprastai per mažiau nei trys mėnesiai nuo gamybos .

Kaip įgyvendinti šį procesą jūsų gamykloje

Štai paprastas veiksmų planas, jei apsvarstote šios metodikos taikymą:

1. Atnaujinkite aušinimo skysčio sistemą – Naudokite siurblius, gebančius sukurti 10–15 MPa slėgį.

2. Įdiekite paitos stebėjimo programinę įrangą – Prieinama daugelyje šiuolaikinių CNC valdiklių.

3. Pasirinkite dengtus kietmėginius įterpus – Pasirinkite TiAlN arba AlTiN danga su aukšta karščiui atsparia stabiliu mėginiu.

4. Atlikite bandomąsias pjūtis – Pradėkite nuo 90 % dabartinių pjaunamųjų parametrų ir koreguokite adaptiškai.

5. Stebėkite dėvėjimosi greitį – Kiekvieną 15 minučių veikimo naudokite įrankių mikroskopą dėvėjimosi pločiui (VB) nustatyti.

Patarimas: Daugelis CNC valdiklių, tokių kaip FANUC ir Siemens, leidžia dinaminį padavimo reguliavimą, susietą su pagrindinio veleno apkrova, – tai leidžia pusiau automatinį adaptacijos valdymą be didelių programinės įrangos investicijų.

Eksperto įžvalga: kur link juda ši technologija

Kitas žingsnis apdirbimo optimizavime yra Dirbtinio intelekto pagrįsta prognozuojamoji dėvėjimosi analizė , kur jutikliai stebi vibraciją, pjaunamąją jėgą ir temperatūrą, kad iki laiko numatytų įterpiklio gedimą.
Mes jau pradėjome tai testuoti savo gamybos linijoje – pirmieji duomenys rodo dar papildomus 5–8 % įrankių naudojimo efektyvumo padidėjimą .

Pirkimų komandoms vertinant tiekėjus, gamyklos, kurios integruoja adaptuojamą padavimą ir aušinimo skysčio optimizavimą, turės aiškius pranašumus ciklo trukmėje, paviršiaus vientisumoje ir kainoje vienam gaminui – ypač aukštos vertės aviacijos ir medicinos lydinių komponentuose.