Satu Proses Baharu untuk Pemesinan Komponen Aloi Tahan Panas Telah Mengurangkan Haus Alat Sebanyak 15%

Apabila pemesinan aloi yang sukar terasa seperti memotong melalui api

Saya masih ingat bunyi itu — bunyi geseran tajam apabila mata karbida bersentuh dengan Inconel 718 pada kadar suapan tinggi. Percikan, bau pendingin yang panas, dan rasa frustasi apabila alat gagal separuh jalan dalam kitaran.
Jika anda pernah membuat pemesinan aloi tahan haba seperti Inconel, Hastelloy, atau titanium, anda tahu bahawa haus alat adalah musuh tersirat yang menghakis produktiviti dan keuntungan.

Sepanjang enam bulan lalu, pasukan kami telah menguji satu proses hibrid baharu menggabungkan kawalan suapan adaptif dan penghantaran pendingin bertekanan tinggi , direka khusus untuk bahan-bahan sukar dimesin ini. Keputusannya? Pengurangan haus alat sebanyak 15% yang disahkan , dan sehingga masa kitaran 11% lebih pendek tanpa mengorbankan kualiti permukaan.

Apakah yang menyukarkan pengendalian aloi tahan haba?

Aloi tahan haba (HRAs) mengekalkan kekuatan mereka di atas 800°C. Walaupun ini baik untuk komponen aerospace atau turbin, ia merupakan mimpi ngeri terhadap jangka hayat alat pemotong.
Masalah lazim termasuk:

• Suhu potongan berlebihan yang membawa kepada kepingan tepi.

• Tepi binaan semula akibat pembuangan serpihan yang kurang baik.

• Pembiakan karbida keras semasa sentuhan haba tinggi yang berpanjangan.

Sebelum proses baharu kami, mata alat kerap kali tidak tahan lebih daripada 40–50 minit masa pemotongan sebelum perlu diganti — rutin yang mahal dalam pengeluaran pukal kecil.

Proses hibrid baharu: Pengujian dunia sebenar dan data

Kami memperkenalkan tiga perubahan proses semasa fasa ujian pada Pusat pembubutan DMG Mori NLX 2500 menggunakan Mata alat Kennametal KC5010 dan Inconel 718 bar (Ø80 mm).

Mata Pelajaran Utama:
The algoritma suapan adaptif secara automatik melaras kadar suapan berdasarkan rintangan pemotongan. Apabila alat menghadapi kawasan yang lebih keras atau peningkatan suhu, suapan sementara dikurangkan, mencegah kepingan mikro dan menstabilkan perkembangan haus alat.

Sementara itu, jet pendingin tekanan tinggi pada 12 MPa meningkatkan pengeluaran serpihan, mengurangkan suhu sentuh sebanyak kira-kira 80°C , berdasarkan bacaan termokopel kami di dalam mesin.

Mengapa ini penting untuk perolehan dan perancangan pengeluaran

Bagi pembeli kilang dan jurutera pengeluaran, peningkatan ini memberi kesan langsung kepada kecekapan kos.

• jangka hayat alat 15% lebih panjang bermaksud penggunaan insert yang lebih rendah bagi setiap kelompok.

• masa kitaran 11% lebih pendek menghasilkan kelajuan pengeluaran yang lebih tinggi.

• Kemasan permukaan yang konsisten mengurangkan kerja semula pemeriksaan.

Jika anda membuat mesin HRAs dalam aeroangkasa , tenaga , atau perubatan aplikasi, pengintegrasian kawalan suapan adaptif dengan pendingin tekanan tinggi boleh segera menampung kos peningkatan peralatan — biasanya dalam kurang daripada tiga bulan pengeluaran .

Cara melaksanakan proses ini di kilang anda

Berikut adalah peta jalan ringkas jika anda mempertimbangkan untuk mengadopsi kaedah ini:

1. Tingkatkan sistem pendingin – Gunakan pam yang mampu mencapai 10–15 MPa.

2. Pasang perisian pemantauan suapan – Tersedia dalam kebanyakan pengawal CNC moden.

3. Pilih alat karbida bersalut – Pilih salutan TiAlN atau AlTiN dengan kestabilan kekerasan panas yang tinggi.

4. Jalankan potongan uji percubaan – Mulakan pada 90% parameter pemotongan semasa anda dan laraskan secara adaptif.

5. Pantau kadar haus – Gunakan mikroskop alat untuk mengukur lebar haus (VB) setiap 15 minit operasi.

Petua: Ramai pengawal CNC, seperti FANUC dan Siemens, membenarkan pelampauan suapan dinamik yang dikaitkan dengan beban spindel — membolehkan kawalan adaptif separa automatik tanpa pelaburan perisian besar.

Pandangan pakar: Ke mana arah teknologi ini

Langkah seterusnya dalam pengoptimuman pemesinan adalah Analisis haus berasaskan AI , di mana sensor mengesan getaran, daya pemotongan, dan suhu untuk meramal kegagalan mata pemotong sebelum berlaku.
Kami telah mula menguji ini dalam lini pengeluaran kami — data awal menunjukkan peningkatan sebanyak 5–8% dalam utiliti alat .

Bagi pasukan pembelian yang menilai pembekal, kilang yang mengintegrasikan suapan adaptif dan pengoptimuman pendingin akan mempunyai kelebihan jelas dari segi masa kitaran, integriti permukaan, dan kos seunit — terutamanya dalam komponen aloi aerospace dan perubatan bernilai tinggi.