Abordar perforaciones ensuperaleaciones con facilidad

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Abordar perforaciones ensuperaleaciones con facilidad

Mensaje sin leer por megacam » Diciembre 13th, 2011, 3:04 pm

Broca de carburo de Sandvik Coromant para el mecanizado de superalloy, el Delta CoroDrill-C, está diseñado específicamente para aplicaciones aeroespaciales y de turbina de gas.

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Hoy, como Gerente de la planta de Amamco herramienta, Greer, S.C., responsabilidades de Diamantis incluyen la supervisión de la empresa diversos y exigente, las operaciones de perforación. "Ahora", dijo, "todo es tan específica que usted puede ser perforación del mismo material, pero si está limitado por las capacidades de su equipo, su configuración o incluso un cambio sutil como el uso de refrigerantes diferentes, probablemente tendrá que cambiar la geometría del taladro para adaptarse a las necesidades específicas. Perforación tan [antes y ahora] es como la noche y día".

Una de las razones para la sofisticación creciente de perforación ha aumentado la demanda de materiales resistentes al calor, tales como las base de níquel superaleaciones (Inconel, Rene, Hastelloy, etc.) a menudo se utiliza en aplicaciones aeroespaciales. Estos metales de alto precio plantean numerosos desafíos. Por un lado, su capacidad para soportar altas temperaturas significa que el calor generado durante la perforación se transfiere a la broca. Ejercicios también se utilizan a menudo en zonas difíciles de alcanzar, que pone una prima en efectivo toolholding soluciones para garantizar la estabilidad.

Para maximizar la vida de herramienta y asegurar el éxito con superaleaciones, perforación expertos siempre están buscando maneras de mejorar todo de refrigerante a toolholding, recubrimiento y geometría.

Taladro composición, geometría

"La gran cuestión [cuando perforación superaleaciones] es que desea un proceso que es confiable y proporciona calidad de componente con una vida de herramienta larga, previsible," dijo Thomas Sandrud, manager de taladrado para Seco Tools Inc., Troy, Michigan "son materiales caros pieza trabajada que son difíciles para el equipo debido a la tendencia de los workhardening y las fuerzas de corte alta generadas por el material, que [produce] gran cantidad de calor y presión. Por ello es importante que la geometría del taladro está especialmente diseñada para perforación en superaleaciones. Esto significa una geometría de corte libre que conduce a menos endurecimiento de deformación, reduce zumbidos de salida y minimiza las tensiones residuales".

Como un taladro puede mecanizar superaleaciones sistemáticamente y con precisión implica una variedad de factores, comenzando con la pieza trabajada. "Ejercicios de carburo se recomendaron siempre que sea posible para un mayor desgaste y resistencia al calor en comparación a los ejercicios de cobalto HSS," dijo Bob Hellinger, Gerente de ventas nacional para Guhring Inc., Brookfield, Wisconsin

Hellinger también respaldó ejercicios compuestos de carburo de submicrograin. "Por ejemplo", dijo, "Guhring recomienda un grado de DK46OUF de carburo con una 0.5µm-grano de tamaño, que es una quinta parte del tamaño de grano de carburo grado convencional P40 o C5. El tamaño de grano menor permite más agudas aristas de corte después rectificado."

Para perfeccionar, Diamantis de Amamco sugirió abandonándola el punto de ventaja en la punta del taladro para quitar nitidez excesiva. Demasiado afiladas creación microfracturas que van prematuramente del chip y salto, él dijo, agregando que la les laxitud ligeramente refuerza la herramienta y permite maquinistas alimentar más agresivamente en las superaleaciones que de lo contrario.

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Brocas de carburo sólido de herramientas seco feedMax proporcionan que una alta fuente DPI hasta 0.028.

Para preparar el borde sobre un punto, Diamantis recomienda usando una rueda muy alta-arena o una piedra analizamos. "Si tienes una máquina CNC que puede seguir bordes precisamente, puede utilizar una rueda de nylon abrasivo está diseñada específicamente para la preparación de borde", dijo, agregando la precaución que exceda un 0,002 "ancho en la preparación de borde disminuiría la eficacia de la geometría de punto.

"Para hacer la punta aún más fuerte que puede dub, que es lo que hago cuando perforación superaleaciones como Inconel," continuó Diamantis. "Consiste en triturar un ángulo de alrededor de 5 ° muerto sobre la faz de la punta del taladro. Puede controlar el ángulo de inclinación de la broca en el punto de corte sin afectar el resto del ángulo de la hélice."

Toolholding

Una vez que la herramienta ha sido seleccionada para un trabajo, el siguiente paso es asegurarse de que segura se encuentra en el lugar para profundizar. Herramientas de seco recomienda un sistema de ajuste de retracción para la celebración de los ejercicios. Lo que implica, dijo Sandrud, es "el agujero en el que la herramienta se ubica ligeramente insuficiente en comparación con la espiga de la herramienta. Calefacción el titular abre este agujero, permitiendo que la herramienta para insertarse. Como el titular se enfría, el agujero se reduce alrededor de la herramienta para crear un pinzamiento concéntrico y rígido. El encogimiento de ajuste es el mejor sistema de sujeción a la hora de obtener buena descentrado, que es importante la geometría del taladro y [ampliar] vida de herramienta,"dijo Sandrud.

Otro factor que da agrega importancia a toolholding eficaz es la zona obstruida de trabajo común en proyectos aeroespaciales. Kevin McCall, jefe del equipo de soluciones para Sandvik Coromant Co., Fair Lawn, Nueva Jersey, señaló que la abundancia de "sobresalir en situaciones" presente dificultades especiales.

"Un montón de superaleaciones se utilizan en piezas de motor donde tienes que ir detrás de bridas o salida sobre una mesa rotativa para realmente crear funciones en la parte", dijo.

La solución toolholding, dijo McCall, es un chuck hidromecánico que abrazaderas en la espiga de la herramienta. Por ejemplo, HydroGrip de Sandvik, atenaza la herramienta completamente y no tiene un gran diámetro abajo cerca de donde el taladro se celebra, que permite al operador trabajar en áreas de difícil acceso.

También, la hidromecánica y proporciona baja descentrado, dijo McCall. "Considerando que cuando se utiliza un collar, puede obtener una cantidad excesiva de descentramiento. Creo que el criterio que desea seguir con eso si obtiene más de un 0,0005 "TIR, vas a conseguir ropa muy agresivo en el terreno circular, el exterior de la broca. Así que uno de los principales retos cuando la mayoría de estos materiales superalloy de perforación es asegurarse que la herramienta se celebra con gran exactitud."

Problemas de calor

La cara de los usuarios finales del mayor reto cuando perforación superaleaciones es la mejor manera de administrar el calor resultante. Dos consideraciones principales son revestimientos de taladro y refrigerantes. "Revestimientos de herramienta basada en titanio se usan ampliamente en el mecanizado de superaleaciones," dijo Hellinger de Guhring. Agregó que los revestimientos como "nitruro de aluminio de titanio y nitruro de titanio aluminio tienen una temperatura de oxidación que es más 300 ° F superior de recubrimiento de nitruro de titanio. Estos recubrimientos forman una capa amorfa de óxido de aluminio que imparte mayor calor y dureza a temperaturas elevadas, que son comunes en la perforación de superalloy".


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Los ejercicios de CrownLoc de herramientas Seco incorporan coronas canjeables, que elimina rectificado.

Como para refrigerantes, McCall en Sandvik Coromant prefiere los solubles en agua, basada en vegetales porque tienen pocos productos químicos, que minimiza los riesgos para la salud de maquinistas. "Se necesita también una alta concentración, por lo menos un refrigerante de mezcla de 10 por ciento", dijo. "Y el otro aspecto de esto, que no creo que muchos clientes consideran, es [a través de la herramienta] refrigerante a alta presión, por lo menos 1.000 psi. Cuanto menor sea el taladro, el menor volumen puede obtener a través de esa herramienta, y [disminución volumen] es el verdadero enemigo aquí. Cuando tienes un pequeño taladro, el calor en su punta es capaz de irradiar a través de la broca toda muy rápidamente. Con líquido refrigerante a alta presión, eres capaz de disipar ese calor y evacuar los chips de forma rápida y eficiente. Eres también menos probabilidades de tener fichas atenernos a la punta del taladro y, a continuación, arrastre dentro y anotar el agujero".

McCall agregó que esfuerzos de enfriamiento puede ir rápidamente mal cuando tiendas utilizan el portaherramienta equivocado para una herramienta, como un chuck de collet ER no sellada. Si hay cualquier fugas en el titular, encontrar agua les.

"Como el taladro está comprometido con el material, los agujeros a través de refrigerante parcialmente están conectados y así el refrigerante, bajo presión, va a encontrar el camino de menor resistencia, dijo McCall. "Eso también por qué es fundamental tener un taladro con flautas lo suficientemente grandes como para chip eficaz y evacuación de líquido refrigerante, junto con una adecuada portaherramienta y la máquina [con líquido refrigerante a través del eje]."

Cuando ocurren problemas, puede ser difíciles de detectar. Con refrigerante salpicando por doquier, el operador puede concluir fácilmente que todo es como debe ser. Todo el tiempo, sin embargo, la punta del taladro está calentando.

"Como resultado, puede enlazar la herramienta ajustarlo justo en la parte y cualquiera fuera, o a veces es lo suficientemente fuerte como para que realmente sólo podría empujar el material y soplar el agujero taladro derecha fuera," dijo McCall. "Entonces, por supuesto, la parte es desviada."

Joe Nuzzi, director de desarrollo de productos en máquina aliadas y Engineering Corp., Dover, Ohio, normalmente se iniciará agujeros con una broca corta, especialmente para cortes profundos. A continuación, utilizará un taladro más para terminar el trabajo.

"El profundo vas más difícil se hace," añadió Jim Porter, supervisor de ingeniería de aplicación para máquinas aliadas e ingeniería. "Obviamente, como vas a las herramientas más, recomendamos incrementar la presión del refrigerante para superar la resistencia a la evacuación del chip. Generalmente, la otra opción es reducir su tasa de penetración para crear menos volumen de chip para empezar con que le das el tiempo de máquina para permitir que el refrigerante a hacer su trabajo para evacuar fichas".

Vida de herramienta

Independientemente de cómo son efectivas la toolholding y refrigerante, ejercicios eventualmente desgastar. Pero que rara vez es una razón para tirar de ellos, dijo Diamantis, añadiendo que muchas tiendas lo hacen habitualmente.

La alternativa, dijo, es reafilado. "Si no eres quemaron, enfocar a les muy mínimamente eliminando unos 0.030" a 0,060 "de la longitud total, y tienes un flamante taladro".

Cuando reafilado, continuó Diamantis, es importante para tiendas de reciclado recordar a quitar el cono frontal del taladro que se ha formado como consecuencia del desgaste. "Es fundamental que el mismo frente de la herramienta es más grande que la espalda más lejos. El taladro siempre debe tener un inclinación a lo largo de la longitud de la flauta todo atrás. Si enfoca la herramienta correctamente, tendrás un flamante taladro por una fracción del costo que pagaría lo contrario."

Mientras revestimientos de taladro, refrigerantes y soluciones toolholding podrían no haber sido prioridades en tiempos pasados, no hay duda que mejoras constantes en materiales exigirá curso avances en tecnología y técnicas de perforación.

"Incluso hace 15 años, yo solía pensar perforación era difícil," dijo Diamantis. "Pero hoy miro hacia atrás y me parece que fue fácil. Es un mundo completamente diferente". CTE

Sobre el autor: Daniel McCann es editor senior de ingeniería de herramienta de corte. Él puede llegar a dmccann@jwr.com o (847) 714-0177.
Nuevo taladro de superalloy de Sandvik

Esta última primavera, Sandvik Coromant Co., Fair Lawn, Nueva Jersey, introdujo el taladro CoroDrill Delta-C, para aplicaciones aeroespaciales de motor y turbina de gas. La broca de carburo sólido incorpora una serie de características novedosas, dijo Kevin McCall, líder del equipo de soluciones de Sandvik Coromant.

"Un truco con este simulacro es la geometría de la punta", dijo. "Es un radio constante; no hay ninguna esquinas a desgastarse como en un taladro estándar. También, la punta tiene una división muy fina punto en el centro para permitir que el metal extruir."

El taladro incorpora agujeros de refrigerante de gran tamaño del taladro y un diseño de flauta ampliada para promover la evacuación de chip. "La geometría de radio largo y constante integrada en la herramienta es para incluso herramienta larga vida y desgaste", dijo McCall.

Además, revestimiento multicapa de Delta C evita la propagación de solución Para asegurarse de que el taladro mantiene capacidades de corte óptimo, los revestimientos se aplicaron en capas delgadas mediante deposición física de vapor.

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