Table of Contents

הבנה של Inconel ו Superalloys

Inconel ו Superalloys אחרים מייצגים סוג של חומרים שנועדו לסביבות קיצוניות.Inconel, ניקל-chromium מבוסס Superalloy, שומרת על כוחו ומתנגדת חמצון בטמפרטורות מעל 1000°C. אחרים סופרווזיות נפוצות כוללים חיתוך קצה פני השטח, Waspaloy, רנה, ו Stellite, כל אחד עם יצירות ייחודיות מותאמים ליישומים ספציפיים בחלליות, כורחם, 000, 000, 000, 000 חומר נפץ גרעיניים, הוא יעיל יותר, יעיל מאוד, הוא יעיל מאוד קשה מאוד, 000 חזק, הוא מסוגל להוביל את הלחץ הנכון, הוא יעיל מאוד, 000.

אפשרויות בסיסיות ל Superalloys

כלי רכב

Carbide נשאר חומר הכלי הנפוץ ביותר עבור machining Inconel ו Superalloys. Fine-grain ו submicron ציונים לספק איזון של קשיחות ונוקשות, התנגדות השבבים תחת חתכים מקטעים קשים.עבור פעולות גסות, micrograin carbide עם תוכן קובלט גבוה מציע התנגדות הלם טוב יותר, תוך השלמת תועלת מציונים קשים יותר.

Cermet and Ceramic Tools

כלים של Cermet, המורכב מ- titanium carbide או פחמן דום עם ניקל או cobalt, מציעים קשיחות חמה גבוהה ויציבות כימית בהשוואה ל- carbide. הם מצטיינים בביצוע מהיר במהירות גבוהה של חומרים קשים, אבל הקשיות הנמוכה שלהם גורמת להם ללא התאמה לטמפרטורות כבדות או מופרכות.

Polycrystalline Diamond (PCD) ו קובי בורון ניטר (CBN)

כלים PCD משמשים לעתים רחוקות עבור superalloys בשל זיקה כימית בין יהלום ניקל, אשר גורם גרטוטיזציה מהירה בטמפרטורות גבוהות. עם זאת, עבור השלמת תרכובות לא מפרות או עבור מאצ'ינג גבוה מאוד של superalloysive עם תוכן ניקל נמוך, PCD יכול להיות יעיל. CBN, במיוחד פוליקריסטל CBN (PCBN), מתאים יותר עבור גבוה של פונקציות גבוהה של CLCD עבור C18 CDC (N) עם טמפרטורות גבוהות יותר עבור קרמיקה גבוהה.

כלי קידוד: Enhancing Wear Resistance and Heat Management

המונחים:PVD) Coating

ציפוי PVD כגון TiAlN (titanium אלומיניום nitride) ואל-TiN (aluminum titanium nitride) הם סטנדרטי עבור superalloy machining. TiAlN מהווה שכבת אלומיניום דק במהלך חיתוך, מתן מחסום תרמי כי מפחית את העברת חום ל- Multistrate. AlTiN יש תוכן גבוה יותר אלומיניום, הגדלת עמידות חמצון עד 900 מעלות צלזיוס דורש גם ציפויים נוספים.

המונחים: Chemical Vapor Deposition (CVD) Stickings

ציפויי CVD, בדרך כלל TiC-TiN-Al2O3 multilayers, לספק עמידות לביש מעולה ויציבות תרמית.הם עבה יותר מאשר ציפוי PVD והם משמשים לעתים קרובות על הוספת carbide עבור פעולות מחוספסות. עם זאת, הטמפרטורה גבוהה ניתוק יכול להחליש את הציפוי של טמפרטורות CVD-D-coated משמשים הטוב ביותר בתנאים יציבים.

יהלומים כמו פחמן (DLC) מתקפלים

ציפוי DLC משמש בעיקר לחומרים שאינם מעוררים, אך יכול להיות יעיל עבור superalloys ביישומים ספציפיים כגון קידוח או תיקון היכן חיכוך וחוד הניתוק הם נושאים. DLC מספק חיכוך נמוך וקשהות גבוהה, אבל הגבלת הטמפרטורה שלה היא סביב 400 מעלות צלזיוס, מה שהופך אותו ללא מתאים לפעילות מהירה גבוהה.הוא מוחל בצורה הטובה ביותר בהשלמת מהירות נמוכה או עבור כלים חלקה הדורשים פינוי.

חיתוך צוק גיאומטריה ותפקידו בניהול כוחות חיתוך

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

זווית של גרף חיובי מפחיתה כוחות חיתוך ודור חום, אשר קריטי עבור superalloys. עבור רוב כלי carbide בשימוש על Inconel, זווית של +5 ° +10 ° ל +10 ° מומלץ. עם זאת, גבוה מדי זווית משיכה יכול להחליש את קצה חיתוך, כך איזון חייב להיות פגע. a שלילי עלייה כוח ומשמש עבור כלי גס, אבל גם 10 מעלות חום (במיוחד כדי להפחית את רוחב).

שם מקור: Honed and Chamfered Edges

יתרון חד הוא חיוני להפחתת כוחות חיתוך ולעבוד קשה, אבל זה גם רגיש ל- השבבים. a Light hone עם רדיוס של 0.02–0.05 מ"מ מספק כוח קצה ללא הקרבה חדות.עבור חתכים או מחוספס כבד, קצה chamfered (T-land) עם רוחב של 0.1-0.3 מ"מ יכול להגן על הכלים הקונפוצים לעתים קרובות עם אופטימיזציה למנוע קדמיון ומניעה כדי למנוע תמיכה.

צ'יפ שובר גיאומטריה

בקרה יעילה שבב חיוני ב superalloy machining כי זמן רב, צ 'יפס מיתר יכול לסבך סביב הכלי או עבודהpiece, גרימת נזק ו downtime. צ'יפ שוברים על הכניסות או תוכנן במיוחד גיאוגרפיה מעבורות עבור superalloys ליצור שבבים קצרים, מנוהלים.חפש להוסיף עם צ'יפס חיובי, חיתוך חדה, ו- השבבים כי מתחוללים את השבבים הדוקים עבור, צנרת, המתמחה עם עיצובים.

אופטימיזציה של חיתוך פרמטרים עבור Productivity and Tool Life

חיתוך מהירות

מהירות חיתוך היא הפרמטר המשפיע ביותר על כלי ללבוש עבור כלי על-על.עבור כלי רכב, מומלץ מהירויות חיתוך עבור Inconel 718 הם בדרך כלל 30-60 מ"מ / min עבור מחוספס 60-100 m /min עבור השלמת מהירויות גבוהות יותר עם כלים קרמיקה יכול להגיע 200-350 מ" / מ ' / מ ' עלייה של מהירות חיתוך יכול להפחית את החיים על ידי 50%, אז יש לבחור בזהירות להתחיל באופן שמרנית ולהגדיל את האמצעים כמו ניטור של 1Fonernly.

הזנת Rate

שיעור האכלה משפיע על חיתוך כוחות ועל פני השטח לסיים.עבור מחוספס, להשתמש שיעורי להאכיל של 0.15-0.30 מ"מ / החלפה עבור חתכים גדולים יותר, וכדי לסיים, 0.05-0.15 מ"מ / חזרה מדי נמוך מדי להאכיל יכול לגרום לשפשף ולעבוד קשה, בעוד גבוה מדי מכדי להאכיל עלייה של טעינה מכנית כלי לשבור. גישה מאוזנת היא לשמור על עובי עקבי מעל הערך המינימלי כדי לקדם קיצוץ יעיל עבור כל אחד.

המונחים: Cut

עומק של חיתוך צריך להיות מוגבל כדי להפחית כוחות חיתוך חום.עבור מחוספס, עומק אקסקלי של 1–4 מ"מ ומעמקי קרינה של 0.5-2 מ"מ נפוצים.השלמת פעולות בדרך כלל שימוש בעומק של 0.2 עד0.5 מ"מ. עומק קל של חיתוך בשילוב עם הזנת גבוהה יכול לשפר את הפרודוקטיביות בהשלמתם.עם זאת, כאשר משתמשים בכלים קרמיקה, עומק גדול יותר של חיתוך (3-5 מ"מ) משמש לעתים קרובות כדי לנצל את היכולת גבוהה כדי למנוע את רמת יכולת גבוהה שלהם כדי למנוע את הקצה כדי למנוע את רמת היישר עד קצה עד קצה כדי למנוע את רמת ההיקף ההיקף ההיקף ההיקף ההיקף גבוהה כדי למנוע את ההיקף ההיקף ההיקף ההיקף ההיקף הסגירה.

Speed-Feed-Depth Interaction

את הממשק בין הפרמטרים הללו יש להתאים לכל כלי ומבצע.לדוגמה, שילוב של מהירות נמוכה יותר, מזון מתון ועומק האור של חיתוך עם כלי קרביד יכול להניב ללבוש כלי יציב. עבור כלים קרמיקה, מהירות גבוהה עם הזנת מתון ועומק גדול יותר של חיתוך הוא מעדיף.תמיד להשתמש יישום מגניב כדי לשלוט חום.

אסטרטגיות קירור ו Lubricationcation לטיפוח חום

מערכות קוליות מגניבות

קירור בולט בלחץ גבוה 70-100 בר הוא אחד השיטות היעילות ביותר עבור superalloys ממנצ'ינג.זה מספק קירור ישירות לאזור חיתוך, דיכוי דור חום ו כריה. גישה זו יכולה להכפיל את החיים בהשוואה ל קירור דל-לחץ רגיל.עבור קידוח עמוק חריץ, קירור דרך הכלי (באמצעות-pin-s-pindle) מספק סיכה עקבית אפילו בעומקים של שמן בהיר יותר (לא יכול להיות בהיר) עבור פעילות גופנית קבועה (מסוגמת שמן).

Cryogenic ומינימום Quantity Lubricationcation (MQL)

קירור Cryogenic באמצעות חנקן נוזלי מציע יתרונות משמעותיים עבור superalloy machining על ידי הסרת חום מיד למנוע קצה בנוי.זה שימושי במיוחד עבור השלמת פעולות שבו שלמות פני השטח היא קריטית. עם זאת, זה דורש ציוד מיוחד עיצובים נושלים. MQL חל כמות מינימלית של סיכה (בדרך כלל 50-500 מ"ל / שעה) כדי להפחית את החיכוך ואת החום.

ממזר מערכות מגניבות וערפל

מבול קירור ב 10-40 בר הוא סטנדרטי אבל פחות יעיל עבור superalloys בגלל מחסום vapor כי טפסים בטמפרטורות גבוהות. מערכות ערפל מציעים חדירה טובה יותר אבל יכול להוביל לזעזוע תרמי על קצה הכלי אם לא מנוהל בקפידה.עבור חתכים, להימנע יישום מגניב במהלך הקיצוץ כדי למנוע רכיבה על אופניים תרמי; במקום זאת, להשתמש קירור לסירוגין.

הכנת עבודה ושיקולי מכונה

להימנע מעבודה קשה

Superalloys לעבוד קשה במהירות מעיוות פלסטי. להימנע משימוש בכלים מחוקים, עודף שומן, או שיעורי מזון קטנים כי להחליק במקום לחתוך. Remove כל שכבה קודמת מכוונת לפני תחילת מעבר חדש. pre-drilling או טרום-machining כדי להסיר שכבות חיצוניות קשיחות יכול לעזור בעת עיבוד מחדש של חלקים.

בקרת מכונות וידוי

כלים מכונות המשמשים עבור superalloy machining חייב להיות נוקשה ושמור היטב. ספיןדל לרוץ צריך להיות ממזער כדי למנוע שבב.שימוש גדול כלי מחזיקי (למשל, HSK או BT40 /50) עבור יציבות טובה יותר מערכות Damping, כגון מלצרי מסה מחוננים בכלי, להפחית צ'אט דק.

עבודה ותיקון

שמירה על עבודה בטוחה היא חיונית בגלל כוחות חיתוך גבוהים מעורבים.שימוש הידראולי או מכנית clamping עם מספיק לחץ אבל להימנע עיוות. עבור צורות מורכבות, לשקול שימוש סדקים ואקום או צ'ק מגנטי עם מכשירים דבקים לא עולים בקנה אחד עם ניקוי לא גורם ריכוזים הלחץ כי לגרום חלק התנועה במהלך החתיכה.

בעיות נפוצות ב Superalloy Machining

כלי סלולארי

אם כלי ללבוש הוא מוגזם (flank wear >0.3 מ"מ או מכתש ללבוש >0.15 מ"מ), להפחית את המהירות ב 10-20% ולהגדיל את שיעור ההזנת מעט כדי לשמור על עומס השבבים.בדוק ריכוז מגניב ויישומים. Switch לציפוי עמיד יותר חום כגון AlTiN עבור מחוספס או PCBN עבור השלמת. עבור ללבוש flank חמור, לשקול שימוש בכלי עם קשיחות גבוהה יותר, כמו קיצוץ מהיר קרמיקה.

נבנה-Up Edge ו- Poor Surface End

קצה בנוי מתרחש כאשר חומר עבודה לדבוק קצה חיתוך. להגדיל את המהירות חיתוך להגדיל את הטמפרטורה ולהפחית חיכוך, או להשתמש ציפוי עם זיקה נמוכה יותר (למשל, TiAlN) החל קירור לאזור חיתוך ביעילות.אם קצה בנוי נמשך, להשתמש בכלי עם משטח מלוטש או ציפוי יהלום / DLC. עבור בעיות קצה, להפחית, להאכיל, להשתמש קצב, להשתמש גיאומטריה קטנה יותר או להחיל את האף.

בעיות בקרת צ'יפ

זמן רב, שבבים מחרוזת ניתן לטפל על ידי הגדלת קצב האכלה, להעמיק לחתוך, או באמצעות הוספת שבב השבבים.אם השבבים קצרים מדי (powdery), להפחית את קצב ההזנת או להגדיל את מהירות חיתוך.עבור קידוח, להשתמש מחזורים כדי לשבור שבבים. in מילימטר, מטפסים מטפסים לעתים קרובות מייצרת שבבים יותר טוב מאשר קונבנציונאלי.עבור, להשתמש grooved עם שבב ייעודי עבור השבבים עבור שבירה עבור שבירה עבור שבבים עבור שבבים ייעודי עבור שבירה.

מאצ'ינג ויברציה וצ'אטטר

צ'אטטר הוא לעתים קרובות בשל מהירות חיתוך מופרזת או עומק של לחתוך, או קשיחות מספיק.צמצם את המהירות ב 20-30%, להפחית את העומק של לחתוך, או לשפר את קצב ההזנת גבוה יותר שבבים עבה ו רטט לח. השתמש מילימטרים משתנים בלעס כדי לשבש תדרי צ'אט. בתורו, להשתמש בכלי גדול יותר או בר משעמם עבור פעולות פנימיות.

Best Practices for Efficient and Reliable Machining of Superalloys

בחירת כלי

  • קריקטורה: קרמיקה כפויה (TiAlcrN) לעבודה כללית; קרמיקה שריקה בכפייה עבור מכונות מהירות גבוהה.
  • סיום: Fine-grain מכוסה carbide, cermet, או PCBN עבור סיום מהיר.
  • תרגיל: Cobalt-rich HSS עבור חורים קטנים; תרגילים מצופים פחמימות עם קירור דרך קוטרים גדולים יותר.
  • מחרוזת: מחרוזת עם ציפוי אלטיN או ברז קרקע עם תוכן רב-גזעי גבוה.
  • Reaming: Carbide reamers עם ציפוי TiAlN ו אטרקציה חיובית.

תחזוקה כלי ועיבוד

יישום מערכת ניטור כלי באמצעות ניטור עומס ספינדל או בדיקה חזותית תקופתית תחת מיקרוסקופ. עבור ייצור בנפח גבוה, השתמש בבדיקות מגע כדי למדוד את כלי ללבוש במרווחים. להחליף כלים לפני כשל קטסטרופלי כדי למנוע נזק לחתיכת העבודה.

תהליך סימום ובדיקה

השתמש בתוכנה CAM עם אלגוריתמים ספציפיים חומרים כדי לדמות נתיבי כלים וכוחות לחתוך לפני ביצוע ייצור.ערוך חתכים על חומר של אותו סגסוגת כדי לאמת פרמטרים.זמן ועלות שהוצאה על ההתקנה ישלם בגרד מופחת ובזמני מחזור מהירים יותר.

בטיחות ושיקולים סביבתיים

Superalloy machining מייצרת חלקיקים קטנים חום גבוה.להבטיח ventilation נאותה וניהול מגניב. השתמש אספן לא נכון אם באמצעות MQL. Dispose של קירור כראוי.שאיפת חלקיקים ניקל יכול להיות מסוכן, כך לדבוק תקני בטיחות. השתמש תקינים PPE ו מסגרי מכונה.

(הופנה מהדף Inconel and Superalloys דורש גישה שיטתית.על ידי הבנת תכונות חומריות, בחירת חומרי כלי מתאים ציפוי, אופטימיזציה גיאוגרפיה ופרמטרים, וליישם קירור ותחזוקת עבודה נכונה, יצרנים יכולים להשיג תוצאות צפויות, עלות יעילות, ייעוץ משאבים כמו FLT:0Sandvik CoromantFLT:1 ו-LTF:2Secorated for Tools for the boring for the Critical to belimate.