Alet malzemeleri, asıl amacı aletlerin çalışma kısmını donatmak olan malzemelerdir. Bunlar arasında takım karbonu, alaşımlı ve yüksek hız çelikleri, sert alaşımlar, mineral seramikler, süper sert malzemeler.
Takım malzemelerinin temel özellikleri
| Enstrümantal malzeme | Isı direnci 0 C | Eğilme mukavemeti, MPa | Mikrosertlik, НV | Isı iletkenlik katsayısı, W/(mCHK) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Karbon çelik Alaşımlı çelik Yüksek hız çeliği Sert alaşım Mineral seramikler kübik nitrür |
8.1. Takım çelikleri.Kimyasal bileşime göre alaşım derecesi takım çelikleri karbon takım çelikleri, alaşımlı takım çelikleri ve yüksek hız çelikleri olarak ikiye ayrılır. Fiziksel ve mekanik özellikler Bu çelikler normal sıcaklıklarda birbirine oldukça yakındır; sertleşme sırasında ısı direnci ve sertleşebilirlik açısından farklılık gösterirler. Takım alaşımlı çeliklerde, alaşım elementlerinin kütle içeriği, tüm karbonu karbürlere bağlamak için yeterli değildir, bu nedenle bu gruptaki çeliklerin ısı direnci, takım karbon çeliklerinin ısı direncinden yalnızca 50-100 0 C daha yüksektir. Yüksek hız çeliklerinde, demir karbürlerin oluşma olasılığını ortadan kaldırırken, tüm karbonu alaşım elementlerinin karbürlerine bağlamaya çalışırlar. Bu nedenle yüksek hız çeliklerinde daha yüksek sıcaklıklarda yumuşama meydana gelir. Takım karbonu (GOST 1435-74) ve alaşımlı (GOST 5950-73) çelikler. Takım karbon ve alaşımlı çeliklerin temel fiziksel ve mekanik özellikleri tablolarda verilmiştir. Takım karbon çelikleri, Y harfi ve ardından çelikteki karbonun kütle içeriğini yüzde onda biri cinsinden karakterize eden bir sayı ile gösterilir. Bu nedenle, U10 çelik kalitesinde karbonun kütle içeriği yüzde birdir. Tanımdaki A harfi, kütlesel yabancı madde içeriği azaltılmış yüksek kaliteli çeliklere karşılık gelir. Kimyasal bileşim karbon takım çelikleri
Takım alaşımlı çeliklerde, ilk rakam kütle karbon içeriğini yüzde onda biri olarak karakterize eder (sayı eksikse, içindeki karbon içeriği yüzde bire kadardır). Tanımdaki harfler, karşılık gelen alaşım elementlerinin içeriğini gösterir: G - manganez, X - krom, C - silikon, V - tungsten, F - vanadyum ve sayılar, elementin içeriğini yüzde olarak gösterir. Derin sertleşebilirliğe sahip takım alaşımlı çelikler, 9ХС, ХВСГ, Х, 11Х, ХВГ kaliteleri, ısıl işlem sırasında küçük deformasyonlarla karakterize edilir. Düşük alaşımlı takım çeliklerinin kimyasal bileşimi
Bu malzemelerin uygulama alanları sınırlıdır: karbon malzemeler esas olarak metal işleme aletlerinin imalatında kullanılır ve alaşımlı malzemeler diş açma, ahşap işleme ve uzun aletler (LTO'lar) - broşlar, raybalar vb. için kullanılır. 8.2. Yüksek hız çelikleri (GOST 19265-73)Bu çeliklerin ana kalitelerinin kimyasal bileşimi ve mukavemet özellikleri tablolarda verilmektedir. Yüksek hız çelikleri, karbür oluşturucu ve alaşım elementlerine karşılık gelen harflerle belirtilir: P - tungsten, M - molibden, F - vanadyum, A - nitrojen, K - kobalt, T - titanyum, C - zirkonyum). Harfin ardından, elementin ortalama kütle içeriğini yüzde olarak gösteren bir sayı gelir (yaklaşık yüzde 4'lük krom içeriği, marka tanımında belirtilmemiştir). Çelik tanımının başlangıcındaki sayı, yüzde onda biri cinsinden karbon içeriğini gösterir (örneğin, 11R3AM3F2 çeliği yaklaşık %1,1 C; %3 W; %3 Mo ve %2 V içerir). Yüksek hız çeliklerinin kesme özellikleri, karbür oluşturan ana elementlerin hacmine göre belirlenir: tungsten, molibden, vanadyum ve alaşım elementleri - kobalt, nitrojen. Vanadyum, düşük kütle içeriği nedeniyle (% 3'e kadar) genellikle dikkate alınmaz ve çeliklerin kesme özellikleri, kural olarak,% (W + 2Mo)'ya eşit tungsten eşdeğeri ile belirlenir. Yüksek hız çelikleri fiyat listelerinde üç grup çelik ayırt edilir: kobaltsız% 16'ya kadar tungsten eşdeğeri olan 1. grup çelikler, 2. grup çelikler -% 18'e kadar ve yaklaşık kobalt içeriği %5, 200 veya 3. grup - %20'ye kadar ve kobalt içeriği %5-10. Buna bağlı olarak bu çelik gruplarının kesme özellikleri de farklılık göstermektedir. Yüksek hız çeliklerinin kimyasal bileşimi
Dökme yüksek hız çeliklerinin kimyasal bileşimi
Standart olanlara ek olarak, örneğin titanyum karbonitrürler içeren özel yüksek hız çelikleri de kullanılır. Ancak bu çeliklerin iş parçalarının sertliğinin yüksek olması, karmaşıklığı işleme yaygın dağıtıma elverişli değildir. Kesilmesi zor malzemeleri işlerken toz yüksek hız çelikleri R6M5-P ve R6M5K5-P kullanılır. Bu çeliklerin yüksek kesme özellikleri, mukavemeti artıran, kesici kenarın yuvarlama yarıçapını azaltan ve kesme ve özellikle taşlama yoluyla işlenebilirliği artıran özel ince taneli yapı tarafından belirlenir. Şu anda, alüminyum, malibdenum, nikel ve diğerleri dahil olmak üzere çeşitli alaşım elementlerinin yüksek içeriğine sahip tungsten içermeyen yüksek hız çelikleri endüstriyel testlerden geçmektedir. Yüksek hız çeliklerinin önemli dezavantajlarından biri karbür heterojenliğiyle ilişkilidir; iş parçasının enine kesiti üzerinde karbürlerin eşit olmayan bir şekilde dağılmasıyla, bu da aletin kesme bıçağının eşit olmayan sertliğine ve aşınmasına yol açar. Bu dezavantaj, toz ve maraging-yaşlandırma (%0,03'ten az karbon içeriğine sahip) yüksek hız çeliklerinde yoktur.
8.3. Sert alaşımlar (GOST 3882-74)Sert alaşımlar, bağlayıcı malzemelerde karbür, nitrür ve refrakter metallerin karbonitrür taneciklerinin bir karışımını içerir. Standart derecelerdeki sert alaşımlar tungsten, titanyum ve tantal karbürler temelinde yapılır. Kobalt bağlayıcı olarak kullanılır. Kesici takımlar için bazı karbür alaşım kalitelerinin bileşimi ve ana özellikleri tabloda verilmiştir. Bir, iki ve üç karbürlü sert alaşımların fiziko-mekanik özellikleri Tungstensiz sert alaşımların bileşimi, fiziksel ve mekanik özellikleri Karbür fazının ve bağlayıcının bileşimine bağlı olarak, sert alaşımların tanımı, karbür oluşturan elementleri (B - tungsten, T - titanyum, ikinci harf T - tantal) ve bağlayıcıyı (K harfi - kobalt) karakterize eden harfleri içerir. . Yalnızca tungstenli karbür içeren tek karbür alaşımlardaki karbür oluşturucu elementlerin kütle oranı, %100 ile bağlayıcının kütle oranı (K harfinden sonraki sayı) arasındaki farkla belirlenir, örneğin VK4 alaşımı %4 içerir kobalt ve %96 WC. İki karbürlü WC+TiC alaşımlarında, karbür oluşturucu elementin harfinden sonraki sayı bu elementin karbürlerinin kütle payını belirler, sonraki sayı bağlayıcının kütle kesridir, geri kalanı tungsten karbürün kütle kesridir. (örneğin, T5K10 alaşımı %5 TiC, %10 Co ve %85 WC içerir). Trikarbür alaşımlarında TT harflerinden sonraki sayı, titanyum ve tantal karbürlerin kütle fraksiyonunu gösterir. K harfinin arkasındaki sayı bağlayıcının kütle oranıdır, geri kalanı tungstenli karbürün kütle oranıdır (örneğin, TT8K6 alaşımı %6 kobalt, %8 titanyum ve tantal karbürler ve %86 tungsten karbür içerir). Metal işlemede ISO standardı, karbür kesici takımların uygulanabilirliğine ilişkin üç grubu tanımlar: grup P - sürekli talaş üreten malzemelerin işlenmesi için; grup K - kırılma talaşları ve grup M - çeşitli malzemelerin (üniversal sert alaşımlar) işlenmesi için. Her alan gruplara ve alt gruplara ayrılmıştır. Sert alaşımlar esas olarak farklı şekillerde ve üretim hassasiyetinde plakalar şeklinde üretilir: lehimli (yapıştırılmış) - GOST 25393-82'ye göre veya değiştirilebilir çok yönlü - GOST 19043-80 - 19057-80 ve diğer standartlara göre. Çok yönlü kesici uçlar, hem standart kalitedeki sert alaşımlardan hem de tek katmanlı veya çok katmanlı süper sert TiC, TiN, alüminyum oksit ve diğer kimyasal bileşikler kaplamalı aynı alaşımlardan üretilir. Kaplamalı plakalar dayanıklılığı arttırmıştır. Titanyum nitrürlerle kaplanmış standart dereceli sert alaşımlardan yapılmış plakaların tanımına KIB (TU 2-035-806-80) harflerinin işareti ve ISO'ya göre alaşımların tanımına - C harfi eklenir. Plakalar ayrıca özel alaşımlardan da üretilmektedir (örneğin TU 48-19-308-80'e göre). Bu grubun alaşımları ("MS" grubu) daha yüksek kesme özelliklerine sahiptir. Alaşım tanımı, MC harflerinden ve üç haneli (kaplamasız plakalar için) veya dört haneli (titanyum karbür kaplı plakalar için) sayıdan oluşur: Tanımın 1. basamağı, ISO sınıflandırmasına göre alaşımın uygulama alanına karşılık gelir (1 - sürekli talaş üreten malzemelerin işlenmesi; 3 - kırılma talaşları üreten malzemelerin işlenmesi; 2 - alana karşılık gelen işleme alanı ISO'ya göre M); 2. ve 3. rakamlar uygulanabilirliğin alt grubunu karakterize eder ve 4. rakamlar kapsamın varlığını gösterir. Örneğin, MC111 (T15K6 standardına benzer), MC1460 (T5K10 standardına benzer), vb. Bitmiş plakalara ek olarak, OST 48-93-81'e uygun olarak işlenmemiş parçalar da üretilmektedir; Boşlukların tanımı, bitmiş plakalarla aynıdır, ancak Z harfinin eklenmesiyle. Tungstensiz sert alaşımlar, kıt elementler içermeyen malzemeler olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Tungsten içermeyen alaşımlar, prefabrik levhalar halinde tedarik edilir çeşitli şekiller ve boyutları, U ve M doğruluk derecelerinin yanı sıra plaka boşlukları. Bu alaşımların uygulama alanları, iki karbürlü semente karbür alaşımlarının darbesiz yükler altındaki kullanım alanlarıyla benzerdir.
8.4. Mineral seramikler (GOST 26630-75) ve süper sert malzemelerMineral-seramik takım malzemeleri yüksek sertliğe, ısıya ve aşınma direncine sahiptir. Alümina (silikon oksit) - oksit seramiklere veya silikon oksitin karbürler, nitrürler ve diğer bileşiklerle (sermetler) karışımına dayanırlar. Çeşitli mineral seramik markalarının temel özellikleri ve uygulama alanları tabloda verilmiştir. Değiştirilebilir çok yönlü seramik plakaların şekilleri ve boyutları GOST 25003-81* standardına göre belirlenir. Geleneksel oksit seramik ve sermet markalarına ek olarak, oksit-nitrür seramikler (örneğin, "kortinit" seramikler (korindon veya alüminyum oksit ile titanyum nitrür karışımı) ve silikon nitrür seramikler "silinit-R" yaygın olarak kullanılmaktadır. Enstrümantal seramiklerin fiziko-mekanik özellikleri
Sentetik süper sert malzemeler kübik bor nitrür - CBN veya elmas bazlı olarak yapılır. CBN grubu malzemeler yüksek sertliğe, aşınma direncine, düşük sürtünme katsayısına ve demire karşı inertliğe sahiptir. Başlıca özellikleri ve etkili kullanım alanları tabloda gösterilmektedir. CBN'ye dayalı STM'nin fiziko-mekanik özellikleriSon zamanlarda bu grup ayrıca Si-Al-O-N bileşimini içeren malzemeleri de içermektedir ( marka"sialon"), silikon nitrür Si3N4 bazlıdır. Sentetik malzemeler boşluklar veya hazır yedek plakalar halinde tedarik edilir. Sentetik elmaslara dayanan bu tür markalar, ASB - sentetik elmas "balas", ASPC - sentetik elmas "karbonado" ve diğerleri olarak bilinir. Bu malzemelerin avantajları, yüksek kimyasal ve korozyon direnci, bıçakların minimum eğrilik yarıçapı ve işlenen malzeme ile sürtünme katsayısıdır. Ancak elmasların önemli dezavantajları vardır: düşük bükülme mukavemeti (210-480 MPa); soğutucunun içerdiği bazı yağların kimyasal aktivitesi; 750-800 C sıcaklıklarda demirde çözünme, bu da çelik ve dökme demirin işlenmesinde kullanılma olasılığını pratik olarak ortadan kaldırır. Temel olarak polikristalin yapay elmaslar alüminyum, bakır ve bunlara dayalı alaşımların işlenmesinde kullanılır. Kübik bor nitrüre dayalı STM'nin amacı
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sert metaller ve alaşımlar, yüksek sıcaklıklarda (900-1100 derece) özelliklerini koruyabilen, aşınmaya dayanıklı malzemelerdir. Yüz yıldan fazla bir süredir insanoğlu tarafından biliniyorlar.
Genel özellikleri
Sert alaşımlar öncelikle krom, tantal, titanyum, tungsten ve değişen miktarlarda nikel veya kobalt ilavesiyle yapılır. Üretimde, yüksek sıcaklıklarda ayrışmaya ve çözünmeye maruz kalmayan dayanıklı karbürler kullanılır. Karbür dökülebilir veya sinterlenebilir. Karbürler kırılgandır. Bu bakımdan taneleri uygun metallerle birleştirilerek katı bir malzeme oluşturulur. İkincisi demir, kobalt ve nikeldir.
Yayın bağlantıları
Bu yöntemle üretilen karbür takımlar, iş parçası malzemesi ve talaşların neden olduğu aşınmaya karşı oldukça dayanıklıdır. 750 ila 1100 derece arasındaki ısıtma sıcaklıklarında özelliklerini kaybetmezler. Bir kilogram tungsten ilavesiyle eritme veya döküm yoluyla yapılan ürünlerin, aynı W içeriğine sahip yüksek hız çeliğinden yapılmış nesnelerden beş kat daha fazla malzeme işleyebileceği tespit edilmiştir. Bu tür bileşiklerin dezavantajlarından biri de kırılganlıklarıdır. Bileşimindeki kobalt oranı azaldıkça artar. Karbür kesicilerin hızı çeliğe göre 3-4 kat daha yüksektir.
Sinterlenmiş malzemeler
Bir alaşım veya metal ile bağlanmış metal benzeri bir bileşik içerirler. Kural olarak, baz olarak titanyum veya tungstenin karbürünün (karmaşık olanlar dahil) yanı sıra tantal, titanyum karbonit kullanılır. Borürler üretimde daha az sıklıkla kullanılır. Malzemenin tanelerini tutan matris bir bağlayıcıdır - bir alaşım veya metal. Kural olarak kobalttır. Karbon nötr bir elementtir. Kobalt kendi karbürlerini oluşturmaz ve diğerlerini yok etmez. Daha az yaygın olarak kombinasyon halinde kullanılan nikel ve bunun molibden ile bileşiğidir.
Karşılaştırmalı özellikler
Sinterlenmiş malzemeler toz yöntemiyle üretilir. Bu tip sert alaşımların işlenmesi yalnızca öğütme veya fiziksel ve kimyasal yöntemlerle (lazer, asitle dağlama, ultrason vb.) gerçekleştirilir. Dökme ürünler sertleştirme, tavlama, yaşlandırma vb. işlemlere tabi tutulur. Aletlerin üzerinde yüzey oluşturmak için tasarlanmıştır. Toz halindeki malzemeler lehimleme veya mekanik olarak bağlanır.
sınıflandırma
Kobalt, tantal, tungsten ve titanyum karbürlerin içeriğine bağlıdır. Bu bağlamda, söz konusu malzemeler üç gruba ayrılmaktadır. Bağlantı markalarını belirlerken aşağıdaki harfler kullanılır:
- Tungsten karbür - "B".
- Kobalt - "K".
- Titanyum karbür ilk "T"dir.
- Tantal karbür ikinci "T"dir.
Harflerden sonra gösterilen sayılar bileşenlerin yaklaşık yüzdesini gösterir. Bileşiğin geri kalanı (%100'e kadar) tungsten karbürdür. Sonunda belirtilen harfler yapının tane boyutunu gösterir: “B” - kaba, “M” - ince, “OM” - ekstra ince. Endüstri, VK (tungsten), TTK (titano-tantal-tungsten) ve TK (titanyum-tungsten) markalarının sert alaşımlarını üretmektedir.
Özellikler
Sert alaşımların temel özellikleri yüksek mukavemet ve aşınma direncidir. Aynı zamanda, söz konusu malzemeler çeliğe kıyasla daha düşük viskozite ve termal iletkenlik ile karakterize edilir. Ürünleri kullanırken bu dikkate alınmalıdır. Sert bir alaşım seçerken bir dizi öneriye uymalısınız:
- Tungsten ürünleri, titanyum-tungsten ürünleriyle karşılaştırıldığında çelikle daha düşük kaynaklanabilirlik sıcaklığına sahiptir. Bu bakımdan dökme demir, demir dışı metaller ve metalik olmayan malzemelerle çalışmak için kullanılırlar.
- Çelik için TK grubunun bileşiklerinin kullanılması tavsiye edilir.
- TTK sınıfı sert alaşımın viskozitesi ve doğruluğu arttırılmıştır. Uygun olmayan koşullarda dövme ve döküm çeliklerin işlenmesinde kullanılır.
- Küçük talaş kesitli ince talaş ve ince tornalama, ince taneli yapıya ve daha düşük kobalt içeriğine sahip karbür frezeler tarafından sağlanır.
- Olumsuz koşullar altında ve şok yüklü malzemelerle yapılan zorlu çalışmalarda, yüksek kobalt içeriğine sahip bileşiklerin kullanılması tavsiye edilir. Ayrıca iri taneli bir yapıya sahip olmaları gerekir.
- Sürekli kesme prosesinde ince talaş işleme ve kaba işleme ağırlıklı olarak orta oranda kobalt içeren bileşiklerle gerçekleştirilir.
Toz malzemeler
Tungsten içeren ve içermeyen olmak üzere iki grupta sunulurlar. İlk durumda, sert alaşım, teknik toz haline getirilmiş W ve ferrotungsten ile karbürleme bileşenlerinin bir karışımı halinde sunulur. SSCB'de üretildi. Bu sert alaşıma "wokar" adı veriliyor. Malzeme üretim süreci aşağıdaki gibidir:
- Yüksek yüzdeli ferrotungsten ve teknik toz haline getirilmiş W, öğütülmüş kok, is ve diğer benzer bileşenlerle karıştırılır.
- Elde edilen kütle şeker melası veya reçine ile karıştırılarak kalın bir macun haline getirilir.
- Karışımdan briketler preslenir ve hafifçe pişirilir. Bu, uçucu bileşiklerin uzaklaştırılması için gereklidir.
- Piştikten sonra briketler öğütülür ve elenir.
Böylece bitmiş malzeme kırılgan siyah taneciklerin görünümüne sahip olur. Boyutları 1-3 mm'dir. Bu tür malzemelerin ayırt edici özelliği yüksek kütle ağırlıklarıdır.
Stalinit
Bu karbür alaşımı tungsten içermediğinden maliyeti düşüktür. Aynı zamanda Sovyet yıllarında icat edildi ve endüstride yaygın olarak kullanıldı. Uygulamada görüldüğü gibi, bu sert alaşımın tungsten içermemesine rağmen, çoğu durumda teknik gereksinimleri karşılayan yüksek mekanik özelliklere sahiptir. Stalinitin tungsten malzemelerine göre önemli avantajları vardır. Her şeyden önce düşük (1300-1350 derece) erime noktasıdır. Tungsten malzemeleri ancak 2700 dereceden itibaren değişime uğrar. 1300-1350 derecelik erime sıcaklığı yüzeye çıkmayı büyük ölçüde kolaylaştırır ve üretkenliğini artırır. Stalinitin temeli ucuz toz ferroalyajlar, ferromanganez ve ferrokromun bir karışımıdır. Bu malzemenin üretimi, tungsten bileşiklerinin üretilmesi işlemine benzer. Stalinit %16-20 krom ve %13-17 manganez içerir.
Başvuru
Modern endüstride sert alaşımlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda malzemeler sürekli olarak geliştirilmektedir. Bu imalat sektörünün gelişimi iki yönde gerçekleştirilmektedir. Her şeyden önce alaşımların bileşimleri iyileştirilir ve üretim teknolojileri geliştirilir. Ek olarak, bileşiklerin ürünlere uygulanmasına yönelik yenilikçi yöntemler de tanıtılmaktadır. Karbür aletler işgücü verimliliğinde önemli bir artışa katkıda bulunur. Bu, ürünlerin yüksek aşınma direnci ve ısı direnci ile sağlanır. Bu özellikler çeliğe göre 3-5 kat daha yüksek hızlarda çalışmaya izin verir. Örneğin modern frezelerin bu tür avantajları vardır. Elmas işlenmemiş parçaların kullanımı da dahil olmak üzere ileri teknolojiler (elektrokimyasal ve elektrofiziksel yöntemler) kullanılarak üretilen karbür malzemeler, bugün endüstride en çok talep gören malzemeler arasındadır.
Gelişmeler
Bugün yerli endüstride, sert alaşımların özelliklerini arttırma olasılığının derinlemesine analizi de dahil olmak üzere çeşitli çalışmalar yürütülmektedir. Bunlar esas olarak malzemelerin granülometrik ve kimyasal bileşimiyle ilgilidir.
Son birkaç yılda oldukça başarılı bir örnek olarak TSN grubunun bileşiklerini verebiliriz. Bu tür alaşımlar agresif asidik ortamda çalışan sürtünme üniteleri için özel olarak tasarlanmıştır. Bu grup, Tüm Rusya Travmatoloji ve Teknoloji Bilimsel Araştırma Enstitüsü tarafından önerilen VN grubunda yeni bileşikler geliştirmeye devam ediyor.
Araştırma sırasında karbür fazının tane boyutunun küçültülmesiyle alaşımların mukavemet ve sertlik gibi özelliklerinin önemli ölçüde arttığı tespit edildi. Günümüzde parçacık boyutu dağılımının düzenlenmesi ve plazma restorasyonuna yönelik teknolojilerin kullanılması, parçacık boyutu bir mikrondan daha küçük olan malzemelerin üretilmesini mümkün kılmaktadır. TSN sınıfı alaşımlar günümüzde petrol ve gaz ile kimyasal pompa bileşenlerinin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Rus endüstrisi
Üretim ve bilimsel gelişim alanında faaliyet gösteren öncü kuruluşlardan biri Kirovograd Sert Alaşım Fabrikasıdır. KZTS, yenilikçi teknolojileri üretime sokma konusunda kapsamlı şirket içi deneyime sahiptir. Bu, Rusya endüstriyel pazarında lider bir konuma sahip olmasını sağlıyor. Şirket, sinterlenmiş karbür takımlar ve ürünler ile metal tozlarının üretiminde uzmanlaşmıştır. Üretim Ocak 1942'de başladı. 90'lı yılların sonunda işletme modernize edildi. Geçtiğimiz birkaç yılda Kirovograd Sert Alaşım Fabrikası, faaliyetlerini aşınmaya dayanıklı çok katmanlı kaplamalara sahip, geliştirilmiş, çok yönlü, değiştirilebilir uçların üretimine odakladı. Şirket aynı zamanda yeni tungsten içermeyen bileşikler de geliştiriyor.
Çözüm
Pek çok sanayi kuruluşunun olumlu deneyimi, yakın gelecekte tungstensiz alaşımların yalnızca daha popüler olmakla kalmayıp, aynı zamanda sert koşullarda çalışan makinelerin elemanları olan damgalama ve kesme ürünlerinin üretiminde kullanılan diğer malzemelerin yerini alabileceğini göstermektedir. koşullar, demirbaşlar ve ekipmanlar. Bugün, titanyum karbonitrit ve karbür bazlı bir grup bileşik zaten oluşturulmuştur. Birçok endüstriyel alanda kullanılırlar. Özellikle sert alaşımlar TV4, LTSK20, KTN16, TN50, TN20 yaygın olarak kullanılmaktadır. Yeni gelişmeler arasında tantal TaC, niyobyum NbC, hafniyum HfC ve titanyum TiC gruplarının malzemeleri yer alıyor. Bu alaşımları kullanan aletlerin üretimi, tungstenin nispeten ucuz katkı maddeleri ile değiştirilmesini mümkün kılmakta ve böylece kullanılan ham madde yelpazesini genişletmektedir. Bu da spesifik özelliklere ve daha yüksek performans özelliklerine sahip ürünlerin üretilmesini sağlar.
Fives'tan beş milli makine.
Fives Cincinnati XT freze ve fotokopi makinesi, titanyum parçaların işlenmesi için beş iş miliyle donatılmıştır
Kennametal'in yeni iş mili bağlantıları, titanyum parçaların yüksek hacimli üretimi için Cincinnati kontur frezeleme makinesinin güvenilirliğini ve üretkenliğini artırıyor.
Sivil havacılık gibi zorlu sektörlerdeki sürekli gelişme döneminde, tedarik zincirinin tamamı sıkı incelemeye tabidir. Bunun nedeni, yüksek kalite standartlarını koruma ve son teslim tarihlerini karşılama ihtiyacıdır.
Bu, makine imalat şirketi Fives Cincinnati'ye yabancı değil: Şirketin Hebron, Kentucky fabrikasında çok amaçlı makineler, kompozit elyaf sarma sistemleri ve Cincinnati çok milli kontur frezeleme makineleri üretiliyor. Dünya çapında 650 adet kontur freze makinesinin faaliyet gösterdiği firmaya göre, kullanımda olan her ticari jet uçağı, bir şekilde Cincinatti kontur frezeleme teknolojisi kullanılarak üretiliyor.
En yüksek aktivitenin merkezi.
Beş iş milli kopya frezeleme makinesi Fives Cincinnati XT'nin çalışma alanı
Hareketli kızaklı üç veya beş iş milli konfigürasyon seçeneğine sahip en yeni nesil Cincinnati XTi makineleri birçok açıdan etkileyicidir. Çeşitli malzeme türlerini işleyen işletmeler için tasarlanmıştır. Böylece, 7.000 rpm'lik iş milleri alüminyum ve çeliği kesebilirken, yüksek torklu iş milleri (2.523 Nm) titanyum ve diğer sert alaşımları kesebilir. Dahası, şirket XTi'yi "titanyum kaba işleme için tek çok milli platform" olarak tanıtıyor ve dakikada 100 inç küp metal kaldırma hızının kendi alanında bir rekor olduğunu iddia ediyor.
4267 mm (3658 mm'ye kadar kademeli) X ekseni, 3683 mm Y ekseni ve 711 mm Z ekseni hareketine sahip XTi, artık Kennametal Inc.'in KM4X100 iş mili bağlantılarını seçebiliyor.
Titanyumun sertliği, daha küçük veya daha büyük artışlarla konturlama veya frezeleme sırasında, talaş kaldırma açısından sürekli zorluklar yaratır. Karbür işlemede verimliliğin artırılması, önemli kuvvetlere ve düşük kesme hızlarına rağmen talaş kaldırma oranlarının maksimuma çıkarılmasını içerir.
Kaldırılacak bağlantı.
KM4X100 iş mili bağlantısı, maksimum talaş kaldırma oranlarına ulaşmada önemli bir rol oynar
Fives Cincinnati, diğer makine üreticileri gibi, bu zorluğa makinenin sağlamlığını artırarak ve sönümleme özelliklerini iyileştirerek yanıt verdi. Bu iyileştirmeler parça kalitesini, verimi ve takım ömrünü olumsuz etkileyen titreşimi en aza indirirken üretkenliği de artırdı. Ancak takım-iş mili bağlantısı hala daha fazla güvenilirlik ve dayanıklılık gerektiren yapısal bir unsurdur.
Belirli bir işlem sırasında kaldırılan malzeme miktarı, makine ile kesici takım arasındaki, yüksek yüklere dayanması gereken ve aletin şiddetli bükülmesi veya titreşim durumunda bile yeterince güçlü kalması gereken bağlantının güvenilirliği ile belirlenir.
Daha tutarlı talaş kaldırma oranı (MRR).
KM4X, yüksek sıkma kuvvetini ve optimum müdahale seviyelerini birleştirerek, yüksek sağlamlığa ve bükülme yüklerine karşı maksimum dirence sahip güçlü bir mil bağlantısı sağlar. Bu, sert alaşımları ve diğer malzemeleri işlerken makinenin güvenilirliğini ve üretkenliğini artırır.
İş milleri belirli bir torku iletme kapasitesine sahipken, kesme kuvvetleri de maksimum torka ulaşmadan bağlantı için belirlenen sınırları aşan bükülme momentleri oluşturur. Bu, çıkıntının tipik olarak daha uzun olduğu ve iş mili bağlantısının bükülme direncinin sınırlayıcı faktör olduğu yüzey frezelemede görülür. Örneğin, iş mili ucunun 250 mm ötesine çıkıntı yapan helisel dişlere ve değiştirilebilir kesici uçlara sahip 80 mm'lik bir kesici, Ti6Al4V'yi 360 cm3/dak hızla işlerken 4620 Nm'lik bir bükülme momenti ve 900 Nm'ye kadar bir tork oluşturur. , kesme genişliği 12,7 mm ve kesme derinliği 63,5 mm.
Şirketin yeni nesil KM4X iş mili bağlantıları, yüksek sıkma kuvveti ile optimum düzeyde müdahaleyi birleştirerek güvenilirlik, son derece yüksek sağlamlık ve bükülme gerilimine karşı önemli direnç sağlar. Titanyum işleme takımları söz konusu olduğunda bu, sert alaşımları işlerken makine verimliliğinde önemli bir artış, inanılmaz derecede yüksek talaş kaldırma oranları elde etme ve vardiya başına daha fazla bitmiş parça üretme yeteneği anlamına gelir.
Fives Cincinnati Mühendislik Analisti Robert Snodgrass, yaklaşık 4 yıl önce Kennametal Genel Hesap Müdürü Mike Malott ile KM4X'in performansını incelemeye başladı. Snodgrass, "Mühendislik konsepti beni çok etkiledi" diye anımsıyor. "Makine tasarım olanaklarının sonsuz olduğunu bize açıkça ifade etti: Artan fener mili sağlamlığı, yalnızca daha verimli bir kesme işlemi için müşteri taleplerini karşılamamıza olanak sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda üretim hacmini de artırıyor."
Şekillendirmede ilerleme.
Titanyum şekillendirme işlemi
Kennametal başkan yardımcısı Mark Huston şöyle açıklıyor: "Tipik uçak bileşenlerinin, gerekli parametrelere sahip bitmiş parçalar üretmek için önemli miktarda malzeme kaldırılarak dövme parçalardan yapıldığı unutulmamalıdır. Malzeme kullanım oranı (satın alınan ham maddelerin ağırlığının bitmiş parçanın ağırlığına oranı) parçaya bağlı olarak 4:1, 8:1 veya daha fazla olabilir."
Tasarımları ve iş mili bağlantı sınırlamaları nedeniyle, birinci nesil Cincinnati kontur frezeleme makineleri, titanyum parçaları işlerken dakikada 4 inç küp'e kadar metal kaldırma oranları sağladı. Yeni nesil Cincinnati XT makineleri, HSK 125 iş mili ucu bağlantısıyla birleşerek bu hızı 50 inç'e, KM4X100'ün devreye girmesiyle ise ikiye katlayarak dakikada 100 kübik inç'e çıkardı.
Snodgrass, "KM4X kullanan XT makinelerindeki değerlendirme testi sonuçları, 100 cfm'de bile teorik bükülme momenti sınırlarının çok altındaydı" diye ekledi. Önceki nesil testlerde CAT60 konik takım tutucuların kullanıldığını belirterek, 50 konikli versiyonu kullanmayı "bir tank ve bir SUV kullanmakla" karşılaştırdı. KM4X bağlantısı, 60 konikli takım tutucuya göre iki kat daha fazla talaş kaldırma oranının elde edilmesine yardımcı oldu. CAT50, HSK100 veya KM4X100 ile karşılaştırıldığında CAT60 neredeyse iki kat daha ağırdır.
Maksimum tork, maksimum güç.
Test çalıştırması sırasında iş mili bağlantısı maksimum tork ve kesme kuvvetleriyle test edilir. Ancak bu, KM4X iş mili bağlantısına sahip Fives Cincinnati XT kontur freze makinesi için sorun değil
Fives Cincinnati ürün müdürü Ken Wichman şunları söyledi: “Bu, iş mili ve makine tasarımında yeni bir yeniliktir. Çoğu portal makinesi, otomatik takım değiştirici/magazinle bile manuel takım değiştirmeyi kullanır. KM4X'in artan eğilme momenti direnci, aynı direnç sınırına sahip CAT veya HSK'dan daha hafif takımların kullanılmasına olanak sağlar. Ergonomik açıdan bakıldığında bu durum operatör açısından büyük bir avantajdır. Otomatik takım değiştirmeyi tercih eden bir müşteri için KM4X, mevcut alana daha fazla takım sığdırma olanağı sağlayacak."
Sert malzemeleri kesmenin ve işlemenin en etkili yollarından biri su jeti ile kesimdir. Kullanımı ile mermer ve granit, metal, beton ve cam gibi sert malzemeleri kesebilirsiniz. Bu tür kesme, inşaatta kompozit ve seramik malzemelerin, sandviç yapıların işlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Su jeti ile kesme yöntemi, yüksek basınç altında dar bir şekilde yönlendirilmiş su jetinin malzemeye yüksek hızda çarpmasını içerir. Başlangıçta sadece su kullanıldı ve yönteme su jeti ile kesme adı verildi. Diğer kesme türlerine göre daha hassas bir işlem gerektiren, çok sert olmayan malzemelerin işlenmesi için kullanıldı. Bunlar, yüksek sıcaklıklara ve yangın tehlikelerine tolerans göstermeyen lamine malzemeler olan optik fiberler ve kablolardı.
Daha sonra suya, su jetinin kesme kuvvetini önemli ölçüde artıran bir aşındırıcı eklendi. Aşındırıcı olarak ince garnet kumu kullanılır. Aşındırıcı parçacıklar kullanılarak kaya ve metal gibi çok daha sert malzemelerin kesilmesi mümkün hale geldi.
Bu bağlamda su jeti ile kesme, çeşitli endüstrilerde, inşaatlarda ve anıtların imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Granit genellikle anıt yapımında kullanılır ve Moskova'daki anıt fiyatları her bütçeye uygun seçim yapmanıza olanak tanır. Ancak herkes bir anıt sipariş ederken sadece malzeme ve işin maliyetinin değil aynı zamanda işleme yönteminin de önemli olduğunu düşünmüyor.
Su jeti ile kesim, malzeme üzerinde yoğun bir etki olmaması, yani mukavemetinin azalmaması anlamında çok hassas olarak adlandırılabilir. Anıt siparişi verirken fiyatlar taşın kesme ve işleme yöntemine göre belirlenir. Su jeti ile kesme, çatlak ve talaşları önlemenizi sağlar ve aynı zamanda işleme sırasında taş kaybını da en aza indirir. Bu, su jeti ile kesmenin faydalarından sadece bir tanesidir.
Su jeti ile kesme: avantajları ve özellikleri
1. Malzemenin güçlü ısınması yok
Bu parametre hem metal hem de doğal ve yapay taş ve fayanslar için kritik öneme sahiptir. Aşındırıcılı su jeti ile keserken sıcaklık 60-90ºС aralığında kalır. Böylece malzeme diğer kesme türlerinde olduğu gibi yüksek sıcaklıklara maruz kalmaz, bu da servis ömrünü uzatır.
2. Kullanım çok yönlülüğü
Su jeti "bıçağı" kullanarak hem sert hem de orta sertlikteki malzemeleri eşit derecede başarılı bir şekilde kesebilirsiniz. Doğru, ikincisi ile çalışırken aşındırıcı kullanmaya gerek yoktur.
3. Mükemmel kesme kalitesi
Su jeti ile kesme kullanıldığında kesim kenarının pürüzlülüğü Ra 1,6'dır. Bu yöntemi kullanmak, gereksiz toz ve malzeme kaybı olmadan net bir kesim elde etmenize yardımcı olacaktır.
4. Yangın güvenliği
Kesim için kullanılan tüm bileşenler, düşük sıcaklık da dahil olmak üzere yangına ve patlamaya dayanıklıdır. Kesim sırasında yanıcı madde kullanılmaz, bu da çalışma sırasındaki riski önemli ölçüde azaltır.
5. Malzeme erimesi yok
Bu özellik aynı zamanda kesme sıcaklığından da kaynaklanmaktadır. Kesim sırasında malzeme bitişik alanlarda veya doğrudan kesimde yanmaz, bu özellikle metallerle çalışırken önemlidir.
6. Çoklu kullanım
Su jeti kesimini kullanarak hem 200 mm kalınlığında bir çelik levhayı hem de birbirine katlanmış birçok ince levhayı kesmek mümkündür. Bu, zamandan tasarruf sağlar ve üretkenliği artırır.
Dezavantajları arasında sarf malzemelerinin (yani kum) yüksek maliyeti ve kesme kafasının ve diğer bazı makine bileşenlerinin sınırlı hizmet ömrü yer alır. Su jeti kesim makinesi, suyun 4000 bar'a kadar basınç altında pompalandığı bir pompadan (birkaç), bir nozülden, bir karıştırma odasından ve ikinci bir karbür nozülden oluşur.
Su jeti kesimi nasıl çalışır:
Bir pompa kullanılarak su 4000 bar'a kadar basınç altında pompalanır;
