Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Gépipar

Az összehangolás hatása az acélesztergálási folyamatra

Az új GC4415 és GC4425 lapkák megbízható teljesítményt és kiváló kopásállóságot nyújtanak.

Mi a közös egy ókori római háborús stratégiában és a Sandvik Coromant ISO P acélesztergálásában, és hogyan segíthet ez növelni az Ön műhelyének teljesítményét? Rolf Olofsson, a fémforgácsolási globális vezető Sandvik Coromant termékmenedzsere azt vizsgálja, hogy a keményfém minőségek bevonata és hordozója hogyan lehet óriási hatással az acélesztergálási folyamatok hatékonyságára és termelékenységére.

A fémmegmunkálási iparban gyakori tévhit, hogy az acél megmunkálása egyszerű. A tapasztalt gépészek tudják, hogy az ISO P acél esztergálása minden, csak nem egyszerű. A sok nehézség közül az első az ISO P osztályba tartozó anyagok széles skálája, amelyek a képlékeny, alacsony széntartalmú acéloktól az erősen ötvözöttekig terjednek.

Másodszor, a különböző acélok keménysége jelentősen eltér a spektrum egyik végétől a másikig. Az alkalmazás típusa és a műhelyekben uralkodó megmunkálási körülmények is eltérők.

Nyilvánvaló, hogy az acél esztergálása kihívást jelent, és az összes változót figyelembe véve az ISO P acélok tulajdonságainak széles skálájához igazodó minőség kiválasztása még ijesztőbb feladat.

Az Inveio® esetén az alumínium-oxid bevonatban minden kristály azonos irányban, a felület felé mutatva áll.

Minőség minden területhez

Bármely ilyen minőség esetében a törésállóság kiemelt fontosságú. Csakúgy, mint a forgácsolási zónában kialakuló extrém hőmérsékletek miatti képlékeny alakváltozással szemben szükséges keménységet biztosító forgácsolóél.

Ezenkívül a minőséget olyan bevonattal kell ellátni, amely megakadályozza a hátkopást, a kráteres kopást és az élrátétképződést. Fontos, hogy a bevonatnak is tapadnia kell a hordozóhoz; ha nem tapad, a hordozó szabaddá válik, ami gyors meghibásodáshoz vezet.

Tekintettel az igények ezen sokaságára, elengedhetetlen az acélesztergálási minőség szerkezetének megértése a megalapozott döntéshez, amikor választani kell az adott alkalmazáshoz.

A keményfém lapka szerkezete

Minden keményfém minőség tartalmaz egy porkohászati keményfém magot, más néven hordozót. A hordozó határozza meg a minőség szívósságát és szilárdságát. A képlékeny alakváltozással szembeni ellenállás is ennek tulajdonítható.

A porkohászati keményfém hordozót általában néhány réteg bevonat, például titán-szén-nitrid (TiCN), alumínium-oxid (Al2O3), titán-nitrid (TiN) borítja, amely a lapka élszilárdságát, tapadás- és kopásállósági tulajdonságait biztosítja. A különböző kopásokkal szembeni kiváló ellenállás receptje: hát, kráteres és élrátétképződés; a bevonatréteg kialakításának mikroszkopikus részletei biztosítják a tapadást a hordozóhoz és a jobb éltartamot.

A római pajzsfal

A hagyományos alumínium-oxid bevonatnál a kristályok növekedési iránya véletlenszerű, amint azt az 1a. ábra mutatja. Ha a bevonatréteg növekedését úgy lehet szabályozni, hogy minden kristály ugyanabban az irányban helyezkedjen el, ahogy az 1b. ábrán sárgával van jelölve, az kiváló kopásállóságot eredményez.

Egy példa a római történelemből segít jobban megérteni a kristályok összehangolásának erejét. Amikor az ókori római légiók ostromra indultak, gyakran vetettek be pajzsfalat – a Testudo alakzatot. Ebben az alakzatban az összes pajzs egy vonalban és szorosan egymás mellett helyezkedett el, elkerülve minden sebezhető rést. A pajzsfal segített a rómaiaknak ellenállni a közeledő agressziónak, miközben előrenyomultak.

Hasonlóan működik a kristályok rendezése is a bevonatrétegben: a szorosan egymás mellé helyezett egyirányú kristályok pajzsként működnek, és jobb ellenállást biztosítanak a forgácsolási zóna kihívást jelentő körülményeivel szemben.

Hagyományos CVD-alumínium-oxid-bevonat véletlenszerű kristályorientációval.

Egyirányú kristályok

A Sandvik Coromant K+F szakértői megtalálták a módját annak, hogy a kristályok növekedését az alumínium-oxid bevonatban úgy szabályozzák, hogy minden kristály ugyanabban az irányban sorakozzon fel, a legerősebb résszel a felső felület felé. Ez a szabadalmaztatott technológia, az Inveio® bevonat olyan technikai áttörés, amely új szintű kopásállóságot és éltartamot biztosít a lapkák számára.

A szorosan egymáshoz illesztett egyirányú kristályok erős gátat képeznek a forgácsolási zóna és a forgács felé. Ennek köszönhetően az Inveio® felszereltségű minőségek nagymértékben javítják a kráteres kopással és a hátkopással szembeni ellenállást. Egy másik kívánatos hatás, hogy a hőt gyorsabban elvezetik a forgácsolási zónától, így a forgácsolóél hosszabb ideig ép marad és fogásban lehet. Összességében egy kiszámítható, hosszú éltartamú szerszám az eredmény.

Az Inveio® technológia második generációjának bevezetésével – amely a Sandvik Coromant legújabb, GC4415 és GC4425 acélesztergálási minőségeiben is megtalálható – az egyirányú bevonat előnyei tovább javultak. A továbbfejlesztett kristályorientáció még egyenletesebb teljesítményt és jelentősen magasabb kopásállóságot eredményez.

Megszakított forgácsolási műveletek

Most, hogy megvitattuk a lapkaminőség kiválasztásának első két szempontját, nevezetesen a hordozót és a bevonatot, nézzük meg röviden a harmadikat: teljesítmény a megszakított forgácsolási műveletek során. Ez egy fontos követelmény, mivel segít elkerülni a hirtelen lapkatöréseket.

Keressen olyan lapkákat, amelyek utókezelésen estek át: ez egy olyan eljárás, amelyben nagyon finom, éles kerámiarészecskékkel bombázzák a lapka bevonatát. Képzelje el, hogy egy kalapács ütögeti a bevonatot, hogy megerősítse és szilárdítsa. A hatékony utókezelésen átesett lapkák jól teljesítenek a megszakított forgácsolás során.

Minden keményfém minőség tartalmaz egy porkohászati keményfémből készült magot (a hordozót), amely meghatározza a minőség szívósságát és szilárdságát.

Új GC4415 és GC4425 minőségek

A Sandvik Coromant a közelmúltban bemutatott két új lapkaminőséget ISO P acél esztergálásához. A GC4415 és GC4425 esztergálási minőségek ideálisak a tömeg- és sorozatgyártásban tevékenykedő gyártók számára.

Az Inveio® technológiával megerősített új hordozóval a két minőség megbízható teljesítményt és kiváló kopásállóságot biztosít. Ezen túlmenően a minőségek új utókezelése növeli a teljesítményt a megszakított forgácsolási műveletek során, elkerülhetővé teszi a hirtelen töréseket és mindkét lapkaminőségnek kiváló teljesítményt biztosít az alkalmazások széles körében.

Az ügyfelek ezekkel a minőségekkel nagyobb forgácsolási sebességet (Vc) és többszörös előtolási sebességet (Fn) tudtak megvalósítani. Az egyik esetben egy általános gépészeti gyártó egy 4140-es előhőkezelt acél munkadarabot többirányú külső nagyolásnak vetett alá a GC4425 lapkával. A versenytárs ISO-lapkájához képest ugyanabban a folyamatban az ügyfél 100%-os termelékenységnövekedést tudott elérni, csökkentette a ciklusidőt 50%-kal, a költséget pedig 30%-kal.

Az ISO P acél megmunkálása trükkös. Ha a minőség kiválasztásakor figyelembe vesz néhány szempontot, mint például a hordozó szívósságát, valamint az anyagtudomány és a szerszámtechnológia területén elért új technológiai fejlesztéseket, akkor óriási előrelépést tehet az acélesztergálás hatékonyságában és a műhely általános termelékenységében.

Hirdetés

További cikkek a témában