Prelucrarea oțelului inoxidabil 101: Un ghid suprem pentru începători și experți

În acest articol, veți arunca o privire asupra numeroaselor aplicații din diferite industrii pe care le are prelucrarea oțelului inoxidabil. De la aviație la eco-energie, să dezvăluim modul în care piesele prelucrate din oțel inoxidabil ajută alte tehnologii în dezvoltarea infrastructurii moderne.

Ce este Oţel inoxidabil?

Oțelul inoxidabil este un aliaj metalic format din multe elemente, inclusiv fier, nichel, crom, molibden etc.

Este unul dintre cele mai populare metale pentru majoritatea aplicațiilor datorită proprietății rezistente la coroziune, printre alte caracteristici mecanice și fizice.

Top din oțel inoxidabil prelucrabil

· Oțel inoxidabil duplex

Oțelul inoxidabil 303 se caracterizează prin capacitatea de mașină și eficiența ridicată de tăiere datorită conținutului său scăzut de sulf. Acest lucru îl face convenabil în timpul spargerii așchiilor. Componenta sa cu sulf facilitează o finisare cu margini fără bavuri și uzură minimă a sculei.

Ceea ce îl face potrivit pentru sarcini de prelucrare complicate și precise, cum ar fi filetarea și găurirea.

Diagrama de fază duplex din oțel inoxidabil

Diagrama de fază duplex din oțel inoxidabil

· Oțel inoxidabil 316

Prelucrarea oțelului inoxidabil 316 ar putea părea a fi extrem de dificilă, deoarece este dur și predispus la întărire prin lucru. Alegerea sculelor de tăiere și a condițiilor de prelucrare care au fost optimizate pentru prevenirea sau reducerea la minimum a călirii prin lucru. Acesta este doar lucrul care garantează rezultatele de prelucrare adecvate.

De asemenea, aplicarea corectă a lichidelor de răcire și executarea corectă a așchiilor între așchii și muchii de tăiere fac prelucrarea cea mai eficientă.

· Precipitații: Oțel inoxidabil întărit

Oțelul inoxidabil 17-4 prezintă un anumit nivel de prelucrabilitate, dar poate fi mai greu de lucrat decât cu alte calități.

Tratarea termică corectă chiar înaintea tratamentelor de prelucrare îmbunătățește capacitatea de prelucrare a materialelor. Îl puteți folosi pentru a reduce uzura sculelor și problemele de întărire.

· Oțeluri inoxidabile austenitice

Oțelul inoxidabil 304 prezintă o prelucrabilitate bună, dar are și întărirea prin prelucrare care are loc în timpul prelucrării. Menținerea vitezei precise de tăiere, a duzelor și a utilizării lichidului de răcire și alegerea sculelor corecte este principala modalitate de a reduce întărirea prin muncă.

· Oţeluri inoxidabile martensitice

Este destul de o provocare să prelucrați oțelul inoxidabil 440C, care este cunoscut pentru rezistența ridicată la uzură și abrazivitatea sa. Pentru acest proces sunt folosite sculele din carbură cu rezistență ridicată la uzură, care sunt de obicei utilizate pentru prelucrarea aliajelor de aluminiu 440C.

Asigurarea unei tăieturi favorabile prin controlul forțelor de așchiere și a parametrilor optimi de prelucrare este crucială pentru producerea unei suprafețe dorite.

Proprietățile oțelului inoxidabil care îl fac potrivit pentru prelucrare.

Rezistență la coroziune: Capacitatea oțelului inoxidabil de a rezista la coroziune garantează că piesele prelucrate sunt rezistente la degradare, chiar și în medii extreme.

Forță și tenacitate: Caracteristicile unice de rezistență și tenacitate ale oțelului inoxidabil îi permit să reziste la forțele de prelucrare și să mențină stabilitatea dimensională ridicată a pieselor finite.

Călirea prin muncă: Oțelul inoxidabil poate experimenta o creștere a durității și rezistenței prin fenomenul de călire prin prelucrare în timpul prelucrării. Dar selectarea sculelor adecvate și parametrii de tăiere sunt foarte importanți pentru a controla acest efect.

Conductivitate termică: Proprietatea de conductivitate termică a oțelului inoxidabil diferă și disipează căldura din unealtă, ceea ce previne uzura excesivă a sculei și comportamentul constant al mașinii.

Tehnici și procese pentru prelucrarea oțelului inoxidabil

· Selectarea sculelor de tăiere

Luați în considerare gradul și tipul acoperirilor și formelor sculelor de tăiere pentru a minimiza cheltuielile și a crește rezistența. Pentru fabricarea pieselor din oțel inoxidabil, uneltele din carbură sau oțel de mare viteză sunt adesea selectate cu straturi specifice, cum ar fi TiN sau TiAlN, deoarece materialul este dur și abraziv. Acest lucru ajută la reducerea uzurii sculei și garantează precizia dimensională.

Metode de prelucrare

  • Cotitură: Rotiți piesa de prelucrat în timp ce țineți instrumentul cu un singur punct pentru a realiza o piesă de prelucrat în formă rotundă. Strunjirea poate fi foarte versatilă, oferind o toleranță strânsă și o calitate bună a suprafeței care o fac potrivită pentru fabricarea arborilor, bucșilor sau cilindrilor.
  • Frezarea: Îndepărtați materialul din piesa de prelucrat cu instrumente de tăiere rotative practic pentru a produce mai multe forme, fante și reliefuri. Frezarea ajută la producerea de forme complexe și este foarte eficientă în fabricarea componentelor precum roți dințate, suporturi și carcase în cantități mici.
Mașină de frezat CNC

Mașină de frezat CNC

  • Foraj: Faceți găuri în piesa de lucru prin rotirea burghiilor. Găurirea este operația principală de asamblare și prelucrare a componentelor; creează găuri pre-dimensionate în piesele din oțel inoxidabil, cum ar fi supape, flanșe și fitinguri.
Mașină de găurit CNC

Mașină de găurit CNC

  • Taietura cu laser: Folosiți un fascicul laser bine direcționat pe care îl încălziți sau îl evaporați din oțel inoxidabil pentru a obține cotleturi foarte precise care provoacă pierderi minime de material. Tăierea cu laser este rapidă și precisă, făcându-l instrumentul potrivit pentru realizarea de forme complicate în foi subțiri.
  • EDM (Prelucrare cu descărcare electrică): Folosiți această metodă de descărcare electrică pentru a vaporiza și tăia materialul din piesa de prelucrat, creând forme avansate cu o precizie extremă. EDM sa dovedit a fi foarte eficient pe materiale greu de prelucrat, cum ar fi oțelul călit, creând matrițe complexe, matrițe și scule pentru procesele de fabricație.
Mașină EDM

Mașină EDM

  • Măcinare: Preluați materialul de pe suprafața unei piese de prelucrat prin șlefuirea acestuia folosind roți dure, rezultând toleranțe strânse și o calitate ridicată a suprafeței. Slefuirea, pe de altă parte, este vitală pentru componentele de precizie, unde acuratețea dimensională și calitatea suprafeței sunt extrem de cruciale.
  • Prelucrare CNC: Sunteți în situația de a avea control deplin asupra operațiunilor de prelucrare care permit complexitatea geometriei și dimensiunii piesei, sau a celor strânse. Acest proces de prelucrare CNC oferă repetabilitate și eficiență precise, ceea ce economisește foarte mult timpul de procesare și cheltuielile generale.

Considerații pentru prelucrarea oțelului inoxidabil

Alegerea echipamentelor și aplicarea corectă a lichidelor de răcire, precum și metodele de prindere, sunt, de asemenea, factori decisivi pentru prelucrarea CNC, iar acești factori nu sunt banali.

Sarcina pe care trebuie să o suporte așchiile este redusă, iar finisarea suprafeței este perfecționată cu generarea de căldură și manipularea evacuării așchiilor în centrul acesteia.

Factori care influențează prelucrarea oțelului inoxidabil.

  • Compoziția materialului piesei de prelucrat: Socotiți atât compoziția de aliaj a oțelului inoxidabil, care include conținutul de crom și nichel, cât și capacitatea de prelucrare și tendința de a se întări.
  • Geometria piesei de prelucrat: Vă gândiți cât de mică sau mare este piesa de prelucrat și, astfel, decideți cea mai bună strategie de prelucrare pe care să o utilizați, care să corespundă variabilelor mașinii.
  • Parametrii de tăiere: Controlați viteza de tăiere, viteza de avans și adâncimea de tăiere în funcție de calitatea oțelului inoxidabil, sculele și finisarea suprafeței, schimbând calitatea, sculele de tăiere și finisarea suprafeței. Uzura sculei și lipsa materialului cresc pe măsură ce se aplică cel mai bun material durabil, pe care îl veți folosi.
  • Rigiditatea mașinii: Producerea mașinii-unelte cu accent pe stabilitatea și capacitatea de rigiditate a acesteia de a rezista la forțele mari de tăiere dură în oțel inoxidabil. Acest lucru servește, de asemenea, la reducerea vibrațiilor și a deformarii, ceea ce duce la mai multă precizie în precizia dimensională și finisarea suprafeței.

Provocări și soluții în prelucrarea oțelului inoxidabil.

· Călirea prin muncă

Întărirea la rece în timpul prelucrării este un factor supărător. Oferă sculei o durată de viață mai lungă și un material de lucru puternic, rezultând faptul că materialul de lucru devine mai puțin prelucrat. Va trebui să eficientizați parametrii de degroșare pentru a reduce generarea de căldură și să alegeți unelte de mare viteză din oțel sau cobalt împreună cu acoperirile de suprafață aplicate.

· Controlul cipului

Tăierea poate duce la formarea de așchii negestionate și erupții care implică unealta și uneori componenta deteriorată. Dispozitivele de tăiere abrazive utilizează spargetoare de așchii, pulverizări adecvate de lichid de răcire și viteze de avans potrivite pentru a ciobi materialul și a elimina eficient resturile. Acest lucru asigură nedespicarea așchiilor și uzura minimă a sculei de tăiere în timpul prelucrării oțelului inoxidabil cu ambele operațiuni.

· Uzura și durata de viață a sculei

Această problemă de uzură a sculei este legată de tăierea cu viteză mare a oțelului inoxidabil care are ca rezultat modificarea atât a volumului de produse produse, cât și a bugetului. Cu abordări precum selecția materialelor și acoperirilor pentru scule, selectarea vitezelor de așchiere și a avansurilor și utilizarea tehnicilor de control a așchiilor, durata de viață a sculei poate fi prelungită.

Cele mai bune practici de prelucrare a oțelului inoxidabil

1. Pregătirea materialului

Lucrezi la garantarea faptului că uneltele sunt rotunde, curate ca suprafață, iar munca este suficient de intensă pentru a face găurile lipsite de defecte pe suprafețe și găuri.

2. Proiectarea dispozitivului

Este responsabilitatea dumneavoastră să vă ocupați de dispozitivele de fixare cu stabilitate ridicată și caracteristici de vibrații minime, astfel încât este posibil să îmbunătățiți precizia și repetabilitatea prelucrarii.

3. Optimizarea traseului sculei

Traseele de tăiere formate ale acelei instrumente de optimizare se străduiesc să minimizeze angajarea sculei și, de asemenea, să reducă forța de tăiere, care, la rândul său, beneficiază de finisarea mai bună a piesei și, de asemenea, de a face sculei să dureze mai mult.

4. Răcire și lubrifiere

Obțineți acest lucru printr-o răcire și lubrifiere eficiente pentru a minimiza crearea de căldură, precum și frecarea care ar duce la supraîncălzirea piesei de prelucrat și la uzura sculelor la prelucrarea oțelului inoxidabil.

5. Debavurare si finisare

Dar folosind diferite instrumente, cum ar fi un set de debavurare sau periere, eliminați bavurile și defectele de pe stratul superficial și obțineți piese cu o calitate perfectă și o funcționare impecabilă.

6. Inspecție

Examinați manual piesele pentru a se potrivi fie cu dimensiunea și suprafața în conformitate cu desenele și desenele date pentru specificații și standardul de calitate.

Aplicații ale prelucrării oțelului inoxidabil

  • Aerospațial: palete de turbine și sisteme de evacuare, precum și elemente de fixare aerospațiale, cum ar fi șuruburi și șuruburi.
  • Automobile: sisteme de evacuare, piese ale motorului, componente ale transmisiei și armături ale șasiului.
  • Dispozitive medicale: instrumente chirurgicale, implanturi ortopedice, instrumente dentare și echipamente de diagnostic.
Dispozitive medicale din oțel inoxidabil

Dispozitive medicale din oțel inoxidabil

  • Echipamente de prelucrare a alimentelor: benzi transportoare, rezervoare de amestecare, lame de tăiere și fitinguri sanitare
Lame de tăiere din oțel inoxidabil

Lame de tăiere din oțel inoxidabil

  • Petrol și gaze: supape, pompe, țevi și foraj
Supapă cu bilă din oțel inoxidabil

Supapă cu bilă din oțel inoxidabil

  • Marine: construcții de nave, construcții offshore și sisteme de propulsie marină
  • Prelucrare chimică: Prelucrarea oțelului inoxidabil este o etapă de producție crucială pentru fabricarea dispozitivelor utilizate în industriile chimice, cum ar fi reactoare, schimbătoare de căldură, rezervoare și conducte.
  • Energie regenerabilă: Componentele fabricate din oțel inoxidabil prelucrat sunt utilizate în industria energiei regenerabile, cum ar fi generarea de energie eoliană și solară, componentele turbinelor, cadrele panourilor solare și structurile de montare.

Concluzie

Prin inima tuturor industriilor se află utilizarea generalizată a prelucrarii oțelului inoxidabil, care servește ca o amintire a rolului său de neînlocuit. Odată cu evoluția tehnologiei și a industriilor, prelucrarea oțelului inoxidabil va rămâne în continuare o forță imperativă care răspunde nevoilor dinamice ale societății.

Mai multe resurse:

Găurire din oțel inoxidabil – Sursa: TSINFA

Scule de prelucrare CNC – Sursa: TSINFA

Prelucrarea oțelului inoxidabil – Sursa: 3ERP