Искар България: Инструментални стратегии на Iscar за стабилна и ефективна обработка на титанови и никелови суперсплави. Част 2

В първата част на тази статия от Искар България коментираха обработката на титанови сплави, които се използват в аерокосмическата индустрия. Никеловите суперсплави, от друга страна, представляват различен, но също толкова труден за обработка клас материали. Те запазват високата си якост при повишени температури и проявяват силно изразено уякчаване по време на пластична деформация. При механична обработка това води до увеличени сили на рязане, бързо уякчаване на материала пред режещия ръб и интензивни механизми на агресивно износване. За да се ограничи генерирането на топлина, скоростите на рязане обикновено се намаляват, което от своя страна влияе негативно върху производителността. „Iscar решава тези проблеми чрез подсилена геометрия на сменяемите пластини и термично стабилни покрития, например като тези за инструменталните системи за струговане и фрезоване SUMOTEC, HELITURN и LOGIQTURN. Тези решения са проектирани да осигурят предсказуемо поведение на износване по време на продължителни цикли на рязане“, коментираха пред Инженер.bg от Искар България.

Изисквания към качеството на обработка

Процесите на механична обработка на компоненти за аерокосмическата индустрия трябва да отговарят на изключително строги изисквания, които не засягат само прецизността на размерите. Типичните допуски тук често са в диапазона от ±5 до ±10 μm, а качеството на повърхностния слой трябва да се контролира внимателно, за да се избегне появата на микропукнатини, размазване на материал и появата на остатъчно напрежение на опън, които могат да влошат якостта на умора на компонентите. „Много детайли в този индустриален отрасъл се характеризират с тънки стени, сложна геометрия и прекъсната обработка, като всички тези фактори увеличават чувствителността към вибрации и отклонението на инструмента“, заявиха от Искар България.

За да противодейства на тези негативни явления инженерите на Iscar са разработили фрезови инструменти с променлива стъпка и ъгъл на подем на спиралата, като сериите CHATTERFREE и HELIMILL, които са предназначени да потискат вибрациите и да повишават стабилността на процеса.

Фрезоване на високотемпературни никелови сплави

При фрезоване на никелови суперсплави стратегиите са насочени към стабилно зацепване на режещия ръб и равномерна дебелина на стружката. Това намалява локалното износване, особено в зоните на преход между различни дълбочини на рязане, където най-често се наблюдава износване на режещия ръб.

Струговане и отрязване на никелови суперсплави

„Операциите по струговане и отрязване на термоустойчиви сплави изискват внимателен подбор на геометрията на пластината и подготовка на режещия ръб. Тези параметри играят ключова роля за ограничаване на локалното износване на режещия ръб и удължаване на експлоатационния ресурс на инструмента“, поясниха от Искар България.

Предсказуемо и еднакво износване на инструмента

Експлоатационният срок на инструментите за обработка на материали в аерокосмическата индустрия се определя от сложното взаимодействие между режимите на рязане, геометрията на инструмента, охлаждането и твърдостта на машинната конструкция. Производствени данни и емпирични проучвания показват, че относително малко намаление на скоростта на рязане – обикновено 10–20% – може да доведе до значително увеличаване на живота на инструмента при обработване на никелови термоустойчиви сплави, без съществено увеличаване на времето на цикъла.

„Стратегията на Iscar е насочена към постигане на предсказуемо и еднакво износване на инструмента, а не към постигане на максимален теоретичен експлоатационен срок. Предсказуемото износване улеснява планирането на смяната на инструмента и намалява риска от внезапна повреда при обработване на скъпоструващи детайли“, категорични са от Искар България.

Дигитални библиотеки и CAM интеграция

Интеграцията на цифрови инструментални библиотеки с CAM системи играе все по-важна роля при планирането на технологичните процеси. Дигиталните платформи на Iscar предоставят стандартизирани данни за инструментите, които подпомагат правилния им избор и определянето на режимите на рязане. Това намалява вариациите в настройките и съкращава цикъла на разработка на производствените процеси.

„Софтуерните инструменти за симулация и верификация позволяват предварително тестване и оптимизация на стратегиите за обработка още преди внедряването им в реалното производство“, обясниха от Искар България.

Икономическа ефективност и устойчивост

Увеличаването на трайността на инструмента и стабилността на процеса водят директно до намаляване на брака и по-ниска консумация на енергия за производството на един детайл. Поради високата цена на използваните материали в аерокосмическата промишленост дори малки намаления на брака могат да доведат до значителни икономически ползи. „Ефективните стратегии за обработване подпомагат и целите за устойчиво производство чрез минимизиране на материалните отпадъци и максимално използване на инструменталния ресурс“, продължиха коментара си от Искар България.

Обработването на титанови и никелови термоустойчиви сплави за аерокосмическата индустрия изисква внимателно съгласуване на характеристиките на материалите, инструменталната технология и стратегиите за механична обработка. Изборът на инструменти, базиран на данни, и оптимизацията на процеса, осигурявани от специализираните инструментални решения на Iscar за този индустриален отрасъл, позволяват съществено подобрение на трайността на инструмента, качеството на обработваната повърхност и надеждността на производствения процес.

„Технологичните инструментални стратегии на Iscar осигуряват технологична рамка за преодоляване на специфичните предизвикателства при обработване на сплавите за аерокосмическата индустрия, като същевременно гарантират съответствие със строгите изисквания за качество и производителност“, допълниха още от Искар България.

Източник на снимковия материал: Искар България, Iscar, ©Engineer BG via Canva.com