Isıya Dayanıklı Alaşım Parçalarının İşlenmesi İçin Yeni Bir Süreç, Takım Aşınmasını %15 Azalttı

Zorlu alaşımları yüksek sıcaklıkta kesiyor gibi hissettiren işlerde

Hâlâ hatırlıyorum — karbür uçlar Inconel 718 ile yüksek ilerleme hızlarında buluştuğunda çıkan o keskin, gıcırtılı sesi. Kıvılcımlar, ısınan soğutucu sıvının kokusu ve takımın işlem ortasında arızalandığında duyulan hayal kırıklığını.
Eğer hiç Inconel, Hastelloy veya titanyum gibi malzemeleri ısıya dayanıklı alaşımlar işlediyseniz, takım aşınmasının hem verimliliği hem de kârı yiyen görünmez düşman olduğunu bilirsiniz.

Geçtiğimiz altı ay boyunca ekibimiz bu zor işlenebilir malzemelere özel olarak tasarlanmış yeni bir hibrit süreç birleştirme uyarlamalı ilerleme kontrolü ve yüksek basınçlı soğutucu sıvı uygulaması , üzerinde testler yaptı. Sonuç? Doğrulanmış şekilde %15 takım aşınmasında azalma , ve yüzey kalitesini bozmadan %11 daha kısa çevrim süresi sağlamaktadır.

Isıya dayanıklı alaşımlar neden bu kadar zor işlenir?

Isıya dayanıklı alaşımlar (HRAs), 800°C'nin üzerinde bile mukavemetlerini korurlar. Bu özellik havacılık veya türbin parçaları için mükemmel olsa da, kesici takım ömrü açısından kabus gibidir.
Tipik sorunlar şunlardır:

• Kesici kenar çatlamasına neden olan aşırı kesme sıcaklığı.

• Kötü talaş tahliyesi nedeniyle oluşan yapışma

• Sert karbür difüzyonu uzun süreli yüksek ısı teması sırasında.

Yeni prosesimizden önce, kesici uçlar genellikle değiştirilmesi gerene kadar 40–50 dakika kesme süresi aşmadan dayanırdı — küçük parti üretiminde maliyetli bir rutin.

Yeni hibrit proses: Gerçek dünya testleri ve verileri

Test aşamasında bir DMG Mori NLX 2500 torna merkezinde kullanma Kennametal KC5010 uçlar ve Inconel 718 çubuklar (Ø80 mm).

Anahtar nokta:
The adaptif ilerleme algoritması kesme direncine göre besleme oranını otomatik olarak ayarlar. Takım daha sert bölgelerle veya artan sıcaklıkla karşılaştığında, besleme geçici olarak azaltılır ve mikro çatlama önlenir, takım aşınmasının dengeli ilerlemesi sağlanır.

Bu arada, yüksek basınçlı soğutma sıvısı jetleri 12 MPa'da talaş uzaklaştırmayı iyileştirir ve temas sıcaklığını yaklaşık olarak düşürür 80°C , makine içi termokupl ölçümlerimize dayanarak.

Satın alma ve üretim planlaması açısından neden önemli

Fabrika alıcıları ve üretim mühendisleri için bu iyileştirme doğrudan maliyet verimliliğine dönüşür.

• %15 daha uzun kesici takım ömrü parti başına daha düşük kenar tüketimi anlamına gelir.

• %11 daha kısa çevrim süreleri daha hızlı üretim kapasitesine yol açar.

• Tutarlı yüzey kalitesi kalite kontrol tekrarlamalarını azaltır.

Eğer HRSA'ları havacılık , enerji , veya tıbbi uygulamalarında işliyorsanız, adaptif ilerleme kontrolünü yüksek basınçlı soğutma sıvısıyla birleştirmek genellikle ekipman yükseltme maliyetlerini kısa sürede karşılayabilir — çoğu durumda üretimin üç ayı altında .

Bu süreci fabrikanıza nasıl uygularsınız

Bu yöntemi benimsemeyi düşünüyorsanız, işte basit bir yol haritası:

1. Soğutma sisteminin yükseltmesini yapın – 10–15 MPa basınca dayanıklı pompalar kullanın.

2. Besleme izleme yazılımı kurun – Çoğu modern CNC kontrolcüsünde mevcuttur.

3. Kaplamalı sert metal uçlar seçin – Yüksek sıcaklıkta sertlik stabilitesine sahip TiAlN veya AlTiN kaplamalarını tercih edin.

4. Deneme kesimleri yapın – Mevcut kesme parametrelerinizin %90'ı ile başlayın ve adaptif olarak ayarlayın.

5. Aşınma oranını izleyin – Her 15 dakikalık çalışma sonrası aşınma genişliğini (VB) ölçmek için bir takım mikroskobu kullanın.

İpucu: FANUC ve Siemens gibi birçok CNC kontrolcüsü, iş mili yüküne bağlı dinamik ilerleme aşırı yükleme özelliğine izin verir ve büyük yazılım yatırımı olmadan yarı otomatik uyarlamalı kontrol imkânı sunar.

Uzman görüşü: Bu teknolojinin geleceği nereye gidiyor

Takım optimizasyonun bir sonraki adımı Yapay zekâ tabanlı tahmini aşınma analizi , burada sensörler titreşimleri, kesme kuvvetini ve sıcaklığı izleyerek kesici uçtaki arızayı oluşmadan önce tahmin eder.
Bunu üretim hattımızda test etmeye başladık — erken veriler araç kullanımında %5–8 daha fazla kazanç gösteriyor %5–8 araç kullanım kazancı .

Tedarikçileri değerlendiren satın alma ekipleri için, uyarlamalı ilerleme ve soğutma sıvısı optimizasyonunu entegre eden fabrikalar döngü süresi, yüzey bütünlüğü ve parça başına maliyet açısından özellikle yüksek değerli havacılık ve tıp alaşımlı bileşenlerde açık avantajlara sahip olacaktır.