udostępniła wyniki szczegółowego badania przeprowadzonego przez firmę, porównującego pręty pełne Inconel 625 z nowymi prętami pustymi Sanicro 60.
Konkurencyjny gatunek Inconel 625 (numer UNS N06625) to superstop na bazie niklu (superstop żaroodporny), który jest stosowany w przemyśle morskim, jądrowym i innych od momentu jego pierwotnego opracowania w latach 60. XX wieku ze względu na wysoką wytrzymałość i odporność na wysokie temperatury. Zapewnia zwiększoną ochronę przed korozją i utlenianiem.
Nowy Challenger to wariant Sanicro 60 (znanego również jako Alloy 625) z pustym rdzeniem. Nowy pusty rdzeń firmy Sandvik został zaprojektowany, aby zapewnić lepszą wydajność w niektórych obszarach zajmowanych przez Inconel 625, wykonany z wysokowytrzymałego stopu niklowo-chromowego, który wytrzymuje ekstremalnie wysokie temperatury w środowiskach zawierających chlor. Odporny na korozję międzykrystaliczną i naprężeniową, charakteryzuje się współczynnikiem odporności na korozję wżerową (PRE) większym niż 48.
Celem badania była kompleksowa ocena i porównanie skrawalności stali Sanicro 60 (średnica = 72 mm) ze stalą Inconel 625 (średnica = 77 mm). Kryteriami oceny były trwałość narzędzia, jakość powierzchni i kontrola wióra. Co będzie wyróżniać się: nowa receptura pręta pustego czy tradycyjny pręt pełny?
Program oceny w Sandvik Coromant w Mediolanie we Włoszech składa się z trzech części: toczenia, wiercenia i gwintowania.
Poziome centrum obróbkowe (HMC) MCM jest wykorzystywane do testów wiercenia i gwintowania. Operacje toczenia będą wykonywane na obrabiarce Mazak Integrex Mach 2 z użyciem uchwytów Capto z wewnętrznym chłodzeniem.
Trwałość narzędzia oceniano poprzez analizę zużycia narzędzia przy prędkościach skrawania w zakresie od 60 do 125 m/min, stosując gatunek stopu S05F odpowiedni do obróbki półwykańczającej i zgrubnej. Aby zmierzyć wydajność każdego testu, ilość usuwanego materiału w zależności od prędkości skrawania mierzono według trzech głównych kryteriów:
Kolejnym miernikiem skrawalności jest ocena i monitorowanie formowania wiórów. Testerzy oceniali generowanie wiórów dla płytek o różnych geometriach (Mazak Integrex 2 z oprawką PCLNL i płytką tokarską CNMG120412SM S05F) przy prędkości skrawania 65 m/min.
Jakość powierzchni ocenia się według rygorystycznych kryteriów: chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego nie powinna przekraczać Ra = 3,2 µm, Rz = 20 µm. Powierzchnie powinny być również wolne od drgań, zużycia ani narostów na krawędziach skrawających (BUE – narost materiału na narzędziach skrawających).
Testy wiercenia przeprowadzono poprzez wycięcie kilku krążków z tego samego pręta o średnicy 60 mm, który został użyty do eksperymentów toczenia. Otwór wiercono równolegle do osi pręta przez 5 minut, a zużycie tylnej powierzchni narzędzia było okresowo rejestrowane.
Test gwintowania ma na celu ocenę przydatności pustego Sanicro 60 i litego Inconelu 625 do tego ważnego procesu. Wszystkie otwory wykonane podczas poprzednich eksperymentów wiercenia zostały wykorzystane i wycięte gwintownikiem Coromant M6x1. Sześć z nich umieszczono w poziomym centrum obróbkowym MCM, aby przetestować różne opcje gwintowania i upewnić się, że pozostaną sztywne przez cały cykl gwintowania. Po wykonaniu gwintu należy zmierzyć średnicę powstałego otworu suwmiarką.
Wyniki testów były jednoznaczne: pręty drążone Sanicro 60 przewyższyły lity Inconel 625, zapewniając dłuższą żywotność i lepsze wykończenie powierzchni. Dorównywały również prętom drążonym w zakresie formowania wiórów, wiercenia i gwintowania, osiągając w tych testach równie dobre wyniki.
Żywotność prętów pustych przy wyższych prędkościach jest znacznie dłuższa niż prętów pełnych i ponad trzykrotnie dłuższa niż prętów pełnych przy prędkości skrawania 140 m/min. Przy tej wyższej prędkości, pręt pełny wytrzymał zaledwie 5 minut, podczas gdy pręt pusty miał żywotność narzędzia wynoszącą 16 minut.
Żywotność narzędzia Sanicro 60 była bardziej stabilna wraz ze wzrostem prędkości skrawania, a przy wzroście prędkości z 70-krotności do 140 m/min żywotność narzędzia zmniejszyła się tylko o 39%. Jest to o 86% krótsza żywotność narzędzia niż w przypadku Inconelu 625 przy tej samej zmianie prędkości.
Powierzchnia pręta Sanicro 60 z pustą przestrzenią jest znacznie gładsza niż powierzchnia pręta z litego Inconelu 625. Jest to cecha obiektywna (chropowatość powierzchni nie przekracza Ra = 3,2 µm, Rz = 20 µm), a jej pomiar opiera się na wizualnej ocenie krawędzi, śladów drgań lub uszkodzeń powierzchni spowodowanych tworzeniem się wiórów.
Trzonek pusty Sanicro 60 wypadł tak samo dobrze w teście gwintowania jak starszy trzpień pełny Inconel 625 i wykazał podobne wyniki pod względem zużycia powierzchni bocznej i stosunkowo niewielkiej ilości wiórów powstających po wierceniu.
Wyniki zdecydowanie potwierdzają, że pręty puste w środku stanowią lepszą alternatywę dla prętów pełnych. Żywotność narzędzia jest trzykrotnie dłuższa niż w przypadku konkurencji przy wysokich prędkościach skrawania. Sanicro 60 nie tylko jest trwalsze, ale także bardziej wydajne, pracując ciężej i szybciej, zachowując jednocześnie niezawodność.
Wraz z pojawieniem się konkurencyjnego globalnego rynku, który zmusza operatorów maszyn do długoterminowego myślenia o swoich inwestycjach w materiały, zdolność Sanicro 60 do zmniejszania zużycia narzędzi obróbczych stała się koniecznością dla tych, którzy chcą zwiększyć marże i uzyskać bardziej konkurencyjne ceny produktów. To wiele znaczy.
Maszyna nie tylko będzie działać dłużej, a częstotliwość przezbrojeń będzie mniejsza, ale dzięki zastosowaniu rdzenia pustego można pominąć cały proces obróbki, eliminując potrzebę wykonania otworu centralnego, co może potencjalnie zaoszczędzić sporo czasu i pieniędzy.