Isang Bagong Proseso para sa Pag-machining ng Mga Bahagi ng Heat-Resistant Alloy ay Bumaba ng 15% ang Wear ng Tool

Kapag ang pag-machining ng matitigas na alloy ay parang pinuputol ang apoy

Ala ko pa rin ang tunog — yung matulis, nagreresultang ingay kapag tumama ang carbide insert sa Inconel 718 sa mataas na feed rate. Ang mga spark, amoy ng mainit na coolant, at ang frustasyon kapag bumagsak ang tool sa gitna ng cycle.
Kung ikaw ay nakapag-machining na mga heat-resistant alloys tulad ng Inconel, Hastelloy, o titanium, alam mong ang tool wear ay ang di-nakikitaang kalaban na sumisira sa produktibidad at kita.

Sa nakaraang anim na buwan, ang aming koponan ay nagte-test ng isang bagong hybrid na proseso pagsasama adaptive feed control at mataas na pressure na coolant delivery , na idinisenyo partikular para sa mga materyales na mahirap i-machine. Ang resulta? Isang napatunayang 15% na pagbaba sa tool wear , at hanggang 11% mas maikli na oras ng kumpletong proseso nang hindi kinukompromiso ang kalidad ng surface.

Ano ang nagpapahirap sa pagpoproseso ng heat-resistant alloys?

Ang heat-resistant alloys (HRAs) ay nagpapanatili ng kanilang lakas sa temperatura na mahigit 800°C. Bagaman mainam ito para sa aerospace o turbine parts, ito naman ay isang hamon sa tool life.
Karaniwang mga isyu ay kinabibilangan ng:

• Labis na temperatura sa pagputol na nagdudulot ng pamumutol sa gilid.

• Nakabubuo ng gilid dahil sa mabagal na chip evacuation.

• Matigas na carbide diffusion habang ang matagal na mataas na init na kontak.

Bago ang aming bagong proseso, madalas na hindi lumagpas sa 40–50 minuto ng oras ng pagputol bago kailanganin ang palitan — isang mahal na gawain sa produksyon ng maliit na batch.

Ang bagong hybrid na proseso: Pagsubok sa totoong mundo at datos

Ipinakilala namin ang tatlong pagbabago sa proseso sa panahon ng pagsubok sa isang DMG Mori NLX 2500 turning center paggamit Kennametal KC5010 inserts at Inconel 718 mga bar (Ø80 mm).

Punong punto:
Ang adaptibong algorithm ng pagpapakain awtomatikong nag-aayos ng bilis ng pagpapakain batay sa resistensya ng pagputol. Kapag naharap ang tool sa mas matitigas na bahagi o tumataas na temperatura, pansamantalang binabawasan ang pagpapakain upang maiwasan ang micro-chipping at mapabilis ang progresyon ng pagsusuot ng tool.

Samantala, malalakas na sutsot ng coolant sa 12 MPa ay nagpapabuti ng labas ng chip, nagpapababa ng temperatura ng contact ng humigit-kumulang 80°C , batay sa aming mga basura ng thermocouple sa loob ng makina.

Bakit mahalaga ito para sa pagbili at pagpaplano sa produksyon

Para sa mga mamimili sa pabrika at mga inhinyero sa produksyon, direktang nangangahulugan ito ng kahusayan sa gastos.

• 15% mas mahaba ang buhay ng tool nangangahulugan ng mas mababang pagkonsumo ng insert bawat batch.

• 11% mas maikling cycle time nagdudulot ng mas mabilis na throughput.

• Pare-parehong tapusin ang surface binabawasan ang pagsusuri at pagkukumpuni.

Kung ikaw ay nagmamaneho ng HRAs sa aerospace , enerhiya , o medikal aplikasyon, ang pagsasama ng adaptive feed control kasama ang mataas na presyong coolant ay maaaring mabilis na kompensahin ang gastos sa upgrade ng kagamitan — karaniwang sa loob lamang ng ilalim ng tatlong buwan ng produksyon .

Paano ipatupad ang prosesong ito sa iyong pabrika

Narito ang isang simpleng rodyo kung ikaw ay pinag-iisipan na tanggapin ang paraang ito:

1. I-upgrade ang sistema ng coolant – Gamitin ang mga bomba na kayang umabot sa 10–15 MPa.

2. Mag-install ng software para sa pagmomonitor ng feed – Magagamit ito sa karamihan ng modernong CNC controller.

3. Pumili ng coated carbide inserts – Pumili ng TiAlN o AlTiN coatings na may mataas na katatagan laban sa init.

4. Gawin ang trial cuts – Magsimula sa 90% ng kasalukuyang cutting parameters at patuloy na i-adjust nang ayon sa resulta.

5. Bantayan ang rate ng pagsusuot – Gamitin ang tool microscope upang sukatin ang lapad ng pagsusuot (VB) bawat 15 minuto ng operasyon.

Tip: Maraming CNC controller, tulad ng FANUC at Siemens, ay nagbibigay-daan sa dynamic feed override na naka-link sa spindle load — na nagpapahintulot sa semi-automated adaptive control nang walang malaking puhunan sa software.

Ekspertong pananaw: Kung saan patungo ang teknolohiyang ito

Ang susunod na hakbang sa pag-optimize ng machining ay AI-based predictive wear analysis , kung saan sinusubaybayan ng mga sensor ang vibration, cutting force, at temperatura upang mahulaan ang pagkabigo ng insert bago pa man ito mangyari.
Nagsimula na tayong mag-test nito sa aming production line — ang mga paunang datos ay nagpapakita ng karagdagang 5–8% na pagtaas sa tool utilization .

Para sa mga koponan sa pagbili na nagtatasa ng mga supplier, ang mga factory na nag-i-integrate ng adaptive feed at coolant optimization ay magkakaroon ng malinaw na kalamangan sa cycle time, surface integrity, at cost per part — lalo na sa mataas ang halagang aerospace at medical alloy components.