Težave in metode premagovanja pri rezkanju nerjavečega jekla 316

Pomembna nagnjenost k utrjevanju pri delu

Med CNC obdelavo avstenitnega nerjavnega jekla (kot sta 304 in 316) se lahko površinska trdota zaradi intenzivne plastične deformacije hitro poveča za več kot 50 %. Če naslednji pomiki orodja ne prodrejo v neutrjeno plast, bo orodje za CNC stružne dele iz nerjavečega jekla neposredno vplivalo na območje z visoko-trdoto, kar bo povzročilo odkrušanje ali pospešeno obrabo.

Nizka toplotna prevodnost in visoka temperatura rezalne cone

Toplotna prevodnost nerjavečega jekla je le približno 1/3 običajnega ogljikovega jekla (približno 16 W/m·K za 304). V kontaktnem območju med konico orodja in obdelovancem se kopiči velika količina rezalne toplote, ki zlahka preseže rdečo mejo trdote materiala orodja, kar povzroči razpršeno obrabo, kratersko obrabo in celo plastično deformacijo za CNC dele iz nerjavečega jekla.

Visoka plastičnost in močan oprijem povzročata težaven nadzor odrezkov

Nerjaveče jeklo ima velik raztezek, zaradi česar je ostružke težko zlomiti. Poleg tega se pri visokih temperaturah ostružki zlahka oprimejo materiala orodja in tvorijo zgrajen-rob. To ne samo poslabša kakovost CNC obdelovalnih delov iz nerjavečega jekla na obdelani površini, ampak lahko povzroči tudi zapletanje odrezkov, kar vpliva na avtomatiziran proizvodni cikel in celo poškoduje opremo.

Visoke rezalne sile postavljajo visoke zahteve glede togosti sistema.

Rezalna sila enote je približno 20–30 % višja kot pri jeklu 45, kar postavlja višje zahteve glede splošne togosti vretena strojnega orodja, držala orodja, vpenjala in vpenjanja obdelovanca. Celo manjše vibracije lahko pustijo sledi klepetanja na površini CNC delov iz nerjavečega jekla, kar vpliva na dimenzijsko natančnost in odpornost proti utrujenosti.

1. Izbira visoko{1}}zmogljivih materialov in premazov za orodje

Racionalna izbira orodnih materialov je primarni korak pri premagovanju težav pri obdelavi CNC delov iz nerjavečega jekla. Orodja iz karbidne trdine so zaradi svoje odlične rdeče trdote in odpornosti proti obrabi postala glavna izbira za struženje in rezkanje nerjavnega jekla. Drobno{2}}orodja iz karbidne trdine in superkarbidne trdine izkazujejo večjo odpornost na udarce v pogojih prekinjenega rezanja. Uporaba tehnologije prevleke površine orodja še izboljša življenjsko dobo orodja. Premazi, kot so TiN, TiAlN in AlCrN, imajo visoko trdoto in odpornost proti oksidaciji, učinkovito zmanjšujejo koeficient trenja med orodjem in odrezki ter zmanjšujejo vnos toplote pri rezanju.

2. Optimizacija rezalnih parametrov in strategij obdelave

Racionalno ujemanje rezalne hitrosti, pomika in globine reza neposredno vpliva na nadzor rezalne temperature in rezalne sile. V fazi grobega rezanja se priporoča srednja hitrost rezanja, velika globina rezanja in zmerna hitrost pomika, da se da prednost učinkovitosti odstranjevanja materiala, hkrati pa se izognete pretirano visokim temperaturam rezanja, ki bi lahko povzročile hitro obrabo orodja. Med končno fazo je treba hitrost rezanja ustrezno povečati, medtem ko je treba zmanjšati globino reza in hitrost podajanja, da se zmanjšajo rezalne sile in nadzoruje kakovost površine pri rezkanju nerjavečega jekla 304.

3. Uporabite učinkovite metode hlajenja in mazanja

Tradicionalna hladilna sredstva težko učinkovito prodrejo v območje rezanja pri CNC obdelavi jeklenih delov, kar ima za posledico omejeno učinkovitost hlajenja. Z uporabo visokotlačnega notranjega hladilnega sistema orodja se hladilno sredstvo razprši neposredno na kontaktno površino med konico orodja in odrezkom, kar znatno izboljša učinkovitost hlajenja in zmanjša temperaturo v območju rezanja. Visokotlačno-hladilno sredstvo pomaga tudi pri lomljenju odrezkov, izboljša morfologijo odrezkov in zmanjša zapletanje. Za natančno obdelavo lahko tehnologija minimalne količine mazanja (MQL), ki združuje stisnjen zrak in majhno količino mazalnega olja, zmanjša porabo hladilne tekočine, hkrati pa zagotavlja mazanje in spodbuja čistejšo proizvodnjo.

4. Nadzor rezalnih sil in stabilnosti procesa

Natančen nadzor rezalnih sil je ključnega pomena za preprečevanje deformacije obdelovanca in zagotavljanje natančnosti obdelave. Z uporabo senzorjev sile ali sistemov za spremljanje obremenitve vretena za spremljanje signalov sile v realnem času med obdelavo je mogoče dinamično prilagoditi pomik ali globino reza, da se prepreči prekoračitev mejnih vrednosti rezalne sile. Za tank{2}}ali vitke gredi-, kot so rezkalni deli iz nerjavečega jekla, lahko segmentirana obdelava, simetrično rezanje ali dodajanje pomožnih nosilcev učinkovito zmanjša deformacijo obdelovanja.

5. Optimizirajte okolje za vpenjanje obdelovanca in obdelavo

Način vpenjanja obdelovanca neposredno vpliva na togost obdelovalnega sistema. Za dele iz nerjavečega jekla, ki se lahko deformirajo, je treba uporabiti posebna vpenjala ali dodatne vpenjalne točke, da zagotovite enakomerno porazdelitev vpenjalne sile in preprečite deformacijo obdelovanca zaradi prekomerne lokalne vpenjalne sile. V okolju natančne strojne obdelave je nadzorovanje temperature in vlažnosti v delavnici za zmanjšanje vpliva okoljskih dejavnikov na dimenzijsko stabilnost obdelovanca prav tako pomemben ukrep za zagotavljanje natančnosti CNC-obdelanih delov iz nerjavečega jekla.

Izzivi CNC rezkanja nerjavnega jekla izvirajo iz njegovih lastnosti materiala, kot so visoka trdota, nizka toplotna prevodnost, visoka plastičnost in nagnjenost k utrjevanju. Ti izzivi predstavljajo sistematične izzive rezalnim orodjem, procesom in nadzoru procesov. Z nenehnim napredkom tehnologije CNC in materialov rezalnih orodij se bodo procesi obdelave nerjavečega jekla še naprej razvijali proti višji učinkovitosti, večji natančnosti in večji stabilnosti, kar bo zagotavljalo močnejšo tehnično podporo za-proizvodnjo vrhunske opreme.

kontaktirajte nas