Nehrđajući čelik, zbog svoje odlične otpornosti na koroziju, dobre-temperaturne čvrstoće i vrhunske mehaničke stabilnosti, ima široku primjenu u vrhunski-proizvodnim poljima kao što su zrakoplovstvo, medicinski uređaji, prehrambene mašine, hemijska oprema i energetski objekti. Međutim, njegova jedinstvena fizička i metalurška svojstva čine ga također priznatim "teškim-materijalom-mašinom." Naročito u CNC obradi dijelova od nehrđajućeg čelika, često se susreću problemi kao što su brzo trošenje alata, pretjerano visoke temperature rezanja, poteškoće u kontroli kvalitete površine i izazovi u uklanjanju strugotine. Duboko razumijevanje ovih izazova i usvajanje protumjera naučnih procesa su ključni za osiguravanje efikasne i-kvalitetne proizvodnje CNC dijelova za tokarenje od nehrđajućeg čelika.
Ključni tehnički izazovi u obradi nerđajućeg čelika
Značajna tendencija očvršćavanja rada
Tokom CNC obrade austenitnog nerđajućeg čelika (kao što su 304 i 316), površinska tvrdoća se može brzo povećati za više od 50% zbog intenzivne plastične deformacije. Ako naknadni dodaci alata ne uspiju prodrijeti u neočvrsli sloj, alat za CNC tokarske dijelove od nehrđajućeg čelika će direktno djelovati na područje visoke-tvrdoće, što će dovesti do lomljenja ili ubrzanog habanja.
Niska toplotna provodljivost i visoka temperatura zone rezanja
Toplotna provodljivost nerđajućeg čelika je samo oko 1/3 od običnog ugljeničnog čelika (otprilike 16 W/m·K za 304). Velika količina topline rezanja akumulira se u području kontakta između vrha alata i obratka, lako prelazi crvenu granicu tvrdoće materijala alata, uzrokujući difuzno trošenje, trošenje kratera, pa čak i plastičnu deformaciju CNC dijelova od nehrđajućeg čelika.
Visoka plastičnost i jaka adhezija dovode do otežane kontrole strugotine
Nehrđajući čelik ima veliko izduženje, zbog čega je strugotine teško lomiti. Osim toga, na visokim temperaturama, strugotine lako prianjaju za materijal alata, formirajući izgrađen-gornji rub. Ovo ne samo da degradira kvalitet CNC dijelova od nehrđajućeg čelika na obrađenoj površini, već može uzrokovati i zaplitanje strugotine, utjecati na automatizirani proizvodni ciklus, pa čak i oštetiti opremu.
Velike sile rezanja postavljaju visoke zahtjeve za krutost sistema.
Jedinična sila rezanja je otprilike 20-30% veća od one kod čelika 45, što nameće veće zahtjeve za ukupnu krutost vretena alatne mašine, držača alata, učvršćenja i stezanja radnog komada. Čak i manje vibracije mogu ostaviti tragove klepetanja na površini CNC dijelova od nehrđajućeg čelika, utičući na točnost dimenzija i performanse zamora.
Tehničke mjere za prevazilaženje poteškoća obrade nerđajućeg čelika
1. Izbor visoko-materijala i premaza za alate
Racionalni odabir alatnih materijala je primarni korak u prevazilaženju poteškoća obrade CNC dijelova od nehrđajućeg čelika. Alati od tvrdog metala, zbog svoje izvrsne crvene tvrdoće i otpornosti na habanje, postali su glavni izbor za tokarenje i glodanje nehrđajućeg čelika. Alati od finog-karbida i superkarbida pokazuju veću otpornost na udar pod prekinutim uslovima rezanja. Primjena tehnologije površinskog premaza alata dodatno poboljšava vijek trajanja alata. Premazi kao što su TiN, TiAlN i AlCrN imaju visoku tvrdoću i otpornost na oksidaciju, efikasno smanjujući koeficijent trenja između alata i strugotine i smanjujući unos toplote rezanja.
2. Optimizacija parametara rezanja i strategija obrade
Racionalno usklađivanje brzine rezanja, pomaka i dubine rezanja direktno utiče na kontrolu temperature rezanja i sile rezanja. U fazi grube obrade, preporučuje se srednja brzina rezanja, velika dubina reza i umjerena brzina posmaka kako bi se dala prednost efikasnosti uklanjanja materijala uz izbjegavanje pretjerano visokih temperatura rezanja koje bi mogle dovesti do brzog trošenja alata. Tokom faze završne obrade, brzinu rezanja treba na odgovarajući način povećati, dok dubinu rezanja i brzinu pomaka treba smanjiti kako bi se smanjile sile rezanja i kontrolirao kvalitet površine glodanja nehrđajućeg čelika 304.
3. Koristite efikasne metode hlađenja i podmazivanja
Tradicionalne rashladne tečnosti imaju poteškoća da efikasno prodru u zonu rezanja u CNC mašinskoj obradi čeličnih delova, što rezultira ograničenim performansama hlađenja. Koristeći-sistem internog hlađenja visokog pritiska, rashladna tečnost se direktno raspršuje na kontaktnu površinu između vrha alata i strugotine, značajno poboljšavajući efikasnost hlađenja i smanjujući temperaturu u zoni rezanja. Rashladna tekućina pod visokim-pritiskom također pomaže u lomljenju strugotine, poboljšanju morfologije strugotine i smanjenju zaplitanja. Za preciznu mašinsku obradu, tehnologija minimalne količine podmazivanja (MQL), koja kombinuje komprimovani vazduh i malu količinu ulja za podmazivanje, može smanjiti potrošnju rashladne tečnosti, istovremeno osiguravajući podmazivanje, promovišući čistiju proizvodnju.
4. Kontrolirajte sile rezanja i stabilnost procesa
Precizna kontrola sila rezanja je ključna za sprečavanje deformacije radnog predmeta i osiguravanje točnosti obrade. Korišćenjem senzora sile ili sistema za praćenje opterećenja vretena za praćenje signala sile u realnom vremenu tokom obrade, brzina pomaka ili dubina rezanja mogu se dinamički podešavati kako bi se izbeglo prekoračenje ograničenja sile rezanja. Za tanke-zidne ili vitke osovine-kao što su dijelovi za glodanje od nehrđajućeg čelika, segmentna obrada, simetrično sečenje ili dodavanje pomoćnih oslonaca mogu efikasno smanjiti deformaciju obrade.
5. Optimizirajte stezanje radnog komada i okruženje obrade
Metoda stezanja obratka direktno utiče na krutost obradnog sistema. Za lako deformabilne dijelove od nehrđajućeg čelika, potrebno je koristiti posebne učvršćivače ili dodatne točke stezanja kako bi se osigurala ujednačena raspodjela sile stezanja i izbjegla deformacija radnog predmeta uzrokovana prekomjernom lokalnom steznom silom. U okruženju precizne obrade, kontrola temperature i vlažnosti u radionici kako bi se smanjio uticaj faktora okoline na stabilnost dimenzija obratka je također važna mjera za osiguranje točnosti CNC-obrađenih dijelova od nehrđajućeg čelika.
Zaključak
Izazovi CNC glodanja nehrđajućeg čelika proizlaze iz njegovih svojstava materijala kao što su visoka tvrdoća, niska toplinska provodljivost, visoka plastičnost i sklonost ka kaljenju. Ovi izazovi predstavljaju sistematske izazove za alate za sečenje, procese i kontrolu procesa. Uz kontinuirano unapređenje CNC tehnologije i materijala za rezne alate, procesi obrade nehrđajućeg čelika će nastaviti da se razvijaju prema većoj efikasnosti, većoj preciznosti i većoj stabilnosti, pružajući snažniju tehničku podršku za vrhunsku-proizvodnju opreme.
kontaktirajte nas
Za dalje informacije ovaljaonica od nerđajućeg čelikaprocesne ili tehničke konsultacije u vezi sa rješenjima obrade za određene dijelove, slobodno nas kontaktirajte. Pružit ćemo vam profesionalnu tehničku podršku i usluge.
