فرآیند ماشینکاری و ملاحظات طراحی برای قطعات فرز فولاد ضد زنگ

عملیات حرارتی رایج ترین روش برای کنترل خواص فولاد است. با تطبیق دما و سرعت خنک‌سازی، سختی، چقرمگی و وضعیت تنش داخلی مواد را می‌توان به طور انعطاف‌پذیر تغییر داد تا با نیازهای مختلف پردازش و استفاده سازگار شود. بازپخت، از طریق گرم کردن آهسته، نگه داشتن و خنک کردن کوره، به طور موثری سختی مواد را کاهش می دهد، انعطاف پذیری را افزایش می دهد و به طور قابل توجهی ماشین کاری را بهبود می بخشد. پارامترهای فرآیند با توجه به نوع آلیاژ و محتوای کربن تنظیم می شوند. نرمال کردن، در حالی که تنش داخلی را حذف می کند، سختی و استحکام بالاتری را حفظ می کند، عملکرد کلی برتر را در مقایسه با مواد آنیل شده ارائه می دهد، و آن را برای آسیاب فولاد زنگ نزن 316 در جایی که سفتی ساختاری مورد نیاز است، مناسب می کند.

خاموش کردن، از طریق نگه داشتن دمای بالا و به دنبال آن خنک شدن سریع آب، روغن یا آب نمک، سختی و استحکام کششی فولاد را به طور قابل توجهی افزایش می دهد، اما شکنندگی را نیز افزایش می دهد. اغلب در برنامه هایی که به ظرفیت باربری- بالا نیاز دارند استفاده می شود. تمپر کردن، از طریق گرم کردن و خنک کردن هوا در دماهای پایین تر، به طور خاص شکنندگی مواد خاموش شده را بهبود می بخشد و به تعادل بین سختی و چقرمگی دست می یابد. این یک مرحله متداول-پس از پردازش برای قطعات فولاد ضد زنگ CNC با استحکام بالا است.

سخت شدن بارشی یک فرآیند کلیدی برای بهبود خواص فولاد ضد زنگ{0} با استحکام بالا است، به ویژه برای فولادهای زنگ نزن سری PH مناسب است. این مواد دارای عناصر آلیاژی مانند مس، آلومینیوم و تیتانیوم در ماتریس هستند. از طریق عملیات محلول و سخت شدن سن، این عناصر آلیاژی به طور یکنواخت رسوب می‌کنند تا یک فاز تقویت‌کننده را تشکیل دهند که به طور قابل‌توجهی استحکام تسلیم را بهبود می‌بخشد و در عین حال چقرمگی خوب را حفظ می‌کند. 17-4فولاد ضد زنگ PH، یک مثال معمولی، حاوی 17٪ کروم، 4٪ نیکل و مس است. پس از سخت شدن بارندگی، مقاومت در برابر خوردگی، سختی بالا و پایداری ساختاری از خود نشان می‌دهد، که باعث می‌شود به طور گسترده در توربین‌های هوافضا، تجهیزات انرژی هسته‌ای و فولاد زنگ نزن آسیاب بالا استفاده شود. بر خلاف عملیات حرارتی معمولی، سخت شدن بارندگی می تواند بدون کاهش قابل توجه انعطاف پذیری، استحکام را افزایش دهد، و آن را برای کاربردهایی با الزامات عملکرد کلی دقیق تر مناسب می کند.

از سوی دیگر، کار سرد، بدون تکیه بر گرمایش با دمای بالا، خواص فولاد را تغییر می‌دهد. از طریق تغییر شکل پلاستیک، استحکام مواد و دقت ابعاد را بهبود می بخشد. روش های متداول عبارتند از: نورد، کشیدن، و مهر زنی. تحت تغییر شکل کنترل شده، می تواند به طور موثر استحکام و سطح را بهبود بخشد، در حالی که ماشین کاری برخی از مواد را نیز بهبود می بخشد. فولاد زنگ نزن کم کربن مخصوصاً برای شکل دهی سرد مناسب است، اما کنترل نامناسب دما در طول برش CNC می تواند منجر به سخت شدن ناخواسته کار شود و در نتیجه سایش ابزار را افزایش داده و دقت ابعادی را کاهش دهد. بنابراین، کنترل مناسب پارامترهای برش در ساخت قطعات تراشکاری CNC فولاد ضد زنگ بسیار مهم است.

هنگام طراحی و برنامه ریزی سازه ها و فرآیندهای فولادی ضد زنگ، خواص مواد و محدودیت های ساخت باید به طور کامل در نظر گرفته شوند و طرح DFM (طراحی برای ساخت) باید برای بهبود پایداری تولید بهینه شود. فولاد ضد زنگ سختی بالایی دارد و زمان ماشینکاری آن به طور قابل توجهی طولانی تر از مواد نرم تر مانند آلومینیوم و مس است. در طول تولید، سرعت اسپیندل و نرخ تغذیه باید به طور مناسب کاهش یابد تا سایش ابزار به حداقل برسد و از دقت ابعاد اطمینان حاصل شود. درجات مختلف فولاد ضد زنگ تفاوت قابل توجهی در ماشینکاری نشان می دهند. برای مثال، زمان ماشین‌کاری فولاد ضد زنگ معمولاً تقریباً دو برابر فولاد کربنی است و باید در برنامه‌ریزی فرآیند، مقدار کافی ماشین‌کاری در نظر گرفته شود. علاوه بر استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، سهولت تامین مواد نیز باید در انتخاب مواد در نظر گرفته شود. موجودی کافی و مشخصات کامل گریدهای رایج مانند 304 و 316 می تواند به طور موثر چرخه تهیه و تولید کارخانه های فولاد ضد زنگ را کوتاه کند.

برای سناریوهای ماشینکاری معمولی مانند آسیاب فولاد ضد زنگ 304، طراحی فرآیند باید انتخاب ابزار، راه حل های خنک کننده و برنامه ریزی مسیر را در نظر بگیرد تا از تغییر شکل قطعه کار به دلیل سخت شدن کار و تجمع گرما جلوگیری شود. به طور همزمان، فرآیندهای عملیات حرارتی یا سخت شدن بارش باید به طور منطقی بر اساس شرایط خدمات قطعات آسیاب فولاد ضد زنگ انتخاب شوند. این کار ماشین‌کاری را قبل از ماشین‌کاری بهینه می‌کند و عملکرد بعد از ماشین‌کاری را بهبود می‌بخشد و تعادل بین کارایی و کیفیت را به دست می‌آورد.

به طور خلاصه، ماشینکاری فولاد ضد زنگ یک کاربرد جامع از خواص مواد، فرآیندهای اصلاح و برش CNC است. با استفاده منطقی از روش‌های عملیات حرارتی، سخت‌سازی بارشی، و روش‌های کار سرد، همراه با طراحی ساختاری علمی، می‌توان قطعات CNC فولاد ضد زنگ با کارایی بالا-به‌طور کارآمد و پایدار تولید کرد و نیازهای تجهیزات پیشرفته- مختلف را برآورده کرد.

با ما تماس بگیرید