Khi chọn mũi mài xoay cacbua vonfram, hầu hết người mua tập trung vào cấp độ cacbua, độ cứng hoặc kích thước chuôi—nhưng thường bỏ qua một trong những yếu tố hiệu suất quan trọng nhất: hình học răng.
Thiết kế răng (còn gọi là rãnh hoặc kiểu cắt) xác định trực tiếp tốc độ cắt, hiệu quả loại bỏ phoi, độ hoàn thiện bề mặt, sinh nhiệt và tuổi thọ dụng cụ.
Nếu bạn là nhà phân phối dụng cụ, người mua công nghiệp hoặc quản lý mua hàng của nhà máy, việc hiểu rõ hình học răng sẽ giúp bạn chọn đúng mũi mài cacbua cho từng ứng dụng—và tránh các chi phí dụng cụ không cần thiết.
Hình Học Răng trong Mũi Mài Xoay Cacbua là gì?Hình học răng đề cập đến hình dạng, kích thước và bố cục của các cạnh cắt trên đầu mũi mài cacbua. Những răng cắt này loại bỏ vật liệu bằng cách mài xoay tốc độ cao và cấu trúc răng kiểm soát:- Mức độ loại bỏ vật liệu mạnh mẽ như thế nào- Mũi mài cắt êm như thế nào- Phoi được thải ra như thế nào- Mũi mài tồn tại bao lâu
Một kiểu răng được thiết kế tốt sẽ cải thiện hiệu quả cắt từ 30–50% và giảm đáng kể hao mòn dụng cụ.
Các Loại Răng Phổ Biến của Mũi Mài Cacbua
Loại Răng
Hình Thức
Thép, gang
Đặc Điểm
Cắt Đơn(SC)
Răng xoắn một chiều
SS, thép hợp kim
Loại bỏ vật liệu nhanh
Cắt Đôi(DC)
Răng cắt chéo
Thép không gỉ, thép đã tôiHoàn thiện mịn hơn, cắt ổn định
Cắt Nhôm(AL)
Rãnh đơn lớn
Nhôm, đồng thau, nhựa
Chống tắc nghẽn
Cắt Kim Cương
Cắt chéo mịn
Hoàn thiện vật liệu cứng
Bề mặt mịn
So Sánh Hiệu Suất Cắt Đơn với Cắt Đôi và Cắt Nhôm
Yếu Tố Hiệu Suất
Cắt Đơn
Cắt mạnh
Ổn định dưới nhiệt
Cắt sạch
★★★★
★★★
Tốt Nhất Cho
Ổn Định Rung
★★
★★★★
★★★
Tốt Nhất Cho
★
★★★★
★★★
Ổn Định Rung
★★
★★★★
★★★
Tốt Nhất Cho
Thép, gang
SS, thép hợp kim
Nhôm, đồng
*
Lý tưởng cho việc porting ô tô, mài hàng không vũ trụ, hoàn thiện dụng cụ khuôn, sửa chữa đóng tàu và các dây chuyền deburring chính xác.Hình Học Răng Ảnh Hưởng đến Hiệu Suất Cắt như thế nào
1. Hiệu Quả Loại Bỏ Phoi: Thiết kế rãnh lớn loại bỏ phoi nhanh hơn (tốt nhất cho nhôm), trong khi răng cắt chéo giảm kích thước phoi (tốt nhất cho thép không gỉ).2. Tốc Độ Cắt: Hình học rãnh mạnh mẽ làm tăng tốc độ loại bỏ nhưng cũng yêu cầu RPM cao hơn và dụng cụ ổn định.3. Sinh Nhiệt: Loại răng sai = nhiệt quá mức = hao mòn dụng cụ + cháy trên phôi.4. Rung & Ổn Định: Mũi mài cắt đôi làm giảm rung và cải thiện khả năng kiểm soát—lý tưởng cho các hoạt động mài khuôn thủ công.5. Tuổi Thọ Dụng Cụ: Hình học răng được tối ưu hóa làm giảm ma sát và tải—kéo dài tuổi thọ mũi mài từ 25–40%.Chọn Hình Học Răng Phù Hợp cho Các Vật Liệu Khác Nhau
Vật Liệu
Loại Răng Khuyến Nghị
Lý Do Khuyến Nghị
Thép carbon
Cắt Đơn
Cắt mạnh
Thép không gỉ
Cắt Đôi
Ổn định dưới nhiệt
Thép đã tôi
Cắt Đôi
Ổn định dưới nhiệt
Nhôm
Cắt Nhôm
Cắt sạch
Titan
Cắt Đôi
Ổn định dưới nhiệt
Đồng thau/Đồng
Cắt Nhôm
Cắt sạch
Hình Học Răng Tùy Chỉnh cho Đơn Hàng OEM
Hình học rãnh thay đổiKiểu chipbreakerThiết kế răng xoắn caoCacbua hạt mịn + răng mài CNCThiết kế xoắn ốc tay trái cho các ứng dụng đặc biệt*
Lý tưởng cho việc porting ô tô, mài hàng không vũ trụ, hoàn thiện dụng cụ khuôn, sửa chữa đóng tàu và các dây chuyền deburring chính xác.Cách Nhận Biết Hình Học Răng Chất Lượng Cao
Trước khi chọn nhà cung cấp mũi mài cacbua, hãy kiểm tra:
- Độ sắc bén của cạnh cắt- Tính đối xứng và cân bằng của răng- Độ chính xác mài CNC- Độ bền hàn bạc- Độ hoàn thiện bề mặtCâu Hỏi Thường Gặp – Người Mua Cũng Hỏi
Q1: Loại răng mũi mài cacbua nào bền nhất?Mũi mài cắt đôi thường cung cấp sự cân bằng tốt nhất giữa tốc độ và tuổi thọ dụng cụ.Q2: Tôi có thể yêu cầu hình học răng đặc biệt không?
Có—tùy chỉnh OEM thiết kế răng có sẵn cho các đơn hàng số lượng lớn.Q3: Loại răng nào tốt nhất cho thép không gỉ?
Mũi mài cắt đôi—giảm độ cứng, kiểm soát mượt mà hơn.Kết Luận
Hình học răng kiểm soát trực tiếp tốc độ cắt, loại bỏ phoi, độ hoàn thiện bề mặt, nhiệt và tuổi thọ dụng cụ. Chọn thiết kế răng phù hợp có nghĩa là hiệu suất cao hơn và chi phí dụng cụ thấp hơn.Chúng tôi sản xuất mũi mài xoay cacbua vonfram cho các nhà phân phối dụng cụ và người dùng công nghiệp trên toàn cầu
. Chúng tôi có những ưu điểm chính sau:- Cacbua hạt siêu mịn WC- Mài chính xác CNC 5 trục
Dao cắt vành khuyên: Công cụ chuyên nghiệp để vượt qua những thách thức khi khoan thép không gỉ
Trong lĩnh vực gia công công nghiệp, thép không gỉ đã trở thành một vật liệu chủ chốt trong sản xuất do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, độ bền cao và độ dẻo dai tốt. Tuy nhiên, những đặc tính này cũng đặt ra những thách thức đáng kể cho các hoạt động khoan, khiến việc khoan thép không gỉ trở thành một nhiệm vụ đòi hỏi khắt khe. Dao cắt vành khuyên của chúng tôi, với thiết kế độc đáo và hiệu suất vượt trội, cung cấp một giải pháp lý tưởng để khoan hiệu quả và chính xác trong thép không gỉ.
Ⅰ. Những Thách Thức và Khó Khăn Chính trong Khoan Thép Không Gỉ
1.Độ Cứng Cao và Khả Năng Chống Mài Mòn Mạnh:
Thép không gỉ, đặc biệt là các loại austenit như 304 và 316, có độ cứng cao làm tăng đáng kể lực cản cắt—hơn gấp đôi so với thép carbon thông thường. Mũi khoan tiêu chuẩn bị cùn nhanh chóng, với tốc độ mài mòn tăng lên đến 300%.
2.Độ Dẫn Nhiệt Kém và Tích Tụ Nhiệt:
Độ dẫn nhiệt của thép không gỉ chỉ bằng một phần ba so với thép carbon. Nhiệt cắt sinh ra trong quá trình khoan không thể tản ra nhanh chóng, khiến nhiệt độ cục bộ vượt quá 800°C. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao như vậy, các nguyên tố hợp kim trong thép không gỉ có xu hướng liên kết với vật liệu mũi khoan, dẫn đến sự bám dính và mài mòn khuếch tán. Điều này dẫn đến việc mũi khoan bị ủ và bề mặt phôi bị cứng.
3.Xu Hướng Tăng Cứng Biến Dạng Đáng Kể:
Dưới áp lực cắt, một số austenit biến đổi thành martensit có độ cứng cao. Độ cứng của lớp bị cứng có thể tăng từ 1,4 đến 2,2 lần so với vật liệu nền, với độ bền kéo đạt tới 1470–1960 MPa. Kết quả là, mũi khoan liên tục cắt vào vật liệu ngày càng cứng hơn.
4.Sự Bám Dính Phoi và Khả Năng Thoát Phoi Kém:
Do độ dẻo và độ dai cao của thép không gỉ, phoi có xu hướng tạo thành các dải liên tục dễ bám vào cạnh cắt, tạo thành các cạnh tích tụ. Điều này làm giảm hiệu quả cắt, làm xước thành lỗ và dẫn đến độ nhám bề mặt quá mức (Ra > 6,3 μm).
5.Biến Dạng Tấm Mỏng và Sai Lệch Vị Trí:
Khi khoan các tấm mỏng hơn 3mm, áp lực dọc trục từ mũi khoan truyền thống có thể gây ra hiện tượng cong vênh vật liệu. Khi đầu mũi khoan xuyên 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 khiến các kỹ thuật khoan thông thường không hiệu quả đối với việc gia công thép không gỉ, đòi hỏi các giải pháp khoan tiên tiến hơn để giải quyết hiệu quả các vấn đề này.
Ⅱ. Định Nghĩa về Dao Cắt Vành Khuyên
Dao cắt vành khuyên, còn được gọi là mũi khoan rỗng, là một công cụ chuyên dụng được thiết kế để khoan lỗ trên các tấm kim loại cứng như thép không gỉ và các tấm thép dày. Bằng cách áp dụng nguyên tắc cắt vành khuyên (hình vòng), nó khắc phục những hạn chế của các phương pháp khoan truyền thống.
Tính năng đặc biệt nhất của dao cắt vành khuyên là đầu cắt hình vòng, rỗng, chỉ loại bỏ vật liệu dọc theo chu vi của lỗ thay vì toàn bộ lõi, như với mũi khoan xoắn thông thường. Thiết kế này làm tăng đáng kể hiệu suất của nó, làm cho nó vượt trội hơn nhiều so với mũi khoan tiêu chuẩn khi làm việc với các tấm thép dày và thép không gỉ.
Ⅲ. Thiết Kế Kỹ Thuật Cốt Lõi của Dao Cắt Vành 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: Chịu 60% tải trọng cắt chính và có cacbua chịu mài mòn để tăng độ bền.
Cạnh Trong: Phá vỡ lõi vật liệu và hỗ trợ loại bỏ phoi. Thiết kế bước răng không đều giúp ngăn ngừa rung động trong quá trình khoan.
2.Thiết Kế Rãnh Cắt Vành Khuyên & Phá Phoi:
Chỉ 12%–30% vật liệu được loại bỏ theo hình vòng (giữ lại lõi), giảm diện tích cắt 70% và giảm tiêu thụ năng lượng 60%. Các rãnh phoi xoắn ốc được thiết kế đặc biệt tự động phá vỡ phoi thành các mảnh nhỏ, ngăn chặn hiệu quả tình trạng vướng víu phoi hình dải—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, giảm nhiệt độ trong vùng cắt xuống hơn 300°C.
4.Cơ Chế Định Vị:
Chốt dẫn hướng trung tâm được làm bằng thép cường độ cao để đảm bảo định vị chính xác và ngăn ngừa trượt mũi khoan trong quá trình vận hành—đặc biệt quan trọng khi khoan các vật liệu trơn trượt như thép không gỉ.
Ⅳ. Ưu Điểm của Dao Cắt Vành Khuyên trong Khoan Thép Không Gỉ
So với mũi khoan xoắn truyền thống thực hiện cắt toàn bộ diện tích, dao cắt vành khuyên chỉ loại bỏ một phần hình vòng của vật liệu—giữ lại lõi—mang lại những lợi thế mang tính cách mạng:
1.Cải Thiện Hiệu Quả Đột Phá:
Với việc giảm 70% diện tích cắt, việc khoan một lỗ Φ30mm trong thép không gỉ 304 dày 12mm chỉ mất 15 giây—nhanh hơn 8 đến 10 lần so với việc sử dụng mũi khoan xoắn. Đối với cùng một đường kính lỗ, cắt vành khuyên làm giảm khối lượng công việc hơn 50%. Ví dụ, khoan xuyên qua một tấm thép dày 20mm mất 3 phút với mũi khoan truyền thống, nhưng chỉ mất 40 giây với dao cắt vành khuyên.
2.Giảm Đáng Kể Nhiệt Độ Cắt:
Chất lỏng làm mát trung tâm được bơm trực tiếp vào vùng nhiệt độ cao (tỷ lệ tối ưu: nhũ tương dầu-nước 1:5). Kết hợp với thiết kế cắt nhiều lớp, điều này giữ cho nhiệt độ đầu cắt dưới 300°C, ngăn ngừa sự ủ và hỏng hóc do nhiệt.
3.Đảm Bảo Độ Chính Xác và Chất Lượng:
Cắt đồng bộ nhiều cạnh đảm bảo tự động căn giữa, tạo ra các thành lỗ nhẵn, không có gờ. Độ lệch đường kính lỗ nhỏ hơn 0,1mm và độ nhám bề mặt là Ra ≤ 3,2μm—loại bỏ nhu cầu gia công thứ cấp.
4.Kéo Dài Tuổi Thọ Dụng Cụ 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 trên mỗi chu kỳ mài lại, giảm chi phí dụng cụ lên đến 60%.
5.Nghiên Cứu Tình Huống:
Một nhà sản xuất đầu máy xe lửa đã sử dụng dao cắt vành khuyên để khoan các lỗ 18mm trong các tấm đế thép không gỉ 1Cr18Ni9Ti dày 3mm. 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 giảm 70%.
Ⅴ. Năm Thách Thức Chính và Các Giải Pháp Nhắm Mục Tiêu để Khoan Thép Không Gỉ
1.Biến Dạng Thành Mỏng
1.1Vấn Đề: Áp lực dọc trục từ mũi khoan truyền thống gây ra biến dạng dẻo của các tấm mỏng; khi đột phá, sự mất cân bằng lực hướng tâm dẫn đến các lỗ hình bầu dục.
1.2.Giải Pháp:
Phương Pháp Hỗ Trợ Mặt Sau: Đặt các tấm lót bằng nhôm hoặc nhựa kỹ thuật dưới phôi để phân phối ứng suất nén. Đã thử nghiệm trên thép không gỉ 2mm, độ lệch hình bầu dục ≤ 0,05mm, tỷ lệ biến dạng giảm 90%.
Thông Số Nạp Bước: Nạp ban đầu ≤ 0,08 mm/vòng, tăng lên 0,12 mm/vòng ở 5mm trước khi đột phá và lên 0,18 mm/vòng ở 2mm trước khi đột phá để tránh cộng hưởng tốc độ tới hạn.
2. Bám Dính Cắt và Ức Chế Cạnh Tích Tụ
2.1.Nguyên Nhân Gốc Rễ: Hàn phoi thép không gỉ vào cạnh cắt ở nhiệt độ cao (>550°C) gây ra sự kết tủa nguyên tố Cr và sự bám dính.
2.2.Giải Pháp:
Công Nghệ Cạnh Cắt Vát: Thêm một cạnh vát 45° rộng 0,3-0,4mm với góc thoát 7°, giảm diện tích tiếp xúc lưỡi-phoi 60%.
Ứng Dụng Lớp Phủ Phá Phoi: Sử dụng mũi khoan phủ TiAlN (hệ số ma sát 0,3) để giảm tỷ lệ cạnh tích tụ 80% và tăng gấp đôi tuổi thọ dụng cụ.
Làm Mát Bên Trong Xung: Nâng mũi khoan sau mỗi 3 giây trong 0,5 giây để cho phép chất lỏng cắt thấm vào giao diện bám dính. Kết hợp với nhũ tương áp suất cực cao 10% có chứa phụ gia lưu huỳnh, nhiệt độ trong vùng cắt có thể giảm hơn 300°C, giảm đáng kể nguy cơ hàn.
3. Các Vấn Đề Về Thoát Phoi và Kẹt Mũi Khoan
3.1.Cơ Chế Hỏng: Phoi dạng dải dài vướng vào thân dụng cụ, chặn dòng chất làm mát và cuối cùng làm tắc các rãnh phoi, gây ra gãy mũi khoan.
3.2.Giải Pháp Thoát Phoi Hiệu Quả:
Thiết Kế Rãnh Phoi Tối Ưu: Bốn rãnh xoắn ốc với góc xoắn 35°, tăng độ sâu rãnh 20%, đảm bảo mỗi cạnh cắt có chiều rộng phoi ≤ 2mm; giảm cộng hưởng cắt và phối hợp với thanh đẩy lò xo để làm sạch phoi tự động.
Loại Bỏ Phoi Hỗ Trợ Bằng Áp Suất Khí: Gắn súng khí 0,5MPa trên mũi khoan từ tính để thổi phoi sau mỗi lỗ, giảm tỷ lệ kẹt 95%.
Quy Trình Rút Mũi Khoan Ngắt Quãng: Rút hoàn toàn mũi khoan để làm sạch phoi sau khi đạt độ sâu 5mm, đặc biệt khuyến khích cho phôi dày hơn 25mm.
4. Định Vị Bề Mặt Cong và Đảm Bảo Độ Vuông Góc
4.1.Thử Thách Kịch Bản Đặc Biệt: Mũi khoan trượt trên các bề mặt cong như ống thép, sai số định vị ban đầu >1mm.
4.2.Giải Pháp Kỹ Thuật:
Thiết Bị Định Vị Laser Chữ Thập: Máy chiếu laser tích hợp trên mũi khoan từ tính chiếu chữ thập lên bề mặt cong với độ chính xác ±0,1mm.
Đồ Gá Thích Ứng Bề Mặt Cong: Kẹp rãnh V với khóa thủy lực (lực kẹp ≥5kN) đảm bảo trục mũi khoan song song với pháp tuyến bề mặt.
Phương Pháp Khoan Bắt Đầu Từng Bước: Đục lỗ mồi 3mm trên bề mặt cong → Mở rộng lỗ mồi Ø10mm → dao cắt vành khuyên đường kính mục tiêu. Phương pháp ba bước này đạt được độ thẳng đứng của các lỗ Ø50mm ở 0,05mm/m.
Ⅵ. Cấu Hình Thông Số Khoan Thép Không Gỉ và Chất Lỏng Làm Mát Khoa học
6.1 Ma Trận Vàng của Thông Số Cắt
Điều chỉnh động các thông số theo độ dày thép không gỉ và đường kính lỗ là chìa khóa thành công:
Độ Dày Phôi
Phạm Vi Đường Kính Lỗ
Tốc Độ Trục Chính (v/phút)
Tốc Độ Nạp (mm/vòng)
Áp Suất Chất 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 thép không gỉ austenit.
Lưu ý: Tốc độ nạp 0,25 mm/vòng gây ra sứt mẻ chèn. Cần phải khớp nghiêm ngặt tỷ lệ tốc độ và nạp.
6.2 Hướng Dẫn Lựa Chọn và Sử Dụng Chất Làm Mát
6.2.1.Công Thức Ưu Tiên:
Tấm Mỏng: Nhũ tương hòa tan trong nước (dầu:nước = 1:5) với 5% phụ gia áp suất cực cao đã lưu huỳnh hóa.
Tấm Dày: Dầu cắt có độ nhớt cao (ISO VG68) với phụ gia clo để tăng cường bôi trơn.
6.2.2.Thông Số Kỹ Thuật Ứng Dụng:
Ưu Tiên Làm Mát Bên Trong: Chất làm mát được cung cấp qua lỗ trung tâm của thanh khoan đến đầu mũi khoan, lưu lượng ≥ 15 L/phút.
Hỗ Trợ Làm Mát Bên Ngoài: Vòi phun phun chất làm mát lên các rãnh phoi ở độ nghiêng 30°.
Giám Sát Nhiệt Độ: Thay thế chất làm mát hoặc điều chỉnh công thức khi nhiệt độ vùng cắt vượt quá 120°C.
6.3 Quy Trình Vận Hành Sáu Bước
Kẹp phôi → Khóa đồ gá thủy lực
Định vị trung tâm → Hiệu chuẩn chữ thập laser
Lắp ráp mũi khoan → Kiểm tra mô-men xoắn siết chặt chèn
Cài đặt thông số → Cấu hình theo ma trận độ dày-đường kính lỗ
Kích hoạt chất làm mát → Phun trước chất làm mát trong 30 giây
Khoan từng bước → Rút lại sau mỗi 5mm để làm sạch phoi và làm sạch rãnh
Ⅶ. Khuyến Nghị Lựa Chọn và Thích Ứng Kịch Bản
7.1 Lựa Chọn Mũi Khoan
7.1.1.Tùy Chọn Vật Liệu
Loại Tiết Kiệm: Thép gió coban (M35)
Các kịch bản áp dụng: Tấm mỏng thép không gỉ 304 2000 lỗ, hệ số ma sát lớp phủ TiAlN 0,3, giảm cạnh tích tụ 80%, giải quyết các vấn đề bám dính với thép không gỉ 316L.
Giải Pháp Gia Cường Đặc Biệt (Điều Kiện Khắc Nghiệt): Đế cacbua vonfram + Lớp phủ ống nano
Tăng cường hạt nano cải thiện độ bền uốn, khả năng chịu nhiệt lên đến 1200°C, thích hợp để khoan lỗ sâu (>25mm) hoặc thép không gỉ có tạp chất.
7.1.2.Khả Năng Tương Thích Cán
Mũi khoan từ tính trong nước: Cán góc phải.
Mũi khoan từ tính nhập khẩu (FEIN, Metabo): Cán vạn năng, hỗ trợ hệ thống thay đổi nhanh, dung sai chạy dao ≤ 0,01mm.
Mũi khoan từ tính Nhật Bản (Nitto): Chỉ có cán vạn năng, cán 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 dao ≤ 0,01mm).
Máy khoan cầm tay / Thiết bị di động: Cán thay đổi nhanh bốn lỗ với bi thép tự khóa.
Thích Ứng Đặc Biệt: Máy khoan truyền thống yêu cầu bộ điều hợp côn Morse (MT2/MT4) hoặc bộ điều hợp BT40 để tương thích với dao cắt vành khuyên.
7.2 Giải Pháp Kịch Bản Điển Hình
7.2.1.Lỗ Kết Nối Tấm Mỏng Kết Cấu Thép
Điểm Đau: Tấm mỏng thép không gỉ 304 dày 3mm dễ bị biến dạng; độ lệch độ tròn > 0,2mm.
Giải Pháp:Mũi khoan: Cán góc phải HSS (độ sâu cắt 35mm) + mũi khoan từ tính với lực hấp phụ > 23kN.
Thông số: Tốc độ 450 vòng/phút, nạp 0,08 mm/vòng, chất làm mát: nhũ tương dầu-nước.
7.2.2.Gia Công Lỗ Sâu Tấm Dày Đóng Tàu
Điểm Đau: Tấm thép 316L dày 30mm, mũi khoan truyền thống mất 20 phút cho mỗi lỗ.
Giải Pháp:
Mũi khoan: Mũi khoan cacbua phủ TiAlN (độ sâu cắt 100mm) + dầu cắt áp suất cao (ISO VG68).
Thông số: Tốc độ 150 vòng/phút, nạp 0,20 mm/vòng, thoát phoi từng bước.
7.2.3.Khoan Lỗ Bề Mặt Độ Cứng Cao Đường Ray
Điểm Đau: Độ cứng bề mặt HRC 45–50, dễ bị sứt mẻ cạnh.
Giải Pháp:
Mũi khoan: Mũi khoan cán bốn lỗ cacbua vonfram + kênh làm mát bên trong (áp suất ≥ 12 bar).
Hỗ trợ: Kẹp đồ gá 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 sai số định vị > 1mm.
Giải Pháp:
Phương pháp khoan ba bước: Lỗ mồi Ø3mm → Lỗ mở rộng Ø10mm → mũi khoan đường kính mục tiêu.
Thiết bị: Mũi khoan từ tính tích hợp định vị laser chữ thập.
Ⅷ. Giá Trị Kỹ Thuật và Lợi Ích Kinh Tế của Khoan Tấm Thép
Thách thức cốt lõi của việc khoan thép không gỉ nằm ở sự xung đột giữa các đặc tính của vật liệu và dụng cụ truyền thống. Dao cắt vành khuyên đạt được một bước đột phá cơ bản thông qua ba cải tiến chính:
Cuộc cách mạng cắt vành khuyên: chỉ loại bỏ 12% vật liệu thay vì cắt toàn bộ mặt cắt ngang.
Phân phối tải cơ học đa cạnh: giảm tải trên mỗi cạnh cắt 65%.
Thiết kế làm mát động: giảm nhiệt độ cắt hơn 300°C.
Trong các xác nhận công nghiệp thực tế, dao cắt vành khuyên mang lại những lợi ích đáng kể:
Hiệu quả: Thời gian khoan một lỗ giảm xuống còn 1/10 so với mũi khoan xoắn, tăng sản lượng hàng ngày lên 400%.
Chi phí: Tuổi thọ chèn vượt quá 2000 lỗ, giảm tổng chi phí gia công 60%.
Chất lượng: Dung sai đường kính lỗ luôn đáp ứng cấp IT9, với tỷ lệ phế liệu gần bằng không.
Với sự phổ biến của mũi khoan từ tính và những tiến bộ trong công nghệ cacbua, dao cắt vành khuyên đã trở thành giải pháp không thể thay thế để gia công thép không gỉ. Với việc lựa chọn chính xác và vận hành theo tiêu chuẩn, ngay cả những điều kiện khắc nghiệt như lỗ sâu, thành mỏng và bề mặt cong cũng có thể đạt được gia công hiệu quả và chính xác cao.
Khuyến nghị các doanh nghiệp xây dựng cơ sở dữ liệu thông số khoan dựa trên cấu trúc sản phẩm của họ để liên tục tối ưu hóa toàn bộ vòng đời quản lý dụng cụ.
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
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.
Công nghệ hàn và lựa chọn vật liệu hàn trực tiếp quyết định mức độ chất lượng của mũi mài carbide.
Công nghệ hàn của mũi mài carbide là một trong những yếu tố then chốt ảnh hưởng đến chất lượng của chúng. Việc lựa chọn vật liệu hàn và quy trình hàn trực tiếp quyết định mức độ chất lượng của mũi mài carbide.
Lựa chọn vật liệu hàn: Mũi mài carbide sử dụng vật liệu hàn bạc lõi sandwich, có bạc ở cả hai đầu và một lớp lõi hợp kim đồng ở giữa. Nhiệt độ hàn cho vật liệu này là khoảng 800°C, thấp hơn nhiều so với nhiệt độ hàn 1100°C cần thiết cho vật liệu hàn đồng. Điều này hạn chế đáng kể sự hư hại cho các đặc tính của carbide, giảm ứng suất hàn, ngăn ngừa các vết nứt nhỏ trong carbide và mang lại độ bền hàn tốt hơn.
Lựa chọn phương pháp hàn: Hiện tại có hai phương pháp hàn chính trên thị trường: hàn bạc đáy phẳng và hàn đồng lỗ đuôi. Hàn bạc đáy phẳng có cấu trúc đơn giản hơn, ứng suất hàn thấp hơn và nhiệt độ hàn yêu cầu thấp hơn, giúp bảo toàn tốt hơn hiệu suất của hợp kim và cán thép. Mặt khác, hàn đồng lỗ đuôi có thể tiết kiệm một số vật liệu carbide và rẻ hơn, nhưng nhiệt độ hàn cao hơn có thể gây hư hại cho các đặc tính của carbide.
Thiết bị và quy trình hàn: Việc sử dụng máy hàn tự động là một phần quan trọng của quy trình. Trong quy trình hàn tự động, đầu carbide và cán thép có thể tự động căn chỉnh để hàn mà không cần sự can thiệp thủ công, đảm bảo rất nhiều sự ổn định của chất lượng hàn và độ đồng trục tuyệt vời giữa cán thép và đầu carbide sau khi hàn.
Là một công ty có hơn mười năm kinh nghiệm trong nghiên cứu và phát triển vật liệu carbide, Chengdu Baboshi Cutting Tools có sự hiểu biết sâu sắc về hiệu suất vật liệu carbide. Trong quá trình hàn mũi mài, chúng tôi sử dụng công nghệ hàn bạc đáy phẳng hoàn toàn tự động, giúp bảo vệ rất nhiều hiệu suất của hợp kim và đảm bảo độ đồng trục tuyệt vời giữa cán thép và đầu carbide.
Giới thiệu
Khi thiết kế dao phay ngón carbide cho nhôm, điều cần thiết là phải xem xét toàn diện việc lựa chọn vật liệu, hình học dao, công nghệ phủ và các thông số gia công. Các yếu tố này đảm bảo gia công hợp kim nhôm hiệu quả và ổn định đồng thời kéo dài tuổi thọ dụng cụ.
1. Lựa chọn vật liệu
1.1Vật liệu nền carbide: Carbide loại YG (ví dụ: YG6, YG8) được ưu tiên do ái lực hóa học thấp với hợp kim nhôm, giúp giảm sự hình thành cạnh đắp (BUE).
1.2Hợp kim nhôm có hàm lượng silicon cao (8%–12% Si): Nên dùng dao phủ kim cương hoặc carbide hạt mịn không phủ để ngăn ngừa sự ăn mòn dụng cụ do silicon.
1.3Gia công độ bóng cao: Nên dùng dao phay ngón carbide vonfram có độ cứng cao với cạnh được đánh bóng chính xác để đạt được độ hoàn thiện bề mặt như gương.
2. Thiết kế hình học dao
2.1Số me: Thiết kế 3 me thường được sử dụng để cân bằng hiệu quả cắt và thoát phoi. Đối với gia công thô các hợp kim nhôm hàng không vũ trụ, có thể chọn dao phay ngón 5 me (ví dụ: Kennametal KOR5) để tăng tốc độ tiến dao.
2.2Góc xoắn: Nên dùng góc xoắn lớn từ 20°–45° để cải thiện độ êm ái khi cắt và giảm rung. Góc quá lớn (>35°) có thể làm yếu độ bền của răng, do đó cần cân bằng giữa độ sắc bén và độ cứng.
2.3Góc trước và góc sau: Góc trước lớn hơn (10°–20°) làm giảm lực cắt và ngăn chặn sự bám dính của nhôm. Góc sau thường là 10°–15°, có thể điều chỉnh tùy thuộc vào điều kiện cắt, để cân bằng khả năng chống mài mòn và hiệu suất cắt.
2.4Thiết kế rãnh thoát phoi: Rãnh xoắn liên tục, rộng đảm bảo thoát phoi nhanh và giảm thiểu tình trạng dính phoi.
2.5Chuẩn bị cạnh: Cạnh cắt phải luôn sắc bén để giảm lực cắt và ngăn ngừa sự bám dính; vát mép thích hợp làm tăng độ bền và ngăn ngừa sứt mẻ cạnh.
3. Các tùy chọn phủ được khuyến nghị
3.1Không phủ: Trong nhiều trường hợp, dao phay ngón nhôm không được phủ. Nếu lớp phủ có chứa nhôm, nó có thể phản ứng với phôi, gây ra hiện tượng bong tróc hoặc bám dính lớp phủ, dẫn đến mòn dụng cụ bất thường. Dao phay ngón không phủ có chi phí hiệu quả, cực kỳ sắc bén và dễ mài lại, phù hợp với sản xuất số lượng nhỏ, tạo mẫu hoặc các ứng dụng có yêu cầu hoàn thiện bề mặt vừa phải (Ra > 1.6 μm).
3.2Carbon giống kim cương (DLC): DLC có gốc carbon, với vẻ ngoài giống cầu vồng, mang lại khả năng chống mài mòn và chống bám dính tuyệt vời—lý tưởng để gia công nhôm.
3.3Lớp phủ TiAlN: Mặc dù TiAlN mang lại khả năng chống oxy hóa và chống mài mòn tuyệt vời (tuổi thọ dài hơn 3–4 lần so với TiN trong thép, thép không gỉ, titan và hợp kim niken), nhưng nói chung không được khuyến khích dùng cho nhôm vì nhôm trong lớp phủ có thể phản ứng với phôi.
3.4Lớp phủ AlCrN: Ổn định về mặt hóa học, không dính và phù hợp với titan, đồng, nhôm và các vật liệu mềm khác.
3.5Lớp phủ TiAlCrN: Lớp phủ cấu trúc gradient với độ dẻo dai, độ cứng cao và ma sát thấp. Nó vượt trội hơn TiN về hiệu suất cắt và phù hợp để phay nhôm.
Tóm tắt: Tránh các lớp phủ có chứa nhôm (ví dụ: TiAlN) khi gia công nhôm, vì chúng làm tăng tốc độ mòn dụng cụ.
4. Các cân nhắc chính
4.1Thoát phoi: Phoi nhôm có xu hướng dính; cần có thiết kế rãnh tối ưu (ví dụ: cạnh lượn sóng, góc trước lớn) để thoát phoi trơn tru.
4.2Phương pháp làm mát:
4.2.1 Ưu tiên làm mát bên trong (ví dụ: Kennametal KOR5) để giảm nhiệt độ cắt và xả phoi.
4.2.2 Sử dụng chất lỏng cắt (nhũ tương hoặc chất làm mát gốc dầu) để giảm ma sát và nhiệt, bảo vệ cả dụng cụ và phôi.
4.2.3 Đảm bảo lưu lượng chất làm mát đủ để bao phủ vùng cắt.
4.3Thông số gia công:
4.3.1Cắt tốc độ cao: Tốc độ cắt từ 1000–3000 m/phút cải thiện hiệu quả đồng thời giảm lực cắt và nhiệt.
4.3.2Tốc độ tiến dao: Tăng tốc độ tiến dao (0.1–0.3 mm/răng) làm tăng năng suất, nhưng phải tránh lực quá mức.
4.3.3Chiều sâu cắt: Thông thường 0.5–2 mm, điều chỉnh theo yêu cầu.
4.3.4Thiết kế chống rung: Cấu trúc xoắn thay đổi, khoảng cách me không đều hoặc lõi côn có thể triệt tiêu rung động (ví dụ: KOR5).
Kết luận
Các nguyên tắc thiết kế cốt lõi của dao phay ngón carbide cho nhôm là ma sát thấp, hiệu quả thoát phoi cao và hiệu suất chống bám dính. Các vật liệu được khuyến nghị bao gồm carbide loại YG hoặc carbide hạt mịn không phủ. Hình học phải cân bằng độ sắc bén với độ cứng, và lớp phủ nên tránh các hợp chất chứa nhôm. Đối với bề mặt hoàn thiện bóng cao hoặc hợp kim nhôm có hàm lượng silicon cao, thiết kế cạnh và rãnh tối ưu là điều cần thiết. Trong thực tế, hiệu suất có thể được tối đa hóa bằng cách kết hợp các thông số gia công phù hợp (ví dụ: tốc độ cao, phay thuận) với các chiến lược làm mát hiệu quả (ví dụ: chất làm mát bên trong).