Hoe u de dure chipcontroleproblemen van aluminium kunt oplossen

Aluminiumlegeringen zijn een makkie voor machinisten in vergelijking met metalen zoals superlegeringen, maar ze hebben één groot nadeel:potentieel kostbare spaanbeheersingsproblemen bij draaibewerkingen met apparatuur met een lager vermogen.

Aluminiumlegeringen scoren ongeveer 400 op de bewerkbaarheidstabel van het American Iron and Steel Institute, een niveau dat elk metaal overtreft, behalve messing en magnesium. Ter vergelijking:koudgetrokken staal van B1112 komt op 100, roestvrij staal 316 is 45, en sommige op nikkel gebaseerde superlegeringen hebben vlekken in de lage tienerjaren.

Aluminium presteert zelfs zo goed dat veel uitgevers van bewerkbaarheidskaarten niet eens de moeite nemen om het op te sommen. Materiaalverwijdering met het metaal wordt vaak alleen beperkt door het beschikbare spilvermogen en hoe stevig het onderdeel wordt vastgehouden. De standtijd is zelden een punt van zorg.

Lees meer:​​ Hoe aluminiumbewerking te optimaliseren Waar, aluminiumlegeringen met een hoog siliciumgehalte zijn schurend en sommige van de zachtere die worden gebruikt om extrusies te maken, zijn behoorlijk gomachtig, maar snijgereedschappen van polykristallijn diamant (PCD), diamantachtige koolstof (DLC) coatings en goed gemengd water -oplosbare snijvloeistof maakt er korte metten mee.

"Als je een draaibank van 60 pk hebt met een zwenkbeweging van 36 inch en een tussenruimte van 200 inch, pak dan gewoon bijna elke wisselplaat die handig is en ga aan de slag", zegt Keith Brake, draaispecialist voor de regio West/Centraal in de VS bij Sandvik Coromant Inc. in Mebane, Noord-Carolina.

"Druk hard genoeg en je kunt meestal een goede chip genereren", voegt hij eraan toe.

In ieder geval met die ideale opstelling.

De realiteit is echter dat er tegenwoordig maar weinig van dergelijke machines in gebruik zijn, "dus winkels moeten snijgereedschapoplossingen vinden voor hun machines met een lager vermogen die materiaal netjes en voorspelbaar verwijderen en werkstukken van hoge kwaliteit produceren", zegt Brake.

Het risico lopen op een 'snauwende puinhoop'

Tijdelijke oplossingen zijn de laatste tijd vooral belangrijk geworden naarmate meer winkels naar automatisering streven, waar consistente spaanbeheersing absoluut noodzakelijk is. De sleutel is om een ​​wisselplaatgeometrie te vinden die past bij uw bewerkingsmachine en opstelling, zegt Brake.

Zonder dat hebben draaibankoperators te maken met lange, draderige proppen spanen die overal omheen zijn gewikkeld. Het gebruik van de verkeerde wisselplaat, onjuiste voedingen en snelheden, of een snedediepte die te groot of te klein is voor de spaanbreker van de wisselplaat (ervan uitgaande dat deze er een heeft) kan ervoor zorgen dat operators klauteren naar de noodstop als de inhoud van de spaanpan wordt opgeveegd en rond de draaiende boorkop, waardoor een knorrige puinhoop ontstaat die de productie stopt en mogelijk een duur werkstuk schrapt.

Hoewel de resultaten van onvoldoende spaanbeheersing niet altijd zo dramatisch zijn, beperken ze de productiviteit door de workflow te vertragen en zelfs te onderbreken. In het ergste geval kunnen ze gevaarlijk blijken te zijn.

Gelukkig kunnen Sandvik Coromant en anderen oplossingen bieden.

Aluminium CNC draaien

"Bij het draaien van aluminium is de eerste keuze meestal een geslepen, ongecoate wisselplaat met een positieve geometrie en scherpe snijkantlijn om de spaan onder controle te houden en opbouw tegen te gaan", zegt Brake. “Als echter één wisselplaat en één geometrie alles perfect zouden doen, zouden we niet zoveel verschillende snijgereedschappen hoeven te maken. Daarom hebben we zowel gecoate als ongecoate hardmetaalsoorten voor aluminium, samen met talloze vormen en spaanbrekerstijlen. We hebben ook enig succes geboekt met onze Prime Turning-lijn, op voorwaarde dat u de juiste draaiparameters toepast.”

Er zijn talloze hardmetaalsoorten en "scherpe" geometrieën beschikbaar om de slechte spaanbeheersing te verbeteren, zegt Todd Rucker, technisch manager engineering van het centrum voor de Indexable Tools Division bij Kyocera Precision Tools Inc. in Hendersonville, North Carolina, een bedrijf dat ook kan bogen op een indrukwekkende aluminium draaibank. portefeuille.

Eén ervan kan echter als een verrassing komen voor elke machinist die worstelt met spaanbeheersing bij het nabewerken van sneden.

"We hebben onlangs wat we de AP noemen, toegevoegd aan onze positieve invoeglijn", zegt hij. “Het is ontworpen voor extreem lichte snededieptes waar het bijna onmogelijk is om een ​​goede spaanbeheersing te krijgen. De AP heeft een gegoten spaanbreker met kuiltjes heel dicht bij de snijkant - deze breken de spaan niet echt, maar krullen hem op in een mooie strakke spiraal die wegvalt van het snijgebied."

De juiste parameters kiezen

Beide experts bevelen aan waar Brake eerder op gezinspeeld heeft:de juiste parameters gebruiken.

"Snelheden en voedingen zijn nog steeds erg belangrijk bij het draaien van aluminium", zegt Rucker. “Als je te snel rent, warmt het materiaal op en wordt het buigzamer, waardoor het moeilijker wordt om de chip te breken. Als u te langzaam loopt, krijgt u snijkantopbouw, wat een efficiënte snijactie verstoort. Daarom moeten winkels altijd wisselplaten kiezen die zijn ontworpen voor de beoogde snedediepte en vervolgens de aanbevelingen van de fabrikant voor hen volgen.”

Een andere aanbeveling heeft niets te maken met het merk of type gereedschap dat in de toren is gemonteerd:hogedruk koelvloeistof of HPC.

Deze snijgereedschapfabrikanten en anderen hebben gereedschapshouders ontwikkeld met interne kanalen die snijvloeistoffen precies naar de werkzone leiden; bij toepassing in het bereik van 1000 psi (70 bar) maken vezelige aluminiumchips geen kans.

"HPC op zich verlengt de standtijd van het gereedschap, vermindert snijkantopbouw en verbetert de betrouwbaarheid, ongeacht wat u snijdt", zegt Brake. "En bij gebruik met een wisselplaatgeometrie en gereedschapshouder die speciaal zijn ontworpen voor HPC, brengt het draaibewerkingen naar het hoogst mogelijke productiviteitsniveau."