V železarni se je pokvarila kriogena črpalka. Ker so na zunanjo zamenjavo čakali vsaj pet tednov, so se v delavnici odločili, da jo izdelajo-lastno.
Material: 316L|Dolžina: 3237 mm|Premer: 260 mm (na najožjem mestu)|Toleranca zunanjega premera: ±0,02 mm
Delo je bilo dodeljeno najbolj izkušenemu strojniku v delavnici.
rezultat? Po končnem-struženju je bil izmerjeni zunanji premer izven tolerance-bil je prevelik.
Zahtevana toleranca je bila ±0,02 mm, dejansko odstopanje pa je bilo 0,06–0,10 mm.
Obdelovanec je bil uničen.
Ni šlo za pomanjkanje spretnosti s strani strojnika. Imel je več kot dvajset let izkušenj z upravljanjem stružnic, večinoma z obdelavo običajnih jeklenih delov, in si je nabral veliko znanja in izkušenj.
Težava se je zmanjšala na eno stvar-
S 316L je ravnal kot z navadnim jeklom.
Kako pride do "odklona orodja"?
Je bilo orodje dolgočasno? So bili parametri preveč agresivni? Je strojno orodje premalo togost?
št.
Glavni vzrok je bil en: utrjevanje pri delu.
Med postopkom rezanja je površina nerjavečega jekla 316L v zelo kratkem času podvržena hladnemu{1}}obdelovanju.
Globina utrjenega sloja je običajno med 0,1 mm in 0,3 mm (to so podatki, izmerjeni med rezanjem, ne ocena).
Ko je utrjena, lahko trdnost te površinske plasti preseže 1500 MPa-, zaradi česar je trša od mnogih orodnih materialov.
Ko se je začelo-končno struženje, orodje ni moglo zarezati v to trdo lupino; namesto tega se je odklonil (odrinil). Posledično je bil obdelovanec predimenzioniran.
Tako pride do upogiba orodja.
Ni bil problem s samim orodjem; material se je med postopkom rezanja enostavno strdil.
Torej, zakaj je nerjaveče jeklo 316L težje obdelovati kot navadno jeklo?
316L vsebuje molibden, ki poveča njegovo žilavost in vodi do intenzivnejše plastične deformacije med rezanjem-, zaradi česar se utrjena plast oblikuje hitreje, debelejše in trše.
Ob enakih parametrih in enakem orodju je običajno jeklo enostavno obdelati, medtem ko nerjavno jeklo povzroča težave.
Kaj je strojnik naredil narobe?
Na podlagi preteklih izkušenj je naredil napako:
Domneval je, da bi bila uporaba nižjih parametrov varnejša.
Rezalne parametre, namenjene navadnemu jeklu, je neposredno uporabil za 316L.
Kje točno se je zmotil? Dodatek za končno obdelavo je bil nastavljen na 0,2 mm-premajhen-, kar je povzročilo nezadostno globino reza. Ni uspelo prodreti v 0,1–0,3 mm utrjeno površinsko plast.
Orodje se je drgnilo ob utrjeno površino in pri tem ustvarjalo toploto, ki je še povečala učinek-otrditve.
Ko se je kaljenje okrepilo, se je upogib orodja povečal; bolj ko se je upogibal, težje je bilo zarezati v material.
Prišlo je do druge napake: hitrost podajanja (F) je bila nastavljena na 0,05 mm/vrt-veliko prenizko.
Nižja hitrost pomika podaljša kontaktni čas med orodjem in obdelovancem, pospeši kopičenje toplote in odebeli utrjeno plast, kar posledično poslabša upogibanje orodja.
Oba parametra sta bila nepravilna.
Nastavitve, primerne za običajno jeklo, preprosto ne delujejo za nerjavno jeklo 316L.
Na koncu je bila narejena samo ena sprememba:
Zamenjava orodja-ne le blagovne znamke.
Prešel sem na ploščico razreda M-, posebej zasnovano za nerjaveče jeklo, ki ima nagnjeni kot 10 stopinj –15 stopinj in 0,5–0,8 mm posnet rob (T-land).
Večina ploščic razreda M-na trgu-kot so tiste iz Sandvika ali Iscar-imajo ta posnet rob; to je bila preprosta izbira.
Ta ena sama prilagoditev je naredila trik.
Zakaj je delovalo?
Večji nagibni kot ugodneje poravna rezalno silo, kar olajša odvajanje ostružkov iz območja rezanja. Ker ostružki odvajajo toploto, ostane manj toplote, zaradi česar je utrjena plast tanjša. Tanjša utrjena plast omogoča učinkovito rezanje pri naslednjem prehodu, s čimer se odpravi težava z upogibanjem orodja.
Posneti rob služi za ojačitev rezalnega roba. Velik nagibni kot tanjša rob, zaradi česar je nagnjen k krušenju; posnetje to preprečuje.
Ena funkcija obravnava-utrjevanje, druga pa ščiti rezalni rob. Posledično se je učinkovitost strojne obdelave dejansko potrojila.
V povezavi s spremembo orodja so bili sprejeti trije dodatni ukrepi:
① Za zaključni prehod je bila globina reza nastavljena tako, da presega 0,3 mm, da se utrjena plast prereže v enem prehodu, namesto da bi ga razdelili na dva ali tri prehode. To je tudi izboljšalo učinkovitost.
② Hitrost podajanja je bila povečana na 0,1–0,2 mm/vrt; hitrost podajanja za 316L mora biti višja, kot bi lahko pričakovali. Če je pomik prenizek, se orodje zadrži na površini materiala, kar povzroči hitro kopičenje toplote in hudo -otrdelost. Bolje je sprejeti nekoliko nižjo hrapavost površine, kot pa pustiti, da orodje drgne ob utrjeno plast. ③ Povečajte koncentracijo in pretok rezalne tekočine, tako da usmerite curek natančno v območje rezanja. Toplotna prevodnost 316L je le polovica do tretjina toplotne prevodnosti ogljikovega jekla, zaradi česar se toplota v celoti akumulira na konici orodja in površini obdelovanca. Tekočina za rezanje ni samo za razkazovanje-ne sme se je samo polivati po obdelovancu; ga je treba potisniti v območje rezanja.
Ko obravnavate te štiri točke, nadaljujte s končnim struženjem. Odstopanje zunanjega premera naj bo znotraj 0,03 mm. Gred je uspešno izdelan.
Če sem iskren:
Tudi po desetih ali dvajsetih letih dela z nerjavnim jeklom je lahko težava z upogibanjem orodja-pri prehodu na 316L je treba parametre in izkušnje, pridobljene s standardnim jeklom, pogosto popolnoma obrniti.
Različni materiali imajo različne-stopnje utrjevanja, kar zahteva različne parametre obdelave.
Izkušnje so dragocene, vendar jih je treba prilagoditi posebnim materialom in pogojem obdelave-to bi morali imeti vsi v mislih!
Štiri ključne točke za razrešitev upogiba orodja 316L:
① Preklopite na ploščice razreda M-, zasnovane za nerjaveče jeklo (z velikim nagnjenim kotom in posnetim robom), da zagotovite, da ostružki odvajajo toploto. ② Nastavite globino reza pri končnem struženju na več kot 0,3 mm, da prerežete -otrjeno plast v enem prehodu. ③ Povečajte hitrost podajanja nad 0,1 mm/vrt, da preprečite drgnjenje ob -otrjeno plast. ④ Povečajte koncentracijo in pretok rezalne tekočine ter zagotovite, da je usmerjena v območje rezanja.
Pravilno nastavite parametre in stopnja odpadkov bo seveda padla.
Potreboval sem manj kot pol ure, da sem diagnosticiral težavo s to gredjo. Medtem je delavniški strojnik že zapravil kos zaloge 316L.
To je realnost težav z obdelavo: ko izkušnje ne ponudijo odgovora, ga morate ugotoviti sami-in stroški se plačajo z odpadnimi deli in časom.
