IMTS 2018:geavanceerde slijpschijven in de lucht- en ruimtevaart

Typen slijpschijven:het juiste wiel voor superlegeringen selecteren

Gelukkig zijn er een aantal manieren om een ​​hoogwaardige slijperij te worden, te beginnen met een selectie van de beste slijpstenen. Veel experts suggereren dat de parameters die worden gebruikt om staal te slijpen evenzeer van toepassing zijn op superlegeringen. Dit suggereert op zijn beurt dat een aluminiumoxidewiel - bij voorkeur voor het slijpen van koolstof en gelegeerd staal - de eerste keuze is voor superlegeringen. Dit is een goed advies, hoewel de meeste leveranciers van slijpschijven eersteklas producten aanbieden die speciaal zijn ontworpen voor materialen op nikkelbasis. Dit is over het algemeen een mengsel van keramiek en aluminiumoxide, dat door een brokkelige maar sterke binding minimale warmte genereert en grotendeels zelfslijpend is.

“Alleen specifieke slijpschijven die materiaal kunnen verwijderen bij een laag drempelvermogen/krachten en lagere specifieke energie verbruiken bij het slijpen van deze superlegeringen, kunnen de tegenstrijdige doelen van een hogere productiviteit en een langere levensduur van de schijven overleven in een HPG-proces [high-performance slijpen] ”, merkt Varghese op.

Omdat superlegeringen gomachtig zijn en de neiging hebben om het wiel te belasten, is dit een belangrijk kenmerk. Ook belangrijk is de behoefte aan een open korrel, die helpt bij het elimineren van de warmteophoping die leidt tot warmtecontrole en microscheurtjes. In het ergste geval kan een wiel dat het werkstukoppervlak laadt en wrijft in plaats van het te snijden, een zogenaamde witte laag veroorzaken, een grote no-no in de ruimtevaartwereld omdat het de oppervlakte-integriteit van het materiaal vermindert.

De keuze van de slijpschijf hangt natuurlijk van veel factoren af. Oppervlakteslijpbewerkingen gedragen zich anders dan rondslijpen - en rondslijpen gedraagt ​​​​zich anders dan kruiptoevoer of centerloos slijpen. De eigenlijke superlegering die wordt bewerkt en de hoeveelheid materiaal die wordt verwijderd, spelen ook een rol - waar een verglaasd CBN-wiel het beste werkt voor het ruw slijpen van een afgeschuinde tandwielvorm in titanium, vereist kruipvoeding het slijpen van de wortelvorm op een Inconel-turbineblad vaak een geavanceerde keramiek.

De rol van koel- en snijvloeistoffen bij hoogwaardig machinaal slijpen

Net als een open korrel, is een brokkelig wiel een goede plek om te beginnen bij het slijpen van superlegeringen, zo is ook een hoogwaardige, goed gefilterde en onderhouden in water oplosbare snijvloeistof, bij voorkeur een met zwavel- en/of chlooradditieven om smering te bieden. Dit zorgt voor maximale materiaalverwijdering zonder het risico van door hitte veroorzaakte oppervlaktebeschadiging. Neem echter contact op met uw klant over het gebruik van snijvloeistoffen op basis van zwavel en chloor, aangezien sommige luchtvaartmaatschappijen het gebruik ervan beperken vanwege de mogelijkheid van intragranulaire corrosie.

In het geval van CBN-wielen of waar de klant het gebruik van bepaalde in water oplosbare oliën verbiedt, moet een zuivere olie worden gebruikt, hoewel dit weliswaar niet zo effectief is in het verwijderen van warmte als een koelvloeistof op waterbasis. Wat de vloeistof ook is, de snelheid ervan moet groter zijn dan die van de wielsnelheid zoals gemeten aan het werkstukoppervlak. En als u een speciale vorm slijpt, moet de vorm van de spuitmond overeenkomen met die vorm om 100 procent dekking te bieden. Ten slotte, omdat slijpen de neiging heeft om vloeistoffen in microscopisch kleine deeltjes te breken en omdat deze deeltjes kankerverwekkend kunnen zijn, moet u voor de veiligheid van de gebruiker altijd een luchtfiltersysteem van de juiste maat gebruiken.

Kies de juiste ondersteunende slijpschijf

Omdat superlegeringen de grenzen van elk slijpproces verleggen, is de effectiviteit van de wielen vaak vrij klein. Het kan daarom nodig zijn om ze tijdens het proces te veranderen, omdat de binding, korrel en hardheid die worden gebruikt voor het voorbewerken mogelijk volledig nutteloos zijn voor precisieafwerking. Zoals elke slijpmachine-operator weet, is het verwisselen van slijpschijven een feit van het leven, maar voor productiedoeleinden zal een machine met automatische wielwisselmogelijkheden u een grote stap dichter bij een optimale doorvoer brengen.

Een andere grote stap is continue wieldressing. Er bestaan ​​aftermarket-bijlagen, hoewel het bestellen van deze optie op uw volgende CNC-slijpmachine waarschijnlijk de beste gok is, als het budget het toelaat. Om dezelfde redenen dat open korrelige, zelfslijpende wielen het meest effectief zijn met superlegeringen, zorgt een continue dressing ervoor dat het wiel altijd scherp blijft. Slijpkrachten worden verminderd, oppervlakteafwerking en nauwkeurigheid zijn verbeterd, en er is weinig bezorgdheid over het creëren van witte lagen of andere soorten oppervlakteschade aan een kritieke ruimtevaart-, nucleaire of medische component.

Als uw huidige slijpschijf in de tienerjaren of ouder is en u de werklast hebt om het te ondersteunen, investeer dan in een moderne CNC-slijpmachine die speciaal is ontworpen voor veeleisend lucht- en ruimtevaartwerk. Met functies als auto-dressing, geïntegreerd meten van onderdelen, palletwisselen en gerobotiseerde onderdelenbehandeling - en geavanceerde, meerassige bewegingsbesturing, zijn de huidige bewerkingsmachines de investering meer dan waard. Als u een hoogwaardige slijperij wilt zijn, is dit misschien de perfecte plek om te beginnen.

Heb je de veelvoorkomende problemen bij het malen van superlegeringen overwonnen? Deel je verhalen.