Máy cắt hình khuyên: Một công cụ chuyên nghiệp để vượt qua những thách thức của việc khoan thép không gỉ
Trong lĩnh vực gia công công nghiệp, thép không gỉ đã trở thành một vật liệu chính trong sản xuất do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, sức mạnh cao và độ bền tốt. Tuy nhiên, những đặc tính tương tự này cũng đặt ra những thách thức đáng kể đối với các hoạt động khoan, làm cho thép không gỉ khoan trở thành một nhiệm vụ đòi hỏi. Máy cắt hình khuyên của chúng tôi, với thiết kế độc đáo và hiệu suất nổi bật, cung cấp một giải pháp lý tưởng để khoan hiệu quả và chính xác bằng thép không gỉ.
Ⅰ. Những thách thức và khó khăn cốt lõi trong việc khoan thép không gỉ
1.Độ cứng cao và khả năng chống mài mòn mạnh:Thép không gỉ, đặc biệt là các loại austenitic như 304 và 316, có độ cứng cao làm tăng đáng kể khả năng cắt điện trở, so với thép carbon thông thường. Các bit mũi khoan tiêu chuẩn buồn tẻ nhanh chóng, với tỷ lệ hao mòn tăng tới 300%.
2.Độ dẫn nhiệt kém và tích lũy nhiệt:Độ dẫn nhiệt của thép không gỉ chỉ bằng một phần ba so với thép carbon. Nhiệt độ cắt tạo ra trong quá trình khoan không thể tiêu tan nhanh chóng, khiến nhiệt độ cục bộ vượt quá 800 ° C. Trong các điều kiện nhiệt độ cao và áp suất cao như vậy, các yếu tố hợp kim trong thép không gỉ có xu hướng liên kết với vật liệu khoan, dẫn đến độ bám dính và hao mòn khuếch tán. Điều này dẫn đến việc khoan ủ bit và làm cứng bề mặt phôi.
3.Xu hướng làm cứng công việc đáng kể:Khi cắt căng thẳng, một số austenite biến thành martensite cao. Độ cứng của lớp cứng có thể tăng 1,4 đến 2,2 lần so với vật liệu cơ sở, với độ bền kéo lên tới 1470 Mạnh1960 MPa. Kết quả là, mũi khoan liên tục cắt thành vật liệu ngày càng khó hơn.
4.Sự bám dính của con chip và sơ tán chip kém:Do độ dẻo cao và độ bền của thép không gỉ, chip có xu hướng hình thành các dải ruy băng liên tục dễ dàng tuân thủ các cạnh cắt, tạo thành các cạnh tích hợp. Điều này làm giảm hiệu quả cắt, gãi tường lỗ và dẫn đến độ nhám bề mặt quá mức (RA> 6,3 m).
5.Biến dạng tấm mỏng và độ lệch định vị:Khi khoan các tấm mỏng hơn 3 mm, áp suất dọc trục từ các bit khoan truyền thống có thể gây ra sự cong vênh vật liệu. Khi đầu mũi khoan vượt qua, các lực hướng tâm không cân bằng có thể dẫn đến độ tròn lỗ kém (thường lệch hơn 0,2mm).
Những thách thức này làm cho các kỹ thuật khoan thông thường không hiệu quả đối với xử lý bằng thép không gỉ, kêu gọi các giải pháp khoan nâng cao hơn để giải quyết hiệu quả các vấn đề này.
Ⅱ. Định nghĩa của máy cắt hình khuyên
Một máy cắt hình khuyên, còn được gọi là máy khoan rỗng, là một công cụ chuyên dụng được thiết kế để khoan các lỗ trong các tấm kim loại cứng như thép không gỉ và tấm thép dày. Bằng cách áp dụng nguyên tắc cắt hình khuyên (hình vòng), nó khắc phục những hạn chế của các phương pháp khoan truyền thống.
Đặc điểm đặc biệt nhất của máy cắt hình khuyên là đầu cắt hình vòng, rỗng của nó, chỉ loại bỏ vật liệu dọc theo chu vi của lỗ chứ không phải là toàn bộ lõi, như với các máy khoan xoắn thông thường. Thiết kế này tăng cường đáng kể hiệu suất của nó, làm cho nó vượt trội hơn nhiều so với các bit khoan tiêu chuẩn khi làm việc với các tấm thép dày và thép không gỉ.
Ⅲ. Thiết kế kỹ thuật cốt lõi của máy cắt hình khuyên
1.Cấu trúc cắt phối hợp ba cạnh:Đầu cắt tổng hợp bao gồm các cạnh cắt bên ngoài, giữa và bên trong:
Cạnh ngoài:Cắt một rãnh tròn để đảm bảo đường kính lỗ chính xác (± 0,1mm).
Cạnh giữa:Gấu 60% tải trọng cắt chính và có cacbua chống mài mòn cho độ bền.
Cạnh bên trong:Phá vỡ lõi vật liệu và AIDS trong loại bỏ chip. Thiết kế sân răng không bằng phẳng giúp ngăn ngừa rung trong quá trình khoan.
2.Thiết kế rãnh cắt và cắt chip:
Chỉ có 12%, 30% vật liệu được loại bỏ trong hình dạng vòng (giữ lại lõi), giảm 70% diện tích cắt và giảm mức tiêu thụ năng lượng xuống 60%. Các rãnh chip xoắn ốc được thiết kế đặc biệt sẽ tự động chia các chip thành các mảnh nhỏ, ngăn chặn hiệu quả sự vướng víu của con chip hình ruy băng khi một vấn đề phổ biến khi khoan thép không gỉ.
3.Kênh làm mát trung tâm:Chất làm mát nhũ tương (tỷ lệ dầu-nước 1: 5) được phun trực tiếp vào cạnh cắt thông qua một kênh trung tâm, làm giảm nhiệt độ trong vùng cắt xuống hơn 300 ° C.
4.Cơ chế định vị:
Ghim thí điểm trung tâm được làm bằng thép cường độ cao để đảm bảo định vị chính xác và ngăn chặn trượt khoan trong quá trình hoạt động, đặc biệt quan trọng khi khoan vật liệu trơn như thép không gỉ.
Ⅳ. Ưu điểm của máy cắt hình khuyên trong khoan thép không gỉ
So với các cuộc tập trận xoắn truyền thống thực hiện cắt toàn bộ khu vực, các máy cắt hình khuyên chỉ loại bỏ một phần hình vòng của vật liệu, giữ lại cốt lõi mang lại lợi thế mang tính cách mạng:
1.Cải thiện hiệu quả đột phá:Với việc giảm 70% diện tích cắt, khoan lỗ φ30mm trong thép không gỉ 304 mm có giá chỉ mất 15 giây nhanh hơn 8 đến 10 lần so với sử dụng máy khoan xoắn. Đối với cùng một đường kính lỗ, cắt hình khuyên làm giảm khối lượng công việc xuống hơn 50%. Ví dụ, khoan qua một tấm thép dày 20 mm mất 3 phút với một mũi khoan truyền thống, nhưng chỉ 40 giây với một máy cắt hình khuyên.
2.Giảm đáng kể nhiệt độ cắt:Chất lỏng làm mát trung tâm được tiêm trực tiếp vào vùng nhiệt độ cao (tỷ lệ tối ưu: nhũ tương-nước-nước 1: 5). Kết hợp với thiết kế cắt lớp, điều này giữ cho nhiệt độ đầu cắt dưới 300 ° C, ngăn ngừa ủ và suy nhiệt.
3.Độ chính xác và chất lượng được đảm bảo:Cắt đồng bộ nhiều cạnh đảm bảo định tâm tự động, dẫn đến các bức tường lỗ mịn, không có Burr. Độ lệch đường kính lỗ nhỏ hơn 0,1mm và độ nhám bề mặt là RA ≤ 3,2μm, loại bỏ nhu cầu xử lý thứ cấp.
4.Tuổi thọ công cụ mở rộng và giảm chi phí:Đầu cắt cacbua chịu được độ mài mòn cao của thép không gỉ. Hơn 1.000 lỗ có thể được khoan cho mỗi chu kỳ regrind, giảm chi phí công cụ lên tới 60%.
5.Nghiên cứu trường hợp:Một nhà sản xuất đầu máy đã sử dụng máy cắt hình khuyên để khoan các lỗ 18mm trong các tấm đế bằng thép không gỉ 1 mmm 1M18NI9TI. Tỷ lệ vượt qua lỗ được cải thiện từ 95%lên 99,8%, độ lệch độ tròn giảm từ 0,22mm xuống 0,05mm và chi phí lao động đã giảm 70%.
.Năm thách thức cốt lõi và các giải pháp nhắm mục tiêu để khoan thép không gỉ
1.Biến dạng tường mỏng
1.1Vấn đề:Áp lực dọc trục từ các bit khoan truyền thống gây ra biến dạng dẻo của các tấm mỏng; Khi đột phá, sự mất cân bằng lực lượng xuyên tâm dẫn đến các lỗ hình bầu dục.
1.2.Giải pháp:
Phương pháp hỗ trợ ủng hộ:Đặt các tấm nền bằng nhôm hoặc kỹ thuật dưới phôi để phân phối ứng suất nén. Được thử nghiệm trên thép không gỉ 2 mm, độ lệch lượng ovality ≤ 0,05mm, tỷ lệ biến dạng giảm 90%.
Bước tham số nguồn cấp dữ liệu:Nguồn cấp dữ liệu ban đầu ≤ 0,08 mm/rev, tăng lên 0,12 mm/rev ở mức 5 mm trước khi đột phá và 0,18 mm/rev ở mức 2 mm trước khi đột phá để tránh sự cộng hưởng tốc độ tới hạn.
2.Cắt giảm độ bám dính và ức chế cạnh tích hợp
2.1.Nguyên nhân gốc rễ:Hàn chip thép không gỉ đến cạnh cắt ở nhiệt độ cao (> 550 ° C) gây ra sự kết tủa và độ bám dính của nguyên tố CR.
2.2.Giải pháp:
Công nghệ tiên tiến cành vát:Thêm một cạnh vát 45 ° rộng 0,3-0,4mm với góc giảm 7 °, giảm 60%diện tích tiếp xúc giữa lưỡi dao.
Ứng dụng lớp phủ phá chip:Sử dụng các bit khoan phủ Tialn (hệ số ma sát 0,3) để giảm tỷ lệ cạnh tích hợp xuống 80% và tuổi thọ công cụ kép.
Làm mát bên trong xung:Nâng khoan cứ sau 3 giây trong 0,5 giây để cho phép cắt chất lỏng ở giao diện bám dính. Kết hợp với nhũ tương áp suất cực 10% có chứa phụ gia lưu huỳnh, nhiệt độ trong vùng cắt có thể giảm hơn 300 ° C, làm giảm đáng kể nguy cơ hàn.
3.Các vấn đề sơ tán chip và gây nhiễu
3.1.Cơ chế thất bại:Chip dải dài cản trở thân công cụ, chặn dòng chất làm mát và cuối cùng làm tắc nghẽn sáo chip, gây ra vỡ máy khoan.
3.2.Giải pháp sơ tán chip hiệu quả:
Thiết kế sáo chip được tối ưu hóa:Bốn sáo xoắn ốc với góc xoắn 35 °, tăng độ sâu sáo lên 20%, đảm bảo mỗi chiều rộng chip cạnh tiên ≤ 2 mm; Giảm sự cộng hưởng và hợp tác với thanh đẩy lò xo để xóa chip tự động.
Loại bỏ chip hỗ trợ áp suất không khí:Gắn súng hơi 0,5MPa vào mũi khoan từ để thổi bay chip sau mỗi lỗ, giảm 95%tốc độ gây nhiễu.
Quy trình rút lại không liên tục:Thuốc khoan rút hoàn toàn để xóa các chip sau khi đạt đến độ sâu 5 mm, đặc biệt được khuyến nghị cho các phôi dày hơn 25 mm.
4.Định vị bề mặt cong và đảm bảo vuông góc
4.1.Thử thách kịch bản đặc biệt:Khoan trượt trên các bề mặt cong như ống thép, lỗi định vị ban đầu> 1mm.
4.2.Giải pháp kỹ thuật:
Thiết bị định vị laser chéo:Máy chiếu laser tích hợp trên các dự án khoan từ tính trên bề mặt cong với độ chính xác ± 0,1mm.
Bề mặt cong Thích nghi Bề mặt:Kẹp Groove V với khóa thủy lực (lực kẹp ≥5KN) đảm bảo trục khoan song song với bề mặt bình thường.
Phương pháp khoan bắt đầu từng bước:Lỗ thí điểm 3 mm Pre-punch trên bề mặt cong → Ø10mm mở rộng phi công → Máy cắt hình khuyên đường kính mục tiêu. Phương pháp ba bước này đạt được độ thẳng đứng của các lỗ Ø50mm ở mức 0,05mm/m.
.Cấu hình tham số khoan thép không gỉ và chất lỏng làm mát Khoa học
6.1 Ma trận vàng của các thông số cắt
Điều chỉnh động của các tham số theo độ dày của thép không gỉ và đường kính lỗ là chìa khóa để thành công:
Độ dày của phôi
Phạm vi đường kính lỗ
Tốc độ trục chính (r/phút)
Tỷ lệ thức ăn (mm/rev)
Áp suất làm mát (Bar)
1-3 mm
Ø12-30 mm
450-600
0.10-0,15
3-5
3-10 mm
Ø30-60 mm
300-400
0,12-0,18
5-8
10-25 mm
Ø60-100 mm
150-250
0,15-0,20
8-12
> 25 mm
Ø100-150 mm
80-120
0,18-0,25
12-15
Dữ liệu được tổng hợp từ các thí nghiệm gia công bằng thép không gỉ Austenitic.
Ghi chú:Tỷ lệ thức ăn 0,25 mm/rev gây ra chèn chả. Kết hợp nghiêm ngặt về tốc độ và tỷ lệ thức ăn là cần thiết.
6.2 Hướng dẫn sử dụng và lựa chọn chất làm mát
6.2.1.Công thức ưa thích:
Tấm mỏng:Nhũ tương hòa tan trong nước (dầu: nước = 1: 5) với 5% phụ gia áp suất cực trị lưu huỳnh.
Tấm dày:Dầu cắt có độ nhớt cao (ISO VG68) với các chất phụ gia clo để tăng cường bôi trơn.
6.2.2.Thông số kỹ thuật ứng dụng:
Ưu tiên làm mát nội bộ:Chất làm mát được chuyển qua lỗ trung tâm thanh khoan đến đầu khoan, tốc độ dòng ≥ 15 l/phút.
Hỗ trợ làm mát bên ngoài:Vòi phun phun chất làm mát lên sáo chip ở độ nghiêng 30 °.
Giám sát nhiệt độ:Thay thế chất làm mát hoặc điều chỉnh công thức khi cắt nhiệt độ vùng vượt quá 120 ° C.
6.3 Quy trình hoạt động sáu bước
Kẹp phôi → Khóa cố định thủy lực
Định vị trung tâm → Hiệu chuẩn chéo laser
Hội đồng khoan → Kiểm tra Chèn mô -men xoắn siết chặt
Cài đặt tham số → Định cấu hình theo ma trận đường kính lỗ dày
Kích hoạt chất làm mát → chất làm mát trước khi tiêm trong 30 giây
Khoan kế tiếp → rút lại cứ sau 5 mm để xóa chip và làm sạch sáo
.Đề xuất lựa chọn và thích ứng kịch bản
7.1 Lựa chọn bit khoan
7.1.1.Tùy chọn vật chất
Loại tiết kiệm:Thép tốc độ cao Cobalt (M35)
Các kịch bản áp dụng:304 tấm mỏng bằng thép không gỉ 2000 lỗ, hệ số ma sát lớp phủ Tialn 0,3, giảm 80%cạnh tích hợp, giải quyết các vấn đề bám dính với thép không gỉ 316L.
Giải pháp gia cố đặc biệt (điều kiện khắc nghiệt):Chất nền cacbua vonfram + lớp phủ ống nanoCủng cố hạt nano cải thiện cường độ uốn, điện trở nhiệt lên tới 1200 ° C, thích hợp để khoan lỗ sâu (> 25 mm) hoặc thép không gỉ với tạp chất.
7.1.2.Khả năng tương thích Shank
Cuộc tập trận từ tính trong nước: thân góc bên phải.
Các máy khoan từ nhập khẩu (FEIN, metabo): thân toàn bộ, hệ thống thay đổi nhanh được hỗ trợ, dung sai dòng chảy ≤ 0,01mm.
Cuộc tập trận từ tính của Nhật Bản (Nitto): Chỉ có thân phổ quát, Shanks góc phải không tương thích; Yêu cầu giao diện thay đổi nhanh chuyên dụng.
Trung tâm gia công / máy khoan: Giá đỡ dụng cụ thủy lực HSK63 (chạy ≤ 0,01mm).
Máy khoan cầm tay / Thiết bị di động: thân thay đổi nhanh bốn lỗ với những quả bóng thép tự khóa.
Thích ứng đặc biệt: Các máy khoan thông thường yêu cầu bộ điều hợp thon morse (MT2/MT4) hoặc bộ điều hợp BT40 để tương thích với máy cắt hình khuyên.
7.2 Giải pháp kịch bản điển hình
7.2.1.Cấu trúc thép các lỗ kết nối tấm mỏng
Điểm đau:3 mm dày 304 tấm mỏng bằng thép không gỉ dễ bị biến dạng; Độ lệch độ tròn> 0,2mm.
Giải pháp:Khoan bit: HSS SHANK góc phải (độ sâu cắt 35mm) + khoan từ tính với lực hấp phụ> 23kn.
Thông số: Tốc độ 450 vòng/phút, thức ăn 0,08 mm/rev, chất làm mát: Nhũ tương nước-nước.
7.2.2.Xây dựng gia công hố sâu của tàu
Điểm đau:Các tấm thép dày 30 mm dày, máy khoan truyền thống mất 20 phút mỗi lỗ.
Giải pháp:
Bit khoan: Khoan cacbua phủ Tialn (độ sâu cắt 100mm) + Dầu cắt áp suất cao (ISO VG68).
Thông số: Tốc độ 150 vòng/phút, thức ăn 0,20 mm/rev, sơ tán chip từng bước.
7.2.3.Đường ray khoan bề mặt độ cứng cao
Điểm đau:Độ cứng bề mặt HRC 45 Vang50, dễ bị sứt mẻ cạnh.
Giải pháp:
Khoan bit: Khoan Shank bốn lỗ vonfram cacbua + Kênh làm mát bên trong (áp suất ≥ 12 bar).
Hỗ trợ: Kẹp kiểu V kiểu V + định vị laser (độ chính xác ± 0,1mm).
7.2.4.Định vị bề mặt cong/nghiêng
Điểm đau:Trượt trên bề mặt cong gây ra lỗi định vị> 1mm.
Giải pháp:
Phương pháp khoan ba bước: Lỗ thí điểm Ø3mm → lỗ mở rộng Ø10mm → mũi khoan đường kính mục tiêu.
Thiết bị: Khoan từ tính tích hợp với định vị laser chéo.
.Giá trị kỹ thuật và lợi ích kinh tế của khoan tấm thép
Thách thức cốt lõi của khoan thép không gỉ nằm ở xung đột giữa các tính chất của vật liệu và dụng cụ truyền thống. Máy cắt hình khuyên đạt được một bước đột phá cơ bản thông qua ba đổi mới lớn:
Cuộc cách mạng cắt hình khuyên:Chỉ loại bỏ 12% vật liệu thay vì cắt cắt ngang đầy đủ.
Phân phối tải cơ học đa năng:Giảm tải trên mỗi lần cắt giảm 65%.
Thiết kế làm mát năng động:Giảm nhiệt độ giảm hơn 300 ° C.
Trong các xác nhận công nghiệp thực tế, máy cắt hình khuyên mang lại lợi ích đáng kể:
Hiệu quả:Thời gian khoan lỗ đơn được giảm xuống còn 1/10 trong số đó với các máy khoan xoắn, tăng sản lượng hàng ngày thêm 400%.
Trị giá:Chèn tuổi thọ vượt quá 2000 lỗ, giảm 60%chi phí gia công tổng thể.
Chất lượng:Dung sai đường kính lỗ luôn đáp ứng cấp IT9, với tỷ lệ phế liệu gần bằng không.
Với việc phổ biến các máy khoan và tiến bộ trong công nghệ cacbua, máy cắt hình khuyên đã trở thành giải pháp không thể thay thế để xử lý bằng thép không gỉ. Với lựa chọn chính xác và hoạt động được tiêu chuẩn hóa, thậm chí các điều kiện khắc nghiệt như lỗ sâu, tường mỏng và bề mặt cong cũng có thể đạt được gia công hiệu quả và chính xác cao.
Chúng tôi nên xây dựng cơ sở dữ liệu tham số khoan dựa trên cấu trúc sản phẩm của họ để liên tục tối ưu hóa toàn bộ quản lý vòng đời công cụ.
Ⅰ.Lời giới thiệu
Superalloys là các vật liệu kim loại duy trì sức mạnh tuyệt vời, khả năng chống oxy hóa và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao. Chúng được sử dụng rộng rãi trong động cơ hàng không vũ trụ, tua-bin khí,ngành công nghiệp hạt nhânTuy nhiên, tính chất vượt trội của chúng đặt ra những thách thức đáng kể đối với gia công.nhiệt độ cắt caoBài viết này khám phá các vấn đề phổ biến gặp phải khi nghiền siêu hợp kim và cung cấp các giải pháp tương ứng.
Ⅱ.Superalloy là gì?
Các hợp kim siêu (hoặc hợp kim nhiệt độ cao) là các vật liệu kim loại giữ được độ bền cao và khả năng chống oxy hóa và ăn mòn xuất sắc trong môi trường nhiệt độ cao.Chúng có thể hoạt động đáng tin cậy dưới áp lực phức tạp trong môi trường ăn mòn oxy hóa và khí từ 600 °C đến 1100 °CCác hợp kim siêu bao gồm chủ yếu hợp kim dựa trên niken, cobalt và sắt và được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, tua-bin khí đốt, năng lượng hạt nhân, ô tô và hóa dầu.
Ⅲ.Đặc điểm của siêu hợp kim
1.Sức mạnh cao ở nhiệt độ caoCó khả năng chịu được căng thẳng cao trong thời gian dài ở nhiệt độ cao mà không bị biến dạng bò đáng kể.
2.Chống oxy hóa và ăn mòn tuyệt vờiDuy trì sự ổn định cấu trúc ngay cả khi tiếp xúc với không khí, khí đốt hoặc môi trường hóa học ở nhiệt độ cao.
3.Độ cứng mệt mỏi và gãy tốtCó khả năng chống lại chu kỳ nhiệt và tải tác động trong môi trường khắc nghiệt.
4.Cấu trúc vi mô ổn địnhHiển thị sự ổn định cấu trúc tốt và chống lại sự suy giảm hiệu suất trong quá trình sử dụng nhiệt độ cao lâu dài.
Ⅳ.Các vật liệu siêu hợp kim điển hình
1.Các siêu hợp kim dựa trên nikenCác điểm phổ biến quốc tế:
Thể loại
Đặc điểm
Các ứng dụng điển hình
Inconel 718
Sức mạnh nhiệt độ cao tuyệt vời, khả năng hàn tốt
Động cơ máy bay, thành phần lò phản ứng hạt nhân
Inconel 625
Chống ăn mòn mạnh, chống nước biển và hóa chất
Thiết bị hàng hải, thùng chứa hóa chất
Inconel X-750
Chống bò mạnh, phù hợp với tải trọng nhiệt độ cao lâu dài
Các bộ phận của tua-bin, suối, thiết bị buộc
Waspaloy
Duy trì độ bền cao ở nhiệt độ 700-870 °C
Blades của tuabin khí, các thành phần niêm phong
René 41
Hiệu suất cơ học nhiệt độ cao vượt trội
Phòng đốt động cơ phản lực, vòi đuôi
2.Các siêu hợp kim dựa trên cobalt
Các điểm phổ biến quốc tế:
Thể loại
Đặc điểm
Ứng dụng
Stellite 6
Chống mòn tuyệt vời và chống ăn mòn nóng
Máy van, bề mặt niêm phong, công cụ cắt
Haynes 188
Chống oxy hóa tốt và chống bò ở nhiệt độ cao
Các bộ phận của vỏ tuabin, buồng đốt
Mar-M509
Chống ăn mòn và mệt mỏi nhiệt mạnh
Các thành phần kết thúc nóng của tuabin khí
Các lớp Trung Quốc thông thường (với các lớp tương đương quốc tế):
Thể loại
Đặc điểm
Ứng dụng
K640
Tương đương với Stellite 6
Các hợp kim van, thiết bị nhiệt
GH605
Tương tự Haynes 25
Các nhiệm vụ không gian có người lái, tua-bin công nghiệp
3.Các siêu hợp kim dựa trên sắt
Đặc điểm:Chi phí thấp, khả năng gia công tốt; phù hợp với môi trường nhiệt độ trung bình (≤ 700 °C).
Các điểm phổ biến quốc tế:
Thể loại
Đặc điểm
Ứng dụng
A-286 (UNS S66286)
Sức mạnh nhiệt độ cao và khả năng hàn tốt
Các bộ kết nối động cơ máy bay, các thành phần của tuabin khí
Hợp kim 800H/800HT
Sự ổn định cấu trúc tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn
Máy trao đổi nhiệt, máy phát hơi
310S Thép không gỉ
Chống oxy hóa, chi phí thấp
Các ống lò, hệ thống xả
Các lớp Trung Quốc thông thường (với các lớp tương đương quốc tế):
Thể loại
Tương đương quốc tế
Ứng dụng
1Cr18Ni9Ti
Tương tự như 304 thép không gỉ
Môi trường nhiệt độ cao chung
GH2132
Tương đương với A-286
Bốt, niêm phong, lò xo
4.So sánh các siêu hợp kim dựa trên niken, coban và sắt
Loại hợp kim
Phạm vi nhiệt độ hoạt động
Sức mạnh
Chống ăn mòn
Chi phí
Các ứng dụng điển hình
Dựa trên niken
≤1100°C
★★★★★
★★★★★
Cao
Hàng không vũ trụ, năng lượng, năng lượng hạt nhân
Dựa trên cobalt
≤ 1000°C
★★★★
★★★★★
Tăng tương đối
Ngành công nghiệp hóa học, tua-bin khí
Dựa trên sắt
≤ 750°C
★★★
★★★
Mức thấp
Công nghiệp chung, các bộ phận cấu trúc
Ⅴ. Ví dụ ứng dụng của siêu hợp kim
Ngành công nghiệp
Các thành phần ứng dụng
Hàng không vũ trụ
Blades của tua-bin, buồng đốt, vòi phun, vòng niêm phong
Thiết bị năng lượng
Blades của tuabin khí, các thành phần của lò phản ứng hạt nhân
Ngành công nghiệp hóa học
Các lò phản ứng nhiệt độ cao, bộ trao đổi nhiệt, máy bơm và van chống ăn mòn
Khoan dầu
Máy niêm phong nhiệt độ cao và áp suất cao, công cụ hố
Ngành công nghiệp ô tô
Các thành phần tăng áp, hệ thống xả hiệu suất cao
Ⅵ.Những thách thức trong chế biến siêu hợp kim
1.Sức mạnh và độ cứng cao:
Superalloys duy trì độ bền cao ngay cả ở nhiệt độ phòng ((ví dụ, độ bền kéo của Inconel 718 vượt quá 1000 MPa). Trong quá trình gia công,chúng có xu hướng tạo thành một lớp cứng (với độ cứng tăng 2-3 lần)Điều này làm tăng đáng kể sức đề kháng cắt trong các hoạt động tiếp theo.và chipping của cạnh cắt có nhiều khả năng xảy ra.
2- Chất dẫn nhiệt kém và nhiệt cắt tập trung:
Superalloys có độ dẫn nhiệt thấp ((ví dụ, độ dẫn nhiệt của Inconel 718 chỉ là 11,4 W/m·K,khoảng một phần ba của thép).và nhiệt độ đầu cắt có thể vượt quá 1000 °CĐiều này làm cho vật liệu công cụ mềm (do độ cứng đỏ không đủ) và tăng tốc độ mòn lan truyền.
3- Làm việc cứng nặng:
Bề mặt vật liệu trở nên cứng sau khi gia công, làm tăng thêm sự mòn của công cụ.
4.High độ dẻo dai và khó khăn trong chip điều khiển:
Các chip của siêu hợp kim rất cứng và không dễ vỡ,thường tạo thành các chip dài có thể bọc xung quanh công cụ hoặc cào bề mặt đồ đạc.Điều này ảnh hưởng đến sự ổn định của quá trình gia công và làm tăng mòn công cụ.
5- Phản ứng hóa học cao:
Các hợp kim dựa trên niken dễ bị phản ứng khuếch tán với các vật liệu công cụ ((như WC-Co carbide xi măng), dẫn đến mài mòn chất kết dính. Điều này làm cho vật liệu bề mặt công cụ bị mòn,tạo thành một miệng hố mòn hình nửa tháng.
Ⅶ.Các vấn đề phổ biến trong việc nghiền siêu hợp kim với nhà máy kết thúc
1. Xử dụng dụng cụ nghiêm trọng
• Độ cứng và độ bền cao của siêu hợp kim dẫn đến sự mòn nhanh chóng của mặt cào và mặt bên của máy xay cuối.
• Nhiệt độ cắt cao có thể gây ra vết nứt do mệt mỏi nhiệt, biến dạng nhựa và hao mòn khuếch tán trong công cụ.
2Nhiệt độ cắt quá cao
• Tính dẫn nhiệt kém của siêu hợp kim có nghĩa là lượng nhiệt lớn được tạo ra trong quá trình cắt không thể tiêu tan kịp thời.
• Điều này dẫn đến sự quá nóng tại chỗ của công cụ, có thể gây ra sự kiệt sức của công cụ hoặc bị vỡ trong trường hợp nghiêm trọng.
3.Công việc nặng nề làm cứng
• Superalloys có xu hướng làm cứng trong quá trình gia công, với độ cứng bề mặt tăng nhanh chóng.
• Chuyến cắt tiếp theo gặp mặt một bề mặt cứng hơn, làm trầm trọng thêm sự mòn của công cụ và tăng lực cắt.
4. Lực cắt cao và rung động mạnh
• Sức mạnh cao của vật liệu dẫn đến lực cắt lớn.
• Nếu cấu trúc công cụ không được thiết kế đúng cách hoặc nếu công cụ không được kẹp chặt chẽ, nó có thể dẫn đến rung động gia công và tiếng vang, gây ra thiệt hại cho công cụ hoặc kết thúc bề mặt kém.
5.Tool adhesion và xây dựng-up Edge
• Ở nhiệt độ cao, vật liệu có xu hướng dính vào cạnh cắt của công cụ, tạo thành một cạnh tích tụ.
• Điều này có thể gây ra cắt không ổn định, vết trầy xước bề mặt trên mảnh làm việc hoặc kích thước không chính xác.
6Chất lượng bề mặt chế biến kém
• Các khiếm khuyết bề mặt phổ biến bao gồm râu, vết trầy xước,những điểm cứng trên bề mặt và đổi màu ở vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt.
• Độ thô bề mặt cao có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của bộ phận.
7Thời gian sử dụng ngắn và chi phí gia công cao
• Tác dụng kết hợp của các vấn đề trên dẫn đến tuổi thọ công cụ ngắn hơn nhiều so với các vật liệu gia công như hợp kim nhôm hoặc thép carbon thấp.
• Các hậu quả là thay thế công cụ thường xuyên, hiệu quả gia công thấp và chi phí gia công cao.8. Giải pháp & Tối ưu hóa
ⅧCác giải pháp và khuyến nghị tối ưu hóa
1Các giải pháp cho sự mài mòn công cụ nghiêm trọng:
1.1.Chọn vật liệu cacbít hạt siêu mịn ((Submicron / Ultrafine grain Carbide), cung cấp khả năng chống mòn vượt trội và sức mạnh gãy ngang.
* Carbure xi măng hạt siêu mịn được sử dụng rộng rãi trong khuôn, công cụ cắt, gia công chính xác, linh kiện điện tử và các lĩnh vực khác do khả năng chống mòn tuyệt vời và độ cứng cao.Kích thước hạt WC điển hình dao động từ khoảng 0.2 đến 0,6 μm. Theo các tiêu chuẩn từ các quốc gia và thương hiệu khác nhau, các loại carbure xi măng hạt siêu mịn thường được sử dụng là như sau:
A. Trung Quốc Thường sử dụng loại Carbide Cemented Grain Ultrafine (ví dụ: XTC, Zhuzhou Cemented Carbide, Jiangxi Rare Earth, Meirgute, v.v.)
Thể loại
Kích thước hạt (μm))
Nồng độ Co (%)
Tính năng và ứng dụng
YG6X
0.6
6.0
Thích hợp cho các ứng dụng chính xác cao và độ cứng cao; lý tưởng để hoàn thiện vật liệu cứng.
YG8X
0.6
8.0
Sức mạnh uốn cong và độ dẻo dai tốt hơn một chút so với YG6X; phù hợp với các công cụ như máy cắt và khoan.
YG10X
0.6
10.0
Hiệu suất tổng thể tuyệt vời; phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi cả khả năng chống mòn và độ dẻo dai.
ZK10UF
~0.5
10.0
Chất liệu carbure Zhuzhou, được sử dụng cho khoan vi mô, khoan PCB và các công cụ chính xác khác.
TF08
0.5
8.0
Meirgute lớp siêu mỏng, phù hợp với gia công hợp kim titan và kim loại khó cắt.
WF25
0.5
12.0
Được tối ưu hóa đặc biệt cho gia công hợp kim titan và thép không gỉ, có khả năng chống vỡ mạnh.
B.German Grades (ví dụ CERATIZIT, H.C. Starck, v.v.)
Thể loại
Kích thước hạt (μm))
Nồng độ Co (%)
Tính năng và ứng dụng
CTU08A
0.4
8.0
Độ cứng cực cao, phù hợp với gia công chính xác tốc độ cao.
K40UF
0.5
10.0
Chống mòn cao; lý tưởng cho cắt khô và gia công nhôm.
S10
0.5
10.0
Thích hợp cho vật liệu cứng và gia công gốm.
C. Các loại Nhật Bản (ví dụ: Mitsubishi, Sumitomo, Toshiba, v.v.)
Thể loại
Kích thước hạt (μm))
Nồng độ Co (%)
Tính năng và ứng dụng
UF10
0.4-0.6
10.0
Sumitomo thường được sử dụng chất lượng siêu mịn, phù hợp với máy xay cuối chính xác.
TF20
0.5
12.0
Mitsubishi cao độ cứng lớp siêu mỏng, được sử dụng để xay vật liệu khó chế biến.
SF10
0.5
10.0
Được sử dụng cho khoan đường kính nhỏ, công cụ PCB, vv.
D. Các loại Hoa Kỳ ((Kennametal、Carbide Hoa Kỳ)
Thể loại
Kích thước hạt (μm))
Nồng độ Co (%)
Tính năng và ứng dụng
K313
0.4
6.0
Độ cứng cao, hàm lượng Co thấp, phù hợp với gia công vật liệu cứng.
KD10F
0.6
10.0
Lớp siêu mỏng với khả năng chống mòn tuyệt vời.
GU10F
0.4-0.5
10.0
Được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi chất lượng bề mặt cao.
1.2Tối ưu hóa hình học công cụ, chẳng hạn như giảm góc cào và duy trì một góc trống vừa phải, để tăng cường sức mạnh cạnh.
1.3Thực hiện cạnh mài để ngăn chặn chipping và sự lan rộng của microcracks.
2- Giải pháp cho nhiệt độ cắt quá cao:
2.1 Sử dụng các lớp phủ chống nhiệt hiệu suất cao, chẳng hạn như AlTiN, SiAlN hoặc nACo, có khả năng chịu nhiệt độ cắt 800-1000 °C.
2.2 Thực hiện các hệ thống làm mát áp suất cao ((HPC) hoặc bôi trơn số lượng tối thiểu ((MQL) để loại bỏ nhiệt cắt nhanh chóng.
2.3 Giảm tốc độ cắt ((Vc) để giảm thiểu việc tạo ra nhiệt.
3Giải pháp cho việc làm nặng:
3.1 Tăng lượng cho mỗi răng để giảm thời gian của công cụ trong lớp cứng.
3.2 Chọn độ sâu cắt nhỏ hơn và nhiều lần để loại bỏ lớp cứng dần dần.
3.3 Giữ công cụ sắc nét để tránh cắt với một cạnh đục xuyên qua lớp cứng.
4- Giải pháp cho lực cắt cao và rung động mạnh:
4.1 Sử dụng các công cụ xoắn ốc biến đổi và các công cụ pitch biến đổi ((không bằng cách cách) để giảm cộng hưởng.
4.2 Giảm tối thiểu chiều dài treo công cụ (giữ tỷ lệ L / D < 4) để tăng độ cứng.
4.3 Tối ưu hóa thiết kế thiết bị để cải thiện sự ổn định của mảnh làm việc.
4.4 Lập kế hoạch đường cắt một cách khôn ngoan, sử dụng mài xung quanh thay vì mài mặt khi có thể.
5- Giải pháp cho sự bám sát công cụ và cạnh xây dựng:
5.1 Chọn các lớp phủ có hệ số ma sát thấp (ví dụ TiB2,DLC,nACo) để giảm xu hướng dính.
5.2 Sử dụng chất lỏng cắt hoặc MQL để cải thiện độ bôi trơn.
5.3 Giữ các cạnh cắt sắc để ngăn ngừa cạo và tích tụ nhiệt do các công cụ mờ.
6Giải pháp cho chất lượng bề mặt máy kém:
6.1 Tối ưu hóa các góc trống và xử lý cạnh để cải thiện độ mịn cắt.
6.2 Giảm tốc độ cấp để giảm thiểu rung động và vết cắt.
6.3 Sử dụng các công cụ nghiền mịn để gia công kết thúc và xem xét nhiều bước: nghiền thô→ nghiền bán kết thúc→ nghiền kết thúc.
6.4 Áp dụng chất lỏng cắt để ngăn ngừa quá nóng và đổi màu do oxy hóa.
7Giải pháp cho thời gian sử dụng công cụ ngắn và chi phí gia công cao:
7.1 Thực hiện các chiến lược trên một cách toàn diện để kéo dài tuổi thọ của mỗi công cụ.
7.2 Lắp đặt hệ thống giám sát công cụ ((ví dụ: tự động thay đổi công cụ / phát hiện thời gian sử dụng) để tránh sử dụng quá mức.
7.3 Chọn các thương hiệu nổi tiếng hoặc các công cụ phủ chất lượng cao để cải thiện hiệu quả chi phí tổng thể.
7.4 Đối với gia công hàng loạt của siêu hợp kim, khuyến cáo sử dụng các công cụ tùy chỉnh để tối ưu hóa hiệu quả và chi phí.
Ⅸ.Các thông số cắt khuyến cáo
Ví dụ: Inconel 718
Điểm tham số
Chất thô
Kết thúc
Chiều kính công cụ
10mm
10mm
Tốc độ cắt:Vc
30 ∼ 50 m/min
20 ̊40 m/min
Thức ăn cho mỗi răng: fz
0.03 ∼0.07 mm/mắt
0.015 ∼0.03 mm/mắt
Độ sâu cắt:ap
0.2 ∼0,5 mm
≤0,2 mm
Phương pháp làm mát
Làm mát áp suất cao/MQL
Làm mát áp suất cao
Ghi chú:
• Làm mát áp suất cao: Phương pháp này có hiệu quả trong việc loại bỏ nhiệt nhanh chóng và giảm mài mòn công cụ trong các hoạt động thô.
• Mức độ bôi trơn tối thiểu ((MQL): Điều này có thể được sử dụng trong làm thô để giảm thiểu tác động môi trường trong khi vẫn cung cấp bôi trơn đầy đủ.
• Hoạt động hoàn thiện:Cá lạnh áp suất cao được khuyến cáo để hoàn thiện để đảm bảo chất lượng bề mặt và ngăn ngừa tổn thương nhiệt.
Các thông số này được tối ưu hóa để gia công Inconel 718, xem xét các tính chất vật liệu đầy thách thức như sức mạnh cao, độ cứng và xu hướng làm cứng.Điều chỉnh có thể cần thiết dựa trên khả năng cụ thể của máy và điều kiện công cụ.
ⅩKết luận
Mặc dù khó khăn, chế biến siêu hợp kim có thể quản lý được với lựa chọn công cụ và tối ưu hóa quy trình thích hợp.hình học, lớp phủ, làm mát, và chiến lược.
Đối với nhu cầu công cụ tùy chỉnh hoặc các giải pháp gia công siêu hợp kim cụ thể, vui lòng liên hệ với chúng tôi để hỗ trợ kỹ thuật và mẫu.
1- BURR CARBIDE là gì?
Carbide Burr, còn được gọi là Burr bit, Burr cutter, Carbide Burr bit, Carbide die grind bit vv.Carbide burr là một loại công cụ cắt xoay được kẹp trên công cụ khí nén hoặc công cụ điện và đặc biệt được sử dụng để loại bỏ burr kim loạiNó chủ yếu được sử dụng trong quá trình gia công thô của mảnh làm việc với hiệu suất cao.
2- Các thành phần của carbide Burr?
Carbide burr có thể được chia thành loại hàn và loại rắn. loại hàn được làm từ phần đầu carbide và phần thân thép hàn với nhau, khi đường kính của đầu và thân không giống nhau,loại hàn được sử dụngLoại rắn được làm bằng carbure rắn khi đường kính của đầu và chân rắn là giống nhau.
3CARBIDE BURR được sử dụng để làm gì?
Carbide burr đã được sử dụng rộng rãi, nó là một cách quan trọng để cải thiện hiệu quả sản xuất và đạt được cơ khí hóa của lắp đặt.nó đã trở thành một công cụ cần thiết cho thợ lắp đặt và sửa chữa.
Sử dụng chính:
♦ loại bỏ chip.♦ thay đổi hình dạng.♦ kết thúc cạnh và vòm.♦ thực hiện nghiền chuẩn bị cho hàn tích lũy.♦ làm sạch hàn.♦ vật liệu đúc sạch.♦ cải thiện hình học của mảnh làm việc.
Các ngành chính:
♦ Ngành công nghiệp khuôn. Để hoàn thiện tất cả các loại khoang khuôn kim loại, chẳng hạn như khuôn giày vv.♦ Công nghiệp khắc. Để khắc tất cả các loại kim loại và phi kim loại, chẳng hạn như quà tặng thủ công.♦ Công nghiệp sản xuất thiết bị. Để làm sạch vây, đục, dây hàn của đúc, đúc và hàn, chẳng hạn như nhà máy đúc, xưởng đóng tàu, đánh bóng trục bánh xe trong nhà máy ô tô,v.v.♦ Công nghiệp máy móc: để chế biến các bộ phận cơ khí, các bộ phận cơ khí, làm sạch ống, hoàn thiện bề mặt lỗ bên trong của các bộ phận máy,như nhà máy máy, cửa hàng sửa chữa và vân vân.♦ Ngành công nghiệp động cơ. Để làm mịn dòng chảy của động cơ, chẳng hạn như nhà máy động cơ ô tô.
♦Công nghiệp hàn. Để làm mịn bề mặt hàn, chẳng hạn như hàn niveting.
4Ưu điểm của carbide burr.
♦ Tất cả các loại kim loại (bao gồm cả thép quen) và vật liệu phi kim loại (chẳng hạn như đá cẩm thạch, ngọc bích, xương, nhựa) có độ cứng dưới HRC70 có thể được cắt tùy ý bằng đục carbide.♦ Nó có thể thay thế bánh xay nhỏ với chân trong hầu hết các công việc, và không có ô nhiễm bụi.♦ Hiệu quả sản xuất cao, cao gấp 10 lần hiệu suất xử lý của file thủ công, và cao hơn 10 lần hiệu suất xử lý của bánh nghiền nhỏ với chân.♦ Với chất lượng xử lý tốt, kết thúc bề mặt cao, carbide burr có thể xử lý các hình dạng khác nhau của khoang khuôn với độ chính xác cao.♦ Carbide burr có tuổi thọ dài, bền hơn 10 lần so với máy cắt thép tốc độ cao, và bền hơn 200 lần so với bánh nghiền oxit nhôm.♦ Carbide burr dễ sử dụng, an toàn và đáng tin cậy, nó có thể làm giảm cường độ lao động và cải thiện môi trường làm việc.♦ Lợi ích kinh tế sau khi sử dụng đục carbide được cải thiện đáng kể, và chi phí chế biến toàn diện có thể được giảm hàng chục lần bằng cách sử dụng đục carbide.
5Các loại vật liệu được chế biến từ carbide burr
Ứng dụng
Vật liệu
Được sử dụng để tháo lớp, mài trong quá trình chuẩn bị, hàn bề mặt, gia công điểm hàn, gia công hình thành, đúc, gia công đắm, làm sạch.
Thép, Thép đúc
Thép không cứng, không xử lý nhiệt, độ cứng không quá 1.200N/mm2 ((< 38HRC)
Cấu trúc thép, thép cacbon, thép dụng cụ, thép không hợp kim, thép cacburizing, thép đúc
Thép cứng, thép xử lý nhiệt, độ bền hơn 1.200N/mm2 ((> 38HRC)
Thép dụng cụ, thép cứng, thép hợp kim, thép đúc
Thép không gỉ
Thép chống rỉ sét và chống axit
Thép không gỉ austenit và ferrit
Kim loại phi sắt
kim loại nonferrous mềm
nhôm
đồng, đồng đỏ, kẽm
kim loại không sắt cứng
hợp kim nhôm, đồng, đồng, kẽm
đồng, hợp kim titan/titan, hợp kim duralumin (nhiều silic)
vật liệu chống nhiệt
Hợp kim đáy niken và đáy cobalt (sản xuất động cơ và tuabin)
Sắt đúc
Sắt đúc màu xám, sắt đúc màu trắng
graphite nodular / sắt ductile EN-GJS(GGG)
Sắt đúc sơn màu trắng EN-GJMW(GTW),
sắt đen EN-GJMB(GTS)
Được sử dụng để nghiền, chế biến hình thành
Nhựa, vật liệu khác
Nhựa tăng cường bằng sợi (GRP/CRP), hàm lượng sợi ≤ 40%
Nhựa tăng cường bằng sợi (GRP/CRP), hàm lượng chất xơ > 40%
Được sử dụng để cắt, đúc hình dạng lỗ cắt
thermoplastic
6. Các công cụ phù hợp của carbide Burr.
Carbide burr thường được sử dụng với máy nghiền điện tốc độ cao hoặc công cụ khí quyển, nó cũng có thể được sử dụng bằng cách gắn trên máy công cụ.do đó, việc sử dụng carbide burr trong ngành công nghiệp thường được thúc đẩy bởi công cụ khí nén. Đối với sử dụng cá nhân, máy xay điện là thuận tiện hơn, nó hoạt động sau khi bạn cắm nó vào, mà không cần máy nén không khí. Tất cả bạn cần làm là chọn một máy xay điện với tốc độ cao.Tốc độ khuyến cáo thường là 6000-40000 RPM, và mô tả chi tiết hơn về tốc độ khuyến cáo được đưa ra sau.
7Tốc độ khuyến nghị của carbide Burr.
Carbide burr nên được vận hành với tốc độ hợp lý từ 1.500 đến 3.000 feet bề mặt mỗi phút.Ví dụ:: Máy nghiền 30.000 RPM có thể phù hợp với đục carbide có đường kính từ 3/16 "cho đến 3/8"; Đối với máy nghiền 22,000 RPM, đục carbide đường kính 1/4" đến 1/2" có sẵn. Tuy nhiên, để hoạt động hiệu quả hơn,tốt nhất là chọn đường kính được sử dụng phổ biến nhất.
Ngoài ra, việc tối ưu hóa môi trường nghiền và bảo trì máy nghiền cũng rất quan trọng..Do đó, chúng tôi khuyên bạn nên thường xuyên kiểm tra hệ thống áp suất không khí và bộ phận niêm phong của máy nghiền của bạn.
Một tốc độ làm việc hợp lý thực sự rất quan trọng để đạt được hiệu quả cắt tốt và chất lượng mảnh làm việc.nhưng nếu tốc độ quá cao có thể làm cho chân thép bị nứt; Giảm tốc độ là hữu ích cho cắt nhanh, tuy nhiên, nó có thể gây ra quá nóng hệ thống và làm giảm chất lượng cắt.Vì vậy, mỗi loại carbide burr nên được chọn theo các hoạt động cụ thể của tốc độ thích hợp.
Vui lòng kiểm tra danh sách tốc độ được khuyến cáo như sau:
Danh sách tốc độ được khuyến cáo cho việc sử dụng đục carbide.
Phạm vi tốc độ được khuyến cáo cho các vật liệu khác nhau và đường kính burr(rpm)
Chiều kính Burr
3mm (1/8")
6mm (1/4")
10mm (3/8")
12mm (1/2")
16mm (5/8")
Tốc độ hoạt động tối đa (rpm)
90000
65000
55000
35000
25000
Nhôm, nhựa
Phạm vi tốc độ
60000-80000
15000-60000
10000-50000
7000-30000
6000-20000
Tốc độ khởi động khuyến cáo
65000
40000
25000
20000
15000
Đồng, Sắt đúc
Phạm vi tốc độ
45000-80000
22500-60000
15000-40000
11000-30000
9000-20000
Tốc độ khởi động khuyến cáo
65000
45000
30000
25000
20000
Thép nhẹ
Phạm vi tốc độ
60000-80000
45000-60000
30000-40000
22500-30000
18000-20000
Tốc độ khởi động khuyến cáo
80000
50000
30000
25000
20000
Sơn răng trên máy xay kết thúc cacbua là một quá trình chuyên biệt cao bao gồm một số bước để đảm bảo các công cụ đạt được hiệu suất cắt mong muốn.:
1. Chọn vật liệu
Các nhà máy kết thúc carbide thường được làm từ các thanh carbide rắn, chủ yếu bao gồm tungsten carbide với chất kết dính như cobalt hoặc niken để tăng độ dẻo dai.Chất lượng và thành phần của vật liệu rất quan trọng cho hiệu suất của công cụ.
2Xây dựng các thanh carbure
Các thanh carbide được chọn được cắt đến chiều dài cần thiết bằng cách sử dụng các công cụ cắt chính xác hoặc máy móc.
3.Milling the Flutes (Máy nghiền đàn đàn)
Các máy nghiền chuyên dụng, thường được trang bị bánh kim cương hoặc CBN,được sử dụng để nghiền các sáo vào thanh carbideSố lượng, hình dạng, và hình học của sáo phụ thuộc vào thiết kế cụ thể và ứng dụng của máy xay cuối.
• Phút thẳng:Thích hợp cho các hoạt động thô và cắt vật liệu mềm hơn.
• Chuông xoắn ốc:Cung cấp việc di tản chip tốt hơn và giảm lực cắt, làm cho chúng lý tưởng cho các hoạt động hoàn thiện.
• Variable Flute:Cung cấp khả năng kháng rung tốt hơn và cắt mượt mà hơn, đặc biệt là trong gia công tốc độ cao.
4- Đánh sườn.
Chân của máy xay cuối, đó là phần phù hợp với máy công cụ, được nghiền đến đường kính và chiều dài thích hợp.Bước này đảm bảo rằng máy xay cuối có thể được giữ an toàn và vị trí chính xác trong các hoạt động gia công.
5.Điều trị nhiệt
Sau khi nghiền, các nhà máy kết thúc carbide trải qua điều trị nhiệt, thường thông qua một quá trình gọi là sintering.giúp liên kết các hạt carbide và tăng cường độ cứng và độ dẻo dai của công cụ.
6.Máy nghiền cuối cùng của cạnh cắt
Các cạnh cắt sau đó được nghiền để đạt được hình học yêu cầu.
7. Kiểm soát chất lượng và kiểm tra
Trong suốt quá trình sản xuất, các biện pháp kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt được thực hiện.Bất kỳ sai lệch nào từ các thông số được chỉ định đều được điều chỉnh để đảm bảo các công cụ đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cao.
8- Bọc và đóng gói
Một số nhà máy kết thúc cacbít có thể trải qua các phương pháp xử lý bề mặt bổ sung, chẳng hạn như sơn bằng vật liệu đặc biệt để tăng khả năng chống mòn và hiệu suất.các công cụ được đóng gói và chuẩn bị để phân phối.
Làm mài răng trên máy xay kết thúc cacbon là một quá trình phức tạp đòi hỏi độ chính xác, thiết bị chuyên môn và kỹ thuật tiên tiến.các nhà sản xuất có thể sản xuất các công cụ chất lượng cao đáp ứng các yêu cầu đòi hỏi của các ứng dụng gia công hiện đại.
Khi lựa chọn giữaTiAlSiN (Titanium Aluminium Silicon Nitride),TiAlSiNX (Titanium Aluminium Silicon Nitride với thêm nguyên tố X), vàAlTiN (Aluminium Titanium Nitride)choMáy xay cuối, điều quan trọng là đánh giá vật liệu bạn đang gia công, điều kiện cắt (như tốc độ, thức ăn và nhiệt độ), và hiệu suất tổng thể mong muốn về tuổi thọ công cụ, sức đề kháng mòn,và chống oxy hóa.
Chúng ta hãy phân chia các đặc điểm của mỗi lớp phủ để giúp bạn quyết định loại nào là tốt nhất cho ứng dụng của bạn:
1.TiAlSiN (Titanium Aluminium Silicon Nitride)
Tính chất:
Chống nhiệt: TiAlSiN được biết đến với khả năng chống nhiệt tuyệt vời, chịu được nhiệt độ lên đến 1.000 ° C (1.832 ° F).
Chống mặc: Nó cung cấp khả năng chống mòn tốt, đặc biệt là trong môi trường căng thẳng cao, nhiệt độ cao.
Hàm lượng silicon: Việc thêm silicon giúp giảm ma sát và hao mòn, đồng thời cải thiện khả năng chống oxy hóa của lớp phủ ở nhiệt độ cao.
Độ cứng: Các lớp phủ TiAlSiN có độ cứng cao, góp phần vào khả năng duy trì độ sắc nét và tính toàn vẹn của cạnh cắt trong điều kiện cắt nặng.
Tốt nhất cho:
Máy gia công nhiệt độ caoTiAlSiN là lý tưởng cho gia công vật liệu khó cắt nhưThép cường độ cao,Thép không gỉ, vàhợp kim titan.
Hàng không vũ trụ và ô tô: Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và ô tô, nơi nhiệt độ và mài mòn là mối quan tâm chính.
Cắt nặng: Thích hợp cho các hoạt động cắt liên quan đến lực cắt và nhiệt cao, bao gồmgia công tốc độ caovàhoạt động thô.
Ưu điểm:
Chống nhiệt tuyệt vời, ngăn ngừa sự cố công cụ ở nhiệt độ cao.
Giảm ma sát, dẫn đến cắt mịn hơn và hoàn thiện bề mặt tốt hơn.
Chống oxy hóa và hao mòn tốt.
Ứng dụng:
Máy gia công hiệu suất caocủa vật liệu khó như:hợp kim titan,siêu hợp kim(như Inconel), vàThép cứng.
Tải cắt hạng nặngcác hoạt động, bao gồmSơn thô, nơi tích tụ nhiệt là đáng kể.
2.TiAlSiNX (Titanium Aluminium Silicon Nitride với thêm nguyên tố X)
Tính chất:
Chống nhiệt và mòn tốt hơn: TiAlSiNX là một phiên bản nâng cao của TiAlSiN, với phần tử "X" (thường là một bổ sung nhưcarbon, nitơ, hoặc một nguyên tố khác) làm tăng thêm khả năng chống mòn và chống oxy hóa ở nhiệt độ cao hơn.cắt cực nhanh.
Tăng tính chất bề mặt: Việc thêm phần tử "X" nói chung cải thiện tính chất bề mặt của lớp phủ, giảm ma sát và cải thiện dòng chip trong quá trình gia công, làm tăng hiệu quả cắt tổng thể.
Chống nhiệt độ: TiAlSiNX có thể xử lý nhiệt độ cắt thậm chí cao hơn TiAlSiN (lên đến1, 100 °C đến 1200 °Choặc 2,012 ° F đến 2,192 ° F), làm cho nó tuyệt vời cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhất.
Tốt nhất cho:
Máy gia công nhiệt độ cực cao: TiAlSiNX là lý tưởng cho các ứng dụngnhiệt độ cực caogặp phải, chẳng hạn như trongsiêu hợp kim,Titanium,thép tốc độ cao, vàVật liệu hàng không vũ trụ.
Các hợp kim siêu và hợp kim nhiệt độ cao: TiAlSiNX xuất sắc trong cắtvật liệu khótạo ra nhiệt dữ dội và yêu cầu sức đề kháng nhiệt cực cao.
Cắt chính xác tốc độ cao: Thích hợp cho các ứng dụng chính xác cao nơi có tốc độ cắt cao và nhiệt độ cực cao.
Ưu điểm:
Chống oxy hóa vượt trộiở nhiệt độ rất cao.
Độ cứng cao hơn và chống mòn hơn so với TiAlSiN.
Tốt chomáy xay tốc độ caotrong các vật liệu thách thức.
Giảm ma sát để cắt mịn hơn và kết thúc bề mặt tốt hơn.
Ứng dụng:
Các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô và sản xuất điệnnơi các vật liệu như:Inconel, titan, vàhợp kim nhiệt độ caothường được sử dụng.
Cắt chính xácở tốc độ cắt cực đoan và nhiệt độ cao.
3.AlTiN (Aluminium Titanium Nitride)
Tính chất:
Chống nhiệt: AlTiN có khả năng chống nhiệt tốt, thường lên đến 900 ° C (1.650 ° F). Mặc dù nó không xử lý nhiệt tốt như TiAlSiN hoặc TiAlSiNX, nhưng nó vẫn hiệu quả trong gia công nhiệt độ trung bình đến cao.
Chống mặc: Nó được biết đến vớiKháng mòn tốtvà độ cứng, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng gia công chung.
Giảm ma sát: AlTiN làm giảm ma sát giữa công cụ cắt và vật liệu, dẫn đến dòng chip được cải thiện và tuổi thọ công cụ dài hơn.
Tốt nhất cho:
Máy gia công chung: AlTiN là một chất cứng đa năng để gia công nhiều loại vật liệu, bao gồm:Thép carbon,thép hợp kim, vàThép không gỉ.
Cắt với tốc độ vừa phải: Thích hợp chomáy xay tốc độ caonhưng không phải là lý tưởng cho nhiệt độ cực đoan nhất gặp phải trong gia công siêu hợp kim và titan.
Các ứng dụng không yêu cầu sức đề kháng nhiệt cực cao: AlTiN là hoàn hảo cho các ứng dụng có nhiệt, nhưng không phải ở mức mà TiAlSiN hoặc TiAlSiNX sẽ được yêu cầu.
Ưu điểm:
Chống mòn chung tuyệt vời và chống oxy hóa tốt.
Hiệu quả về chi phí cho tốc độ và nhiệt độ cắt vừa phải.
Hoạt động tốt với hầu hết các vật liệu, cung cấp tuổi thọ công cụ tốt.
Ứng dụng:
Công nghệ tổng quát của thép,Thép không gỉ, vàvật liệu hợp kim nhẹ.
Thích hợp chogia công thép tốc độ caonhưng không phải môi trường nhiệt độ cao hoặc hiệu suất cao.
Chọn lớp phủ phù hợp
1Loại vật liệu và độ cứng
TiAlSiN: Tốt nhất cho gia cônghợp kim nhiệt độ cao,Thép không gỉ,Titanium, vàvật liệu cứngLý tưởng cho cắt giảm hiệu suất cao chung.
TiAlSiNX: Lý tưởng chosiêu hợp kim,Inconel, và các loại khácvật liệu bền cao, chống nhiệtTốt nhất cho các điều kiện cắt cực ở nhiệt độ cao.
AlTiNTốt lắm.Ứng dụng chungvới nhiệt trung bình, bao gồmThép carbonvàkim loại phi sắt.
2Điều kiện cắt (tốc độ, nguồn cấp, độ sâu)
TiAlSiN: Làm việc tốt chocắt tốc độ cao và cắt nặngtrongnhiệt độ trung bình đến caomôi trường.
TiAlSiNX: thích hợp nhất chocắt cực nhanhvớinhiệt độ cắt cao, nơi tuổi thọ công cụ và khả năng mòn là rất quan trọng.
AlTiN: Thích hợp chocắt tốc độ trung bìnhvớinhiệt trung bìnhhoạt động sản xuất và hoạt động chung.
3Ước tính tuổi thọ công cụ
TiAlSiNX: Đề nghịtuổi thọ công cụ dài nhấttrong các hoạt động cực đoan, tốc độ cao, nhiệt độ cao.
TiAlSiN: Đề nghịKháng mòn tuyệt vờitrong cắt hiệu suất cao, nhưng không bền trong điều kiện nhiệt độ cực cao như TiAlSiNX.
AlTiN:Tuổi thọ tốt của công cụcho gia công mục đích chung nhưng có thể mòn nhanh hơn trong nhiệt độ cao hoặc các ứng dụng công suất nặng so với TiAlSiN hoặc TiAlSiNX.
4Các cân nhắc về chi phí
TiAlSiNXlà đắt nhất trong ba loại do công thức tiên tiến và hiệu suất vượt trội ở nhiệt độ cực cao.
TiAlSiNcung cấp một sự cân bằng hiệu suất và chi phí tuyệt vời cho các ứng dụng hiệu suất cao.
AlTiNlà giá cả phải chăng hơn và hoạt động tốt cho nhiều ứng dụng cắt phổ biến.
Bảng tóm tắt:
Loại lớp phủ
Tốt nhất cho
Ưu điểm chính
Ứng dụng
TiAlSiN
Hợp kim nhiệt độ cao, cắt tốc độ cao
Chống nhiệt tuyệt vời, chống mòn, phù hợp với cắt hiệu suất cao
Hàng không vũ trụ, ô tô, thép cứng, hợp kim titan
TiAlSiNX
Superalloys, Inconel, hàng không vũ trụ, điều kiện cực đoan
Chống oxy hóa vượt trội, xử lý nhiệt độ cao hơn, giảm ma sát
Máy gia công cực tốc, hàng không vũ trụ, siêu hợp kim
AlTiN
Máy gia công sử dụng chung, thép, thép không gỉ
Chống nhiệt tốt, chống mòn, hiệu quả chi phí
Thép carbon, thép hợp kim, gia công thép không gỉ
Kết luận:
Sử dụng TiAlSiNcho tổng thểMáy chế độ hiệu suất caocủavật liệu cứngvà hợp kim chịu nhiệt đáng kể khi cắt.
Sử dụng TiAlSiNXchocắt cực nhanh, đặc biệt là vớisiêu hợp kim,Titanium, vàVật liệu hàng không vũ trụ, nơi mà sức đề kháng nhiệt và sức đề kháng mòn là rất quan trọng.
Sử dụng AlTiNchoMáy chế tổng quátnơi sản xuất nhiệt là vừa phải, chẳng hạn như:Thép carbon,Thép không gỉ, vàkim loại phi sắt.
Bằng cách phù hợp với nhu cầu gia công cụ thể của bạn, bạn có thể tối đa hóa cả tuổi thọ và hiệu suất của công cụ.
Công nghệ hàn và lựa chọn vật liệu hàn trực tiếp quyết định mức độ chất lượng của thùng carbide.
Hầu hết các nhà sản xuất trong nước, thậm chí một số nhà sản xuất ở các nước khác, họ sử dụng đồng hàn với một lỗ của các vỏ trống carbide.bởi vì nó tiết kiệm trên nguyên liệu thô tungsten carbide và vật liệu hàn là rẻ nhất, nhưng các carbide burr được sản xuất theo cách này là chất lượng kém và rất không ổn định, bởi vì có hai vấn đề chính liên quan, một là nhiệt độ hàn và một khác là kiểm soát căng thẳng hàn.
Thứ nhất, sử dụng vật liệu hàn bạc loại Sandwich, nhiệt độ cần thiết cho vật liệu hàn bạc loại Sandwich là khoảng 800 °C, nhiệt độ cần thiết cho vật liệu hàn đồng là khoảng 1100 °C.Theo các báo cáo nghiên cứu và kinh nghiệm của chúng tôi, khi nhiệt độ vượt quá khoảng 900 ° C, bề mặt của carbure xi măng bắt đầu oxy hóa nhanh chóng, cobalt trong carbide burrs có xu hướng hóa lỏng,và cấu trúc kim loại của carbide xi măng bắt đầu thay đổiVì vậy, trong quá trình hàn đồng, các tính chất của carbide đục sẽ có một mức độ bị hư hại, nhưng trong quá trình hàn loại Sandwich bạc,thiệt hại cho các tính chất của carbide burr là rất hạn chế, nó gần như là không đáng kể.
Rồi, thiết kế tấm hàn bạc loại Sandwich, hai đầu của tấm hàn là bạc và lớp giữa là hợp kim đồng,loại vật liệu hàn này có thể làm giảm đáng kể căng thẳng hàn, nó không gây ra các vết nứt vi mô trong carbide burrs, đồng thời, sức mạnh hàn của nó là cao hơn nhiều.
Cuối cùng., sử dụng máy hàn tự động cũng là một yếu tố rất quan trọng, trong quá trình hàn tự động, đầu cắt carbide và chân thép được tự động ghép lại, không có sự tham gia của con người,vì vậy sự ổn định và đồng nhất của nó là tốt hơn nhiều so với hàn tay con người.