Cutting Tools Tips

เทรนด์ล่าสุดสำหรับคัตติ้งทูลส์

Share with

การกัดกลึงซูเปอร์อัลลอย

ซูเปอร์อัลลอย (Superalloys) หรือโลหะผสมที่สะท้อนโครงสร้างโลหะอันซับซ้อน ได้กลายเป็นหนึ่งในวัสดุวิศวกรรมหลักมาเป็นเวลานาน ด้วยความทนทานต่ออุณหภูมิสูง จึงมักถูกเรียกว่า ซูเปอร์อัลลอยที่อุณหภูมิสูง (HTSA) หรือ ซูเปอร์อัลลอยทนความร้อน (HRSA) โดยประวัติของซูเปอร์อัลลอยนั้นเริ่มต้นจากการพัฒนาเครื่องยนต์ก๊าซเทอร์ไบน์ที่ต้องการวัสดุที่ใช้งานได้ในการทำงานในอุณหภูมิสูง จากการวิจัยอย่างเข้มข้นและความก้าวหน้าในด้านโลหะวิทยา ซูเปอร์อัลลอยสมัยใหม่ (SA) จึงมีอายุการใช้งานยาวนานสำหรับการทำงานในอุณหภูมิที่มากกว่า 1,000 °C

ผู้ใช้งานซูเปอร์อัลลอยรายใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน คือผู้ผลิตเครื่องยนต์ทางอากาศและทางทะเล นอกจากนี้ ซุเปอร์อัลลอยยังพบได้บ่อยมากในอุตสาหกรรมการแพทย์ ซึ่งใช้สำหรับการปลูกถ่ายอวัยวะเทียมในการผ่าตัดศัลยกรรมกระดูกอย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ซูเปอร์อัลลอย ได้กลายเป็นที่แพร่หลายในอุตสาหกรรมไฟฟ้าและอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซในฐานะวัสดุสำคัญสำหรับชิ้นส่วนสำคัญของอุปกรณ์ต่าง ๆ

ผู้ผลิตจัดการกับชิ้นงานซูเปอร์อัลลอยต่าง ๆ โดยการ หล่อ ดัด เผา ฯลฯ วิธีการแปรรูปชิ้นงานนั้นมีผลกระทบต่อความสามารถในการกัดกลึงเช่นกัน ตัวอย่างเช่น การกัดกร่อนของชิ้นงานขึ้นรูปที่สูงกว่าชิ้นงานหล่อนั้นจะต่ำกว่าโลหะจากการเผาผนึกเป็นอย่างมาก

ดังนั้นแล้ว เครื่องมือตัดจึงต้องเผชิญกับอุณหภูมิและแรงทางกลที่สูง ส่งผลให้อายุการใช้งานลดลงอย่างมาก เช่นนั้นแล้ว ในการตัดเฉือนซูเปอร์อัลลอย ความเร็วตัดที่มีผลโดยตรงต่อการสร้างความร้อนในระหว่างการขจัดเศษจึงต่ำมากเมื่อเทียบกับวัสดุทางวิศวกรมมทั่วไปอื่น ๆ เช่น เหล็ก หรือ เหล็กหล่อ ผลลัพธ์จากข้อจำกัดในความเร็วตัดคือประสิทธิภาพในการผลิตที่ต่ำ ดังนั้นแล้ว การเอาชนะปัญหาในการตัดเฉือนและการเพิ่มผลิตภาพจึงเป็นความท้าทายหลักของเหล่าผู้ผลิตชิ้นส่วนซูเปอร์อัลลอย

ตามมาตรฐาน ISO 513 ซูเปอร์อัลลอยและไททาเนียมอัลลอยด์นั้นเกี่ยวข้องกับกับใช้งานในกลุ่ม ISO S เมื่อขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่มีอยู่ ซูเปอร์อัลลอยแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ เหล็ก (Fe), นิกเกิล (Ni), และโลหะผสมโคบอลต์ (Co) โดยความสามารถในการกัดกลึงลดลงตามลำดับที่ระบุจากโลหะผสมที่มีธาตุเหล็ก ซึ่งสามารถนำมาเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก ไปยังโลหะผสมที่มีโคบอลต์เป็นส่วนประกอบซึ่งเป็นวัสดุที่ตัดยากที่สุดในกลุ่ม

การเพิ่มประสิทธิภาพในการตัดเฉือนซูเปอร์อัลลอยได้กลายเป็นจุดสนใจของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการพัฒนาเทคโนโลยีต่าง ๆ ผลลัพธ์คือความก้าวหน้าที่สำคัญในการผลิตชิ้นงานซูเปอร์อัลลอย โดยผู้ผลิตได้นำกลยุทธ์การตัดเฉือนแบบใหม่มาใช้อย่างมีประสิทธิภาพ และใช้นวัตกรรมใหม่ในการตัดพร้อมการฉีดสารหล่อเย็น เช่น การระบายความร้อนด้วยแรงดันสูง (HPC), การหล่อเย็นโดยใช้สารหล่อเย็นปริมาณน้อย (MQL), และแม้กระทั่งการระบายความร้อนด้วยความเย็นก็ประสบความสำเร็จ สิ่งเหล่านี้ได้ยกระดับการตัดเฉือนซูเปอร์อัลลอยไปอีกขั้น อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับกรณีของโลหะผสมไททาเนียม องค์ประกอบหลักในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตของการตัดเฉือนซูเปอร์อัลลอยคือเครื่องมือตัดเฉือนที่กัดกลึงชั้นโลหะออกจากชิ้นงานที่ผลิตเศษโดยตรง เครื่องมือตัดเหล่านี้ประกอบด้วยวัสดุและรูปทรงที่จะมากำหนดชัยชนะหรือไม่ก็ความล้มเหลวของเครื่องมือนั้น ๆ

ปัจจุบัน ซีเมนต์คาร์ไบด์เป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องมือกัดกลึงสำหรับการตัดเฉือนซูเปอร์อัลลอย การพัฒนาเกรดคาร์ไบด์ที่เสริมทั้งความแข็งแรงและความทนทานต่อการสึกหรอไปด้วยกันนั้นถือเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากซึ่งต้องใช้ซับเสรตคาร์ไบด์, องค์ประกอบการเคลือบ, และวิธีการเคลือบ ที่เหมาะสม เพื่อสร้างความประหลาดใจให้แก่ผู้ที่เชื่อว่าความเป็นไปได้ที่จะก้าวล้ำทางนี้นั้นเหลือน้อยแล้ว เหล่าผู้ผลิตเครื่องมือตัดเฉือนได้คิดค้นเกรดคาร์ไบด์ใหม่ ๆ ที่มีประสิทธิภาพต่อไป นอกจากนี้ ในการตัดเฉือนซูเปอร์อัลลอย ได้มีการใช้เซรามิก ซึ่งเป็นวัสดุในการทำเครื่องมือที่ช่วยเพิ่มความเร็วตัด

ISCAR ได้ขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์สำหรับการใช้งาน ISO S ซึ่งทำจากเซรามิกต่าง ๆ เช่น ซิลิกอนไนไตรด์, SiAION, และเซรามิกเสริมแรงด้วยวิสเกอร์ รายการเซรามิกที่เพิ่งเปิดตัวใหม่ได้เติมเต็มทั้งเม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้และโซลิดเอ็นมิลล์

ISCAR ได้เสริมแนวทางการแก้ปัญหาสำหรับการระบายความร้อนด้วยแรงดันสูงด้วยหัวกัดแบบถอดเปลี่ยนได้และด้ามแบบใหม่ ตัวอย่างเช่น กลุ่มผลิตภัณฑ์ของ ISCAR ได้มีการเพิ่มระบบหัวจับแบบให้ความร้อนแล้วสวมอัดที่มีด้ามมีดทรงเรียวเหลี่ยมซึ่งมีช่องเจ๊ตฉีดสารหล่อเย็นในส่วนกลาง โดยสรุปแล้ว ความต้องการในการเพิ่มผลิตภาพในการตัดเฉือน HTSA ยังคงเป็นความท้าทายอย่างต่อเนื่องสำหรับผู้ผลิตเครื่องมือตัด และการพัฒนาเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพนั้นมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้

Article by: ISCAR (THAILAND) Co., Ltd. & MEGA Tech

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องข้อมูลจำเป็นถูกทำเครื่องหมาย *