Hőmérsékleti viszonyok esztergálás során
A megmunkálás során a megfelelő hűtés elengedhetetlen, hiszen jelentősen megnövelheti az élettartamot, és csökkentheti a gyártási költségeket a forgács alakjának változásai, valamint a megmunkálási folyamat közbeni hőmérséklet csökkentése révén.
Az elmúlt néhány évben a forgácsolószerszámok hűtési megoldásai és azok különböző megvalósítása nagy népszerűségnek örvendett, szinte divattá vált. A CNC gépgyártók világszerte rengeteg időt és jelentős erőforrásokat fektettek be olyan megoldások kifejlesztésébe, melyek nagynyomású hűtőközeget eredményeznek. Napjainkban a gépgyártók minden új gépet - lehetőség szerint - nagynyomású hűtőközeg opcióval szállítanak.
Az olyan iparágak gyártói, mint például a repülőgépipar, a gépjárműipar és a nagyméretű alkatrészgyártás, méltányolják a hűtőközeg közvetlenül vágóélhez való szállításának mérhetetlen előnyét, és amennyiben lehetőségük engedi, nagynyomású – minimum 70 bar és legfeljebb 300 bar – hűtőközeg jellemzővel rendelkező maróközpontokat vagy esztergálóközpontokat rendelnek. A tömegtermelést végző gyártók szintén élvezik az ISCAR JETCUT szerszámainak folyamataikba történő integrálásának előnyeit.
A keményfém lapkák egyik legnagyobb ellensége a leválasztás során az anyagok magas hőmérséklete, mely a megmunkálási folyamat során keletkezik. A kialakuló hőmérséklet a megmunkálásra kerülő fém tulajdonságaitól, valamint a környezeti munkafeltételektől függően alakul. Megmunkálás során az átlagos hőmérséklet-tartomány 300-900°C között változik.
Ahogy a hőmérséklet nő, a keményfém lapkák élettartama egyre csökken. A nagyobb kopás károsíthatja a munkadarab minőségét, és negatívan befolyásolja a megmunkálási jellemzőket: a megmunkálás során keletkező hő a forgács alakjának módosulását és a vágóél képlékeny alakváltozását okozhatja.
A 70 bar-nál kezdődő magas nyomás hatékony lehet akkor, amikor nehezen tudjuk megtörni a forgácsokat, vagyis, amikor normál hűtés során vagy száraz megmunkálásnál a képződött forgács hosszú és hullámos. A megfelelő iránnyal és nyomással alkalmazott hűtőközeg megoldhatja ezt a problémát.
A hűtőközeg ésszerű alkalmazásával megelőzhető a munkadarab anyagának hő miatti vetemedése, és védelemként szolgálhat a gép számára is. Számos esetben valóban a hatékony és hatásos hűtőközegen múlhat a nyereséges és veszteséges megmunkálás közötti átmenet.
A hűtés jelentős befolyással van az olyan különleges anyagok megmunkálására, mint például az Inconel, Titánium, Hastelloy, Monel és egyéb erősen ötvözött acélok, - melyek nagy részét a repülőgépiparban használják – megmunkálásuk nehéz, mivel nagyon magas a nikkel tartalmuk, és hajlamosak a vágóélekhez tapadni elasztikus, tapadós és képlékeny tulajdonságaik miatt. Az utóbbi az egyik oka annak, hogy a repülőgépipari alkatrészek rendkívül drágák. Az ilyen típusú anyagok hűtőközeg nélküli megmunkálása szinte lehetetlen, mivel a magas hőmérsékletek és tapadósság azonnali kopást és idő előtti kipattogzást okoznak a lapkáknál vagy keményfém szerszámoknál.
Az erősen ötvözött fémek megmunkálás közbeni hőmérsékletének csökkentése mellett a hűtőközeg alkalmazása védett területet hoz létre a szerszám vágóéle és a munkadarab anyaga között, ezáltal megakadályozza, hogy az anyag a vágóélhez tapadjon, mely lényeges tényező és idővel a lapkák idő előtti kopásához vezet.
Beszúrásoknál különösen fontos a megfelelő lapkaminőség kiválasztása. A nem megfelelő lapkaminőség vagy a forgácstörő helytelen megválasztása katasztrofális lehet a gyártó számára. Továbbá a hűtőközeg jelentős hatással van a forgácstörés hatékonyságára, és a hűtőközeg helyes alkalmazásán múlhat a siker vagy bukás.
A hűtőközeg a megmunkálásra gyakorolt hatásának kutatását és tanulmányozását követően az ISCAR új és forradalmi hűtési technológiák kifejlesztésébe kezdett. A vállalat külső és belső megmunkálásokra alkalmas szerszámokat fejlesztett ki, amelyeknél a hűtőközeg közvetlenül a vágóélhez irányítható, aminek legjelentősebb tagja a JETCUT termékcsalád. Ezáltal sikerült látványosan megnövelni a szerszám élettartamot és termelékenységet, akár 10 vagy 20 bar alacsony nyomásnál is a hűtőközeg közvetlenül a vágóélre történő irányításának előnye a megmunkálás közbeni hőmérséklet csökkenésében mutatkozik meg.
A nagy darabszámú alkatrészek megmunkálását végző gyártók a szerszám élettartam és termelékenység jelentős növekedését tapasztalták, miután a JETCUT szerszámokat elkezdték használni a megmunkálás során, hiszen ezen szerszámoknál a hűtőközeget közvetlenül a vágóélhez tudjuk irányítani. Ahogy már többször említettük, a kisebb hőmérséklet lehetővé teszi a szerszám élettartamának növekedését, illetve ennek köszönhetően növelhetjük a vágósebességet és/ vagy az előtolást is, ezzel pedig ciklusidő csökkenést érhetünk el.
A JETCUT hűtési rendszerrel szerelt belső hűtéses szerszámok használata során egyértelművé vált, hogy akik ezeket használják erősen ötvözött acélok megmunkálására, Inconel, titánium és rozsdamentes acélok esetében is nagyobb termelékenységet érhetnek el.
Számos ipari szereplő növekvő keresletének kielégítése érdekében az ISCAR kibővítette nagynyomású termékcsaládját JET-R-TURN lapkaleszorító mechanizmussal, mely hűtőközeg fúvókaként is működik. Ezidáig az ISCAR nagynyomású hűtési opcióval rendelkező ISOTURN szerszámcsaládját normál leszorító mechanizmussal tervezték, mivel egy felső elem akadályozná a hűtőközegnek a vágóélhez való eljuttatását.
Az új mechanizmus lehetővé teszi, hogy a nagynyomású hűtőközeg akadálytalanul elérje a vágóélet.
Az ISCAR JET-R-TURN belső hűtéses leszorító mechanizmussal szerelt szerszámok a leggyakrabban használt geometriákban állandó raktárkészlettel rendelkeznek, vagyis a CNMG, WNMG és DNMG lapkákhoz elérhetőek.
Jellemzők
- Az erős és megbízható rögzítő mechanizmus meghosszabbítja a szerszám élettartamát a vágóélre irányított hűtőközeg miatt
- Visszaállási pontosságuk kitűnő
- Nagyobb paramétereket alkalmazhatunk nehezen megmunkálható anyagoknál is
Az új szerszámok három hűtőközeg csatlakozási opcióval rendelkeznek:
- Hátulról csatlakoztatható a hűtőközeg
- Alulról csatlakoztatható a hűtőközeg
- Alsó csatlakozással különböző kinyúlásoknál alkalmazható szerelt blokkokhoz, mint az ISCAR JHP-MC szerszámainál
Minden külső késszár rendelkezik egy alulról felfelé irányított fúvókával is, amely fokozza a hűtőhatást. Összegezve az előnyöket; a szerszámon átmenő és a vágóélhez irányított hűtőközeg javítja a szerszám élettartamát, jobb forgácstörést és felületi minőséget eredményez, így a termelékenységben tapasztalható előnyöket biztosít felhasználóinak, és akár normál nyomású ( 10 - 15 bar) szivattyúval rendelkező gépeken is érvényesülnek ezek a hatások a külső hűtéshez képest.
Mit jelent egy másodperc az életünkben?
Minden egyes jól kihasznált másodperc a tömegtermelés nagy darabszáma miatt nagy jelentőséggel bír. Ha egyetlen másodpercnyi idővel csökkenteni tudjuk a ciklusidőt, akkor az több ezer vagy százezer munkadarab legyártása esetén akár egy teljes műszaknak vagy hétnek felel meg, mely óriási megtakarítást jelent, ez pedig minden tömeggyártást végző gyártó célja.
Az ISCAR napjainkban a JETCUT szerszámok széles választékát kínálja számos alkalmazáshoz az esztergálástól és horonymarástól a beszúrásig.
