Een nieuw proces voor het bewerken van hittebestendige legeringsdelen heeft slijtage van gereedschap met 15% verminderd

Wanneer het bewerken van sterke legeringen aanvoelt alsof je door vuur zaagt

Ik herinner me nog altijd het geluid — dat scherpe, schurende geluid wanneer een hardmetalen inzetstuk Inconel 718 raakt bij hoge voedingssnelheden. De vonken, de geur van verhitte koelvloeistof, en de frustratie wanneer gereedschappen halverwege de cyclus uitvallen.
Als u ooit legeringen zoals Inconel, Hastelloy of titaan hebt bewerkt hittebestendige legeringen zoals Inconel, Hastelloy of titaan, weet u dat slijtage van gereedschap de onzichtbare vijand is die zowel productiviteit als winst aantast.

De afgelopen zes maanden heeft ons team een nieuw hybride proces koppelen adaptieve voedingregeling en koelvloeistoftoevoer onder hoge druk , speciaal ontworpen voor deze moeilijk te bewerken materialen. Het resultaat? een geverifieerde vermindering van gereedschapsslijtage met 15% , en tot 11% kortere cyclus tijd zonder afbreuk te doen aan de oppervlaktekwaliteit.

Wat maakt hittebestendige legeringen zo moeilijk bewerkbaar?

Hittebestendige legeringen (HRAs) behouden hun sterkte boven 800°C. Hoewel dat uitstekend is voor luchtvaart- of turbineonderdelen, is dit een nachtmerrie voor het standvermogen van gereedschap.
Typische problemen zijn:

• Te hoge snijtemperatuur wat leidt tot randafbrokkeling.

• Aanhechting aan de snijkant door slechte spanafvoer.

• Harde carbide diffusie tijdens langdurig contact met hoge hitte.

Voor onze nieuwe procesduur hielden gereedschapswisselplaten vaak niet langer dan 40–50 minuten snijtijd voordat ze vervangen moesten worden — een dure routine in productie van kleine series.

Het nieuwe hybride proces: praktijktesten en gegevens

We voerden drie proceswijzigingen in tijdens de testfase op een DMG Mori NLX 2500 draaibank gebruiken Kennametal KC5010 wisselplaten en Inconel 718 staven (Ø80 mm).

Belangrijkste conclusie:
De adaptief voedingalgoritme past automatisch de voedingssnelheid aan op basis van snijweerstand. Wanneer het gereedschap zwaardere plekken of hogere temperaturen tegenkomt, wordt de voeding tijdelijk verlaagd, waardoor microchipping wordt voorkomen en de slijtage van het gereedschap stabiel blijft.

Ondertussen, hogedrukreinigingsstralen bij 12 MPa verbeteren deze de spanafvoer, waardoor de contacttemperatuur met ongeveer 80°C , gebaseerd op onze thermokoppelmetingen in de machine.

Waarom dit belangrijk is voor inkoop en productieplanning

Voor fabrieksinkoop en productie-ingenieurs vertaalt deze verbetering zich direct in kosten efficiency.

• 15% langere gereedschapslevensduur betekent lagere inzetverbruik per batch.

• 11% kortere cyclus tijden leiden tot snellere doorvoer.

• Consistente oppervlakteafwerking vermindert inspectieherwerking.

Als u HRAs bewerkt in luchtvaart , energie , of medisch toepassingen, kan het integreren van adaptieve voedingregeling met hoogdrukreiniging de kosten van de apparatuurbijstelling snel compenseren — meestal binnen onder drie maanden productie .

Hoe deze procesmethode in uw fabriek te implementeren

Hier is een eenvoudige stappenplan als u overweegt deze methode toe te passen:

1. Upgrade koelsysteem – Gebruik pompen die in staat zijn om 10–15 MPa aan te kunnen.

2. Installeer voedingsbewakingssoftware – Beschikbaar in de meeste moderne CNC-regelaars.

3. Selecteer gecoate carbide inzetstukken – Kies TiAlN- of AlTiN-coatings met hoge hittehardheidstabiele eigenschappen.

4. Voer proefsneden uit – Begin bij 90% van uw huidige snijparameters en pas deze adaptief aan.

5. Houd de slijtagegraad in de gaten – Gebruik een toolmicroscoop om de slijtbreedte (VB) elke 15 minuten bedrijfstijd te bepalen.

Tip: Veel CNC-besturingen, zoals FANUC en Siemens, ondersteunen dynamische voedingsoversturing gekoppeld aan spindellast — waardoor semi-geautomatiseerde adaptieve regeling mogelijk is zonder grote software-investeringen.

Expertinzicht: De toekomst van deze technologie

De volgende stap in het optimaliseren van bewerking is AI-gebaseerde voorspellende slijtageanalyse , waarbij sensoren trillingen, snijkraft en temperatuur meten om insertverschelling te voorspellen voordat deze optreedt.
We zijn hiermee al begonnen in onze productielijn — de eerste gegevens tonen al een extra 5–8% verbetering in gereedschapsbenutting .

Voor inkoopafdelingen die leveranciers beoordelen, zullen fabrieken die adaptieve voeding en koeloptimalisatie integreren duidelijke voordelen hebben op het gebied van cycletijd, oppervlakte-integriteit en kosten per onderdeel — met name bij hoogwaardige componenten van vliegtuigbouw- en medische legeringen.