ความท้าทายในการตัดเฉือนชิ้นส่วนสแตนเลส

ความท้าทายหลักในการตัดเฉือนชิ้นส่วนสแตนเลส

สแตนเลสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อน ความแข็งแรง และความสวยงามได้ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ยังนำเสนอปัญหาการตัดเฉือนที่สำคัญหลายประการที่ผู้ผลิตต้องแก้ไข:

1. แนวโน้มการแข็งตัวของงานสูง

เหล็กกล้าไร้สนิม โดยเฉพาะเกรดออสเทนนิติก เช่น 304 และ 316 จะมีการชุบแข็งอย่างรุนแรงในระหว่างการตัด เมื่อเครื่องมือสัมผัสกับวัสดุ ชั้นผิวจะแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้แรงตัดเพิ่มขึ้นและเร่งการสึกหรอของเครื่องมือ ซึ่งมักจะต้องมีการกัดหยาบหลายครั้งก่อนที่จะเก็บผิวละเอียด เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เครื่องมือหรือชิ้นงานเสียหาย

2. การนำความร้อนต่ำ

เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนหรืออลูมิเนียม สแตนเลสมีค่าการนำความร้อนค่อนข้างต่ำ ความร้อนในการตัดส่วนใหญ่จะมุ่งไปที่ส่วนต่อประสานของเครื่องมือกับชิป แทนที่จะกระจายผ่านชิ้นงานหรือเศษ อุณหภูมิที่สูงขึ้นนี้จะช่วยเร่งการเสื่อมสภาพของเครื่องมือ ลดอายุการใช้งานของเครื่องมือ และอาจทำให้ชิ้นงานเสียรูปจากความร้อนได้

3. การยึดเกาะของเศษแข็งแกร่งและสร้าง-ขอบด้านบน (BUE)

เหล็กกล้าไร้สนิมมีแนวโน้มที่จะผลิตเศษที่ยาวและต่อเนื่องซึ่งเกาะติดกับหน้าคายเครื่องมืออย่างแน่นหนา ปรากฏการณ์ขอบที่ถูกสร้างขึ้นนี้-จะเปลี่ยนรูปทรงของเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ ลดคุณภาพพื้นผิว และอาจนำไปสู่ความแม่นยำของมิติที่ไม่อาจคาดเดาได้ ร่องคายเศษแบบพิเศษและพารามิเตอร์การตัดที่ได้รับการปรับปรุงเป็นสิ่งจำเป็นในการควบคุมการเกิดเศษ

4. แรงตัดสูงและการใช้พลังงาน

ความเหนียวและความแข็งแรงของวัสดุส่งผลให้มีแรงตัดสูงขึ้นในระหว่างการตัดเฉือน สิ่งนี้ต้องการเครื่องมือกลที่มีความแข็งแกร่งมากขึ้น การจับยึดที่แข็งแกร่ง และกำลังของสปินเดิลที่มากขึ้น ความแข็งแกร่งของเครื่องจักรไม่เพียงพออาจทำให้เกิดการสะท้าน รอยสั่นสะเทือน และคุณภาพพื้นผิวไม่ดี

5. การสึกหรอของเครื่องมือและต้นทุน

การรวมกันของอุณหภูมิสูง อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนคาร์ไบด์ในวัสดุ และปฏิกิริยาทางเคมีทำให้เครื่องมือสึกหรออย่างรวดเร็ว-โดยเฉพาะการสึกหรอแบบหลุมที่หน้าคราดและการสึกหรอด้านข้าง โดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้คาร์ไบด์หรือเครื่องมือเคลือบ (TiAlN, TiCN) และความเร็วในการตัดมักจะลดลงเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ ส่งผลให้รอบเวลาและต้นทุนเครื่องมือเพิ่มขึ้น

6. การตกแต่งพื้นผิวและความแม่นยำของมิติ

การได้พื้นผิวสำเร็จที่ละเอียดนั้นเป็นเรื่องที่ท้าทาย เนื่องจากวัสดุมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยเปื้อนและเป็นน้ำดี นอกจากนี้ ความเค้นตกค้างจากการตัดเฉือนอาจทำให้เกิดการบิดงอหรือการบิดเบี้ยวได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน-รูปทรงที่มีผนังบางหรือซับซ้อน ซึ่งทำให้ค่าพิกัดความเผื่อแคบยากต่อการรักษา

7. ความแปรปรวนของวัสดุ

เกรดสเตนเลสต่างๆ (ออสเทนนิติก มาร์เทนซิติก เฟอร์ริติก ดูเพล็กซ์ การตกตะกอน-การชุบแข็ง) มีพฤติกรรมแตกต่างกันมากในระหว่างการตัดเฉือน ตัวอย่างเช่น เกรดการตัดเฉือนอิสระ-เช่น 303 มีการเติมซัลเฟอร์เพื่อปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูป ในขณะที่เกรดซูเปอร์ดูเพล็กซ์นั้นตัดได้ยากมาก การเลือกพารามิเตอร์และเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับแต่ละเกรดถือเป็นสิ่งสำคัญ

ตารางสรุป

表格