Introduzione al processo di lavorazione e alle soluzioni
La lavorazione dell'acciaio inossidabile genera forze di taglio elevate,-tagliente di riporto, calore elevato e superfici-indurite, che lo rendono soggetto all'usura della scanalatura. Inoltre, il controllo del truciolo è difficile durante la lavorazione dell’acciaio inossidabile. Sebbene sia relativamente facile da controllare nei materiali ferritici/martensitici, è più complesso nella lavorazione dell'acciaio inossidabile austenitico e duplex.
Pertanto, i clienti hanno una forte richiesta di durata utensile stabile e buon controllo truciolo. I materiali della serie AH6200 e T6200 e i relativi rompitrucioli sono sviluppati specificatamente per la tornitura di acciaio inossidabile e offrono eccellenti prestazioni di taglio.
02. Sfide nella lavorazione dei pezzi
① Questo pezzo è prodotto su una linea automatizzata, che richiede una durata utensile stabile;
② Il miglioramento della durata dell'utensile riduce la frequenza di cambio utensile, aumentando così l'efficienza produttiva;
③ Buon controllo del truciolo.
03. Metodo di lavorazione di Takola
Takola utilizza il materiale in acciaio inossidabile PVD-AH6225 combinato con rompitrucioli SM, ottenendo un eccellente controllo del truciolo e una durata utensile doppia rispetto a quella della concorrenza.
04. Caso di lavorazione e conclusioni
Nome della parte: connettore;
Materiale parte: SUS304/X5CrNi18-9;
Macchina utensile: tornio CNC;
Metodo di raffreddamento: raffreddamento interno della macchina;
Tipo di lavorazione: Tornitura di diametri esterni;
Strumento: ACLNR2525M12-A/CNMG120404-SM AH6225;
Parametri di taglio: vc=90m/min, ap=1mm, f=0.2mm/r.
05. Vantaggi ed effetti dello strumento
① T6215: materiale con rivestimento CVD-adatto al taglio ad alta-velocità, che mostra un'eccellente resistenza all'usura nel taglio continuo.
② T6225: un materiale CVD versatile che copre qualsiasi cosa, dal taglio continuo al taglio leggermente interrotto. Fornisce un'eccellente resistenza all'usura nella gamma di velocità di taglio-media.
③ AH6225: un materiale PVD versatile che offre prestazioni eccellenti in varie applicazioni in acciaio inossidabile.
④ AH6235: fornisce elevata affidabilità in condizioni di taglio intermittente o di taglio-profondo.
Frese coniche rivestite
01. Introduzione alle prestazioni e alle applicazioni della lavorazione dell'acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile, grazie alla sua eccellente resistenza alla corrosione e alle buone proprietà meccaniche, è diventato un materiale chiave indispensabile nell'industria moderna. In base alla sua microstruttura e alle caratteristiche prestazionali, l’acciaio inossidabile può essere suddiviso principalmente nelle seguenti cinque categorie:
(1) Acciaio inossidabile austenitico: non-magnetico, con eccellente resistenza alla corrosione e dotato di elevata tenacità e plasticità, è il tipo di acciaio inossidabile più comune e ampiamente utilizzato. Le applicazioni tipiche includono attrezzature chimiche, industrie alimentari e farmaceutiche, dispositivi medici, attrezzature da cucina ed elettrodomestici.
(2) Acciaio inossidabile ferritico: magnetico, con moderata resistenza alla corrosione, elevata resistenza e buona conduttività termica. Utilizzato principalmente nei sistemi di scarico automobilistici, negli alloggiamenti degli elettrodomestici, nella decorazione di edifici e negli utensili da cucina.
(3) Acciaio inossidabile martensitico: magnetico, la sua resistenza e durezza possono essere notevolmente migliorate attraverso processi di trattamento termico come tempra e rinvenimento. Ha una buona resistenza all'usura, ma una resistenza alla corrosione relativamente debole. Comunemente utilizzato nella produzione di utensili da taglio come bisturi, alberi, cuscinetti, parti di valvole, pale di turbine a vapore e stoviglie.
(4) Acciaio inossidabile duplex: la sua microstruttura è costituita da circa il 50% di austenite e il 50% di ferrite, combinando i vantaggi di entrambi. Ad esempio, la sua resistenza è circa il doppio di quella dell'acciaio inossidabile austenitico e ha un'eccellente resistenza alla corrosione da stress da cloruro pur mantenendo una buona tenacità e saldabilità. Viene utilizzato principalmente nell'ingegneria navale, nelle apparecchiature per il trattamento dell'acqua di mare, negli ambienti altamente corrosivi nell'industria del petrolio e del gas e nell'industria della pasta di legno e della carta.
(5) Acciaio inossidabile indurente per precipitazione: pur mantenendo una buona resistenza alla corrosione e tenacità, può raggiungere una resistenza molto elevata attraverso il trattamento di indurimento per precipitazione. Adatto per componenti ad alta-resistenza nel settore aerospaziale, parti dell'industria nucleare, ingranaggi ad alte-prestazioni, alberi, molle e altre parti di precisione che richiedono elevata robustezza e una certa resistenza alla corrosione.
02. Caratteristiche e sfide della lavorazione
① Notevole incrudimento: a causa della buona plasticità dell'acciaio inossidabile, durante il taglio si verifica facilmente una grave deformazione plastica, portando ad un aumento significativo della durezza della superficie lavorata, che a sua volta aggrava l'usura dell'utensile e influisce sulla qualità della superficie del pezzo. ② Elevata forza di taglio: l'acciaio inossidabile possiede sia un'elevata resistenza che una buona tenacità, con conseguente significativa deformazione plastica durante il taglio. Ciò porta a forze di taglio superiori di circa il 50% rispetto al normale acciaio al carbonio, ponendo requisiti più elevati sulla capacità di carico-di macchine utensili e utensili da taglio.
③ Elevata temperatura di taglio e difficile dissipazione del calore: la scarsa conduttività termica del materiale rende difficile dissipare rapidamente il calore generato durante il taglio. Una grande quantità di calore si accumula nell'area di contatto del chip-dell'utensile, provocando un aumento della temperatura dell'utensile e riducendone significativamente la durata.
④ Difficoltà nella rottura e rimozione dei trucioli: la buona plasticità e tenacità rendono i trucioli difficili da rompere in modo naturale, formando facilmente trucioli continui a nastro-. Questi trucioli non solo possono impigliare l'utensile o il pezzo in lavorazione, causando graffi sulla superficie lavorata, ma compromettono anche la sicurezza operativa e aumentano l'usura anomala dell'utensile.
⑤ Facile adesione e usura dell'utensile: ad alta temperatura e pressione, il materiale truciolato aderisce facilmente alla superficie della lama dell'utensile, formando un "bordo di riporto" in continua crescita e distacco, che non solo influisce sulla stabilità del processo di taglio ma peggiora anche la ruvidità superficiale del pezzo lavorato.
03. Misure di miglioramento adottate da Xiwei
① Ottimizza i materiali degli utensili: seleziona i materiali degli utensili appropriati in base ai requisiti di lavorazione, come carburo cementato rivestito (rivestimento PVD), cermet, ecc.; per applicazioni con requisiti estremamente elevati di qualità superficiale ed efficienza, è possibile utilizzare utensili CBN.
② Ottimizza la geometria dell'utensile: utilizzare taglienti più affilati e aumentare adeguatamente gli angoli di spoglia e di spoglia per ridurre efficacemente le forze di taglio, diminuire l'usura dell'utensile e migliorare la levigatezza del taglio.
③ Miglioramento del controllo del truciolo: adottando un angolo di spoglia positivo combinato con un rompitruciolo appositamente ottimizzato, il processo di taglio risulta più fluido, migliorando al tempo stesso la resistenza della punta dell'utensile, ottenendo un controllo efficace sulla direzione e sulla forma del flusso del truciolo.
④ Migliora la dissipazione del calore: aumentare opportunamente il raggio della punta dell'utensile per migliorare le condizioni di dissipazione del calore nell'area di taglio, riducendo così la temperatura operativa dell'utensile e prolungandone la durata.
⑤ Ottimizza i parametri di taglio: ottimizza sistematicamente la velocità di taglio, la velocità di avanzamento e la profondità di taglio per eliminare efficacemente la formazione-di bordi di riporto garantendo al contempo l'efficienza della lavorazione e la qualità del pezzo, garantendo la durata dell'utensile e la stabilità del taglio.
04. Caso di lavorazione
Nome della parte: girante della turbina a vapore;
Materiale della parte: acciaio inossidabile indurente per precipitazione (17-4PH);
Macchina utensile: centro di lavoro a 5 assi/HSK63;
Metodo di raffreddamento: olio-solubile in acqua (raffreddamento interno);
Tipo di lavorazione: Finitura della girante di una turbina a vapore (profilo della girante);
Nome utensile: fresa conica rivestita;
Specifiche dello strumento: R3x8 gradi x105xd25x165-4Z;
Parametri di taglio: vc=120m/min, fz=0.03mm/Z, ap=0.2mm.
05. Caratteristiche dello strumento
① L'utensile adotta un ampio angolo dell'elica (40 gradi) e un design con passo dei denti disuguale, rendendo il processo di taglio più fluido, riducendo notevolmente la forza di taglio e le vibrazioni di taglio e sopprimendo efficacemente l'incrudimento. La durata dell'utensile è aumentata di oltre il 50% rispetto al normale metallo duro rivestito.
② Tagliente affilato: utilizzando un ampio angolo di spoglia e un design con angolo di spoglia, produce un tagliente affilato per un facile ingresso del materiale e una migliore finitura superficiale. La forza di taglio è ridotta del 30%, aumentando l'efficienza della lavorazione del 20%.
③ Spazio di ritenzione dei trucioli: le scanalature a spirale forniscono un ampio spazio di ritenzione dei trucioli, garantendo una rimozione uniforme dei trucioli e prevenendo la rottura dell'utensile e i graffi sulla superficie del pezzo causati dall'intasamento dei trucioli. Ciò aumenta il tasso di rendimento dal 90% al 98%.
④ Utilizzo di un rivestimento-nano-resistente all'usura, adatto al taglio ad alta-velocità, che prolunga ulteriormente la durata dell'utensile.
06. Caratteristiche dell'utensile e risultati effettivi della lavorazione
I dati statistici mostrano che l'utilizzo delle frese coniche in lega di cui sopra ha ridotto del 30% il costo complessivo di lavorazione delle giranti delle turbine.
