Съвети за CNC обработка на неръждаема стомана: Пълно ръководство

Неръждаема стомана е един от най-често използваните обработващи материали в индустрии като медицинска, космическа, автомобилна и хранителна преработка. Неговата издръжливост, устойчивост на корозия и висока якост на опън го правят отличен избор за критични компоненти. Обработката на неръждаема стомана обаче представлява уникални предизвикателства поради неговата твърдост, тенденция за втвърдяване на работата и лоша топлопроводимост.

Това ръководство съставя основни съвети и най-добри практики за успешна CNC обработка на неръждаема стомана. Независимо дали сте обработване austenitic степени като 304 и 316 или по-трудни степени като 17-4 PH, тези прозрения ще ви помогнат да подобрите живота на инструмента, повърхността на повърхността и цялостната ефективност.

За експертни услуги за обработка на неръждаема стомана, свържете се с EMAR на +86 18664342076 или sales8@sjt-ic.com .

Неръждаема стомана е сплав от желязо и хром (най-малко 11% хром). Има пет основни класа, всеки с различни характеристики на машинируемост:

Austenitic Stainless SteelsProperties: Немагнитна, много висока устойчивост на корозия, не може да се третира с топлина, висока жилавост и гъвкавост

Примери: 304, 316, сплав 20

Приложения: Аерокосмически компоненти, фармацевтични продукти, прибори за хранене, оборудване за преработка на храни

Обработваемост: Може да бъде трудна поради втвърдяване на работата; 304 и 316 имат лоши оценки за обработваемост

Феритични неръждаеми стоманиСвойства: Магнитна, висока устойчивост на корозия, средна издръжливост, ниска заварчивост

Примери: 409, 430, 439

Приложения: Кухненски съдове, автомобилни части, промишлени инструменти

Обработваемост: Обикновено по-лесно за обработване от австенитните класове; 416 е най-лесната за обработване неръждаема стомана

Мартензитни неръждаеми стоманиСвойства: Магнитни, лечими с топлина, висока твърдост

Примери: 416, 420, 440

Приложения: Хирургически инструменти, прибори за хранене, сачмени лагери, огнестрелни оръжия

Обработваемост: Умерена; изисква остри инструменти и подходящи параметри

Duplex Stainless SteelsProperties: Комбинация от остенитна и феритна, магнитна, висока якост, много висока устойчивост на корозия на стрес

Приложения: Топлообменници, тръбопроводни системи, кондензатори

Втвърдяване на валежи (PH) Неръждаема стоманаСвойства: Най-висока якост, топлинна обработка, отлична устойчивост на корозия

Примери: 17-4 PH, 15-5 PH

Приложения: Аерокосмически компоненти, морско строителство, ядрени централи

Често срещани предизвикателства при обработката на неръждаема стомана Неръждаема стомана не е толкова лесна за обработка, колкото материали като алуминий или дърво. Основните трудности включват:

ChallengeDescriptionWork ВтвърдяванеНеръждаемата стомана се втвърдява бързо под напрежение, особено при високи скорости, което води до повишено износване на инструментиВисоко изрязванеСилите на издръжливостта на материала изисква повече сила, ускоряване на износването на инструментиГерация на топлинаЛиша топлопроводимост кара топлината да се концентрира в ръба на рязанеChip ControlПроизвеждат жилави, струнови чипове, които могат да заглушат машината и да надраскат повърхностиTool WearАбразивната природа причинява бързо износване на фланговете, износване на кратерите и изграден ръбПръхтоплянето е особено проблем, тъй като компрометира устойчивостта на корозия. Ако виждате оцветени цветове на повърхността, маршиенето с хлорна или сярна кисели

Най-добрите обработващи процеси от неръждаема стоманаМилингНай-често срещаният първичен процес на обработка. Използвайте високоскоростни въртящи се инструменти за рязане на стационарен детайл. Точността е висока, но грешните инструменти или прекомерните скорости причиняват бързо износване на инструмента.

ОбръщанеИзисква стационарен инструмент за рязане и въртящ се детайл. Често срещан за остенитна неръждаема стомана. Дръжте инструмента надвес до минимум.

ПробиванеВторичен процес за създаване на дупки. Използвайте сондажни цикли за дълбоки дупки и охлаждаща течност с високо налягане за евакуация на чипове.

ThreadingЗа монтиране на винтове и крепежни елементи. Изисква остри инструменти и правилни параметри за рязане, за да се предотврати бърборенето и сривовете.

Лазерно рязанеРаботи само за тънки листове. Няма износване на инструменти, но скъпо и изисква квалифицирана работна ръка.

Grinding Подобрява повърхностното покритие и премахва резите. Използва абразивни колела.

EDM (Електрическа обработка на разряд) Използва високоволтови електрически импулси за стопяване на метал. Ограничена дебелина на рязане.

Waterjet CuttingИзползва вода с високо налягане за ерозия. Може да реже дебели листове, но може да повлияе low-corrosion-resistance оценки.

Основни съвети за CNC обработка на неръждаема стомана1. Използвайте твърди машини и инструменти Неръждаема стомана е изключително трудна. Уверете се, че вашата машина, държачите на инструменти и работните приспособления са изключително здрави, за да се предотврати бърборенето и вибрациите. Всяка свобода усилва проблемите и води до лоша обработка.

2. Изберете правилния материал на инструментаДва общи опции:

Карбидни инструменти (циментиран карбид): Изработен от волфрамов карбид, титанов карбид или танталов карбид. По-бързо от HSS, осигурете по-добър завършек, идеален за масово производство. Използвайте субмикронни зърнени карбидни класове за 316L.

Високоскоростна стомана (HSS): По-евтина, често се използва в сондажи и триони. Обикновено не се препоръчва за 316L поради бързо износване.

Покритите инструменти значително удължават живота на инструмента. Препоръчителни покрития за неръждаема стомана:

CoatingBenefitsTiAlN (Титанов алуминиев нитрид) Висока топлинна устойчивост, отлична защита на износванеAlCrN (Алуминиев хром нитрид) Превъзходна устойчивост на окисляване, висока твърдостTiCN (Титанов карбонитрид) Добра издръжливост, намалено триенеTiN (Титанов нитрид) Подобрена устойчивост на износване3. Оптимизиране на параметрите на рязанеНайните скорости на рязане с по-високи нива на подаване работят най-добре, за да се сведе до минимум генерирането на топлина и втвърдяването на

Препоръчителни параметри за общи оценки:

Скорост на рязане (SFM) Скорост на подаване (в / мин или IPR)304100 - 2000.005 - 0.008 в / мин31690 - 1800.004 - 0.007 в / мин17-4 PH80 - 1600.003 - 0.006 в / минЗа 316L неръждаема стомана специално:

Скорост на рязане: 100-150 m/min (обща обработка), 120-150 m/min за довършване

Коефициент на фуражи: 0.1-0 .2 мм/зъб за фрезоване; 0.05-0 .15 мм/оборот за завъртане

Дълбочина на рязане: 0.5-2 .0 мм за фрезоване; 0.2-0 .5 мм за довършване

4. Използвайте Sharp ToolingSharp ръбове за рязане намаляват силите на рязане и предотвратяват втвърдяването на работата. замени износените инструменти веднага. Тъпите инструменти причиняват счупване и разрушаване на работните детайли. За неръждаема стомана инструментите също изискват усъвършенстване на остри ръбове.

Съвети за геометрия на инструмента:

Положителните ъгли на рейк (8-12 градуса) намаляват силите на рязане

Първичен релефен ъгъл: 6-8 градуса

Остри ръбове за по-добро проникване

Леко усъвършенстване (0. 001-0.002 инчов радиус) за предотвратяване на чипиране на ръба

5. Нанесете правилна охлаждаща течност и смазванеОхлаждащата течност е от съществено значение за обработка от неръждаема стомана. Той намалява триенето, понижава температурата и измива чипове.

Видове охлаждащи течности:

Емулгирани масла (полусинтетични) - подходящи за обща обработка

Минерални масла - превъзходно смазване за тежки разфасовки

Синтетичен - отлично охлаждане за високоскоростни операции

Най-добрите практики:

Поддържайте 6-8% концентрация за повечето приложения

Използвайте охлаждаща течност с високо налягане (800-1000 PSI) за дълбоки дупки и трудни функции

Охлаждането чрез инструменти се предпочита за евакуация на чипове

Охлаждането при наводнение помага за контрол на температурата

Правилната стратегия за охлаждане може да удължи живота на инструмента с до 40%.

6. Управление на работата Втвърдяване на работата се случва поради пластмасова деформация по време на обработката. За да се намали втвърдяването:

Подаване на охлаждаща течност към инструмента за рязане

Избягвайте леки разфасовки, които се търкат вместо да се нарязват

Поддържане на постоянно натоварване на чипа

Използвайте катерене, когато е възможно

Поддържайте инструментите остри

7. Уверете се, че неръждаемата стомана произвежда дълги, струнни чипове, които могат да се увиват около инструментите и да причинят щети.

Решения:

Използвайте инструменти за разбиване на чипове и спирални разбивачи на чипове

4-флейтните инструменти позволяват по-добра евакуация на чипа

Охлаждащият теч под високо налягане принуждава счупване на чипа

За резба с дълбоки дупки използвайте програмиране "сегментирано прибиране", за да разбивате чиповете периодично

8. Контролно натрупване на топлина Ниската топлопроводимост на неръждаема стомана кара топлината да се концентрира в най-важния ръб.

Съвети за управление на топлината:

Поддържайте умерени скорости на рязане

Използвайте адекватен поток от охлаждаща течност

Изпълнение на сондажни цикли

Използвайте периодични емисии

Монитор на работния детайл за оцветени цветове, показващи прегряване

9. Изберете правилния брой на флейтата за фрезоване: 4 или 5 флейта крайни мелници

Слотинг: 4 инструмента за флейта (по-добра евакуация на чипа)

Завършване: 5+ флейти с ъгъл на спирала над 40 градуса

Високоефективно фрезоване (HEM): 5-7 флейтови чипбрейкери или променливи мелници

10. Поддържане на прецизност и повърхностно покритие Мерки за контрол на качеството:

Редовни измерителни проверки с помощта на нишки микрометри, измервателни уреди или оптични проектори

Наблюдавайте моделите на износване на инструмента (фланговото износване> 0,012 инча изисква смяна на инструмента)

Използвайте процесно сондиране за автоматично компенсиране

Извършване на операции постпреработка: дебуриране, пасивиране, електрополиране или четкане

За нишки: Използвайте резки за нишки с пълен профил, прогресивно слоево рязане (добавка за довършване 0.05-0 .1mm) и вътрешно охлаждане с високо налягане.

Кои неръждаеми стомани са трудни за машиниране? GradeDifficultyReason316Very беден machinabilityRequires специализирано рязане tools304DifficultRapid работа втвърдяване (сяра може да се добави, за да помогне) Високо въглеродна стомана Трудно Висока якост, твърдост и съдържание на карбид Ниско въглеродно SteelDifficultSoftness причинява адхезия към инструменти за рязане Най-лесно за машина: 416 неръждаема стомана (400 серии обикновено по-лесни от 300 серии)

Специфични съвети за обръщане на нишки за CNC обръщане на нишки от неръждаема стомана (напр. 304, 316, 17-4 PH):

ParameterRecommendationTool MaterialUltra-fine-grain carbideПокритие на инструментаPVD (TiAlN или AlCrN)Форма на върхаПълнопрофилен резач на нишки Скорост на рязане (Vc) 80-150 m / min (по-ниска за остенитни степени)FeedРавна на височина (P)Стратегия на рязанеПрогресивна слоеста cuttingCoolingInternal Охлаждане под високо наляганеОбщи дефекти и решения на нишки:

Бърборене: Използвайте средни до високи скорости (120-180 m / min) и намаляваща дълбочина на рязане

Burrs: Прилагайте вътрешно охлаждане с високо налягане (7 MPa)

Загуба на прецизност: Наблюдавайте износването на инструмента и контролирайте температурата на рязане

За вътрешно резбоване евакуацията на чипа е по-трудна. Използвайте държачи за инструменти с вътрешна охлаждаща течност с високо налягане и устойчиви на вибрации държачи с добавена дебелина.

Съвети за оптимизация на разходитеЗа да намалите производствените разходи при обработка на неръждаема стомана:

Оптимизация на материалите: гнездото на няколко части, използвайте остатъчни материали, внедрете усъвършенстван CAM за оптимално използване (може да намали отпадъците с до 25%)

Управление на инструменти: Изпълнете точно навреме поръчване, стандартизирайте моделите на инструменти, следете живота на инструмента

Параметри на процеса: Оптимизирайте скоростта на рязане, скоростта на подаване и дълбочината на рязане за ефективност

Оптимизация на размера на партидата: балансиране на разходите за настройка с разходите за инвентаризация

Превантивни промени в инструментите: Сменете инструментите, преди износването да причини дефекти

Предимства и недостатъци на неръждаема SteelAdvantagesExcellent устойчивост на корозия (не ръждясва)

Лесно за формоване, рязане, свързване и заваряване с подходящи инструменти

Множество опции за повърхностно покритие за естетическа привлекателност

Хигиенен - идеален за храна и хирургическа апаратура

Трайни и дълготрайни

Напълно рециклируем

DisadvantagesExpensive в сравнение с други материали

Лесно за вдлъбнатина

Много оценки се чешат лесно

Често задавани въпроси Неръждаема стомана е трудна за фрезоване? Не е изключително трудна, но изисква опит и правилен избор на инструменти. Правилните скорости на рязане и стегнатите настройки са от съществено значение.

Коя е най-често обработваната неръждаема стомана? Клас 304 е най-често обработваната поради високата си устойчивост на корозия, издръжливост, гъвкавост и заварчивост.

Коя е най-евтината неръждаема стомана за обработка? Тип 409 (феритно семейство) обикновено е най-евтината поради намаленото съдържание на хром.

Как мога да предотвратя втвърдяване на работата? Използвайте по-ниски скорости с по-високи темпове на подаване, избягвайте прекомерни проходи, осигурете остри инструменти и прилагайте адекватна охлаждаща течност.

Колко често трябва да проверявам инструментите? Честата проверка е необходима, особено за по-строги оценки като 316. замяна на инструментите при първия признак на износване, за да се предотвратят скъпи грешки.

Защо да изберете EMAR за обработка от неръждаема стомана? EMAR е световен лидер в услугите за обработка на неръждаема стомана, предлагайки CNC обработка, бързо оборудване и прототипиране на ламарина. С вътрешни машини с най-високо качество, EMAR предоставя усъвършенствани обработващи възможности, без да се налага да плащате за самото оборудване.

Просто предоставете вашия дизайн и EMAR ще произведе прецизни части от неръждаема стомана с изключително качество и ефективност.

Свържете се с EMAR днес:

Телефон: + 86 18664342076

Е-мейл: sales8@sjt-ic.com

За повече съвети за дизайн, свържете се с EMAR за експертни насоки за следващия ви проект за обработка на неръждаема стомана.

ЗаключениеCNC обработката на неръждаема стомана не трябва да бъде трудна. Чрез разбиране на материалните свойства на различните класове неръждаема стомана, избор на правилните инструменти за рязане и покрития, оптимизиране на параметрите на рязане и прилагане на правилни стратегии за охлаждане и управление на чипове, можете да постигнете висококачествени резултати с отличен живот и ефективност на инструмента.

Запомнете тези основни принципи:

Използвайте твърди машини и остри, покрити карбидни инструменти

Поддържайте умерени скорости на рязане с подходящи скорости на подаване

Нанесете обилна охлаждаща течност, за предпочитане чрез инструмента с високо налягане

Управлявайте втвърдяването на работата, като избягвате леки порязвания

Наблюдавайте износването на инструмента и заменяйте проактивно

Приложете тези съвети от EMAR, за да превърнете обработката от неръждаема стомана от предизвикателство в надежден и рентабилен процес.