Rauatehase krüogeenpump läks katki. Kuna välise asendusega tuli oodata vähemalt viis nädalat, otsustas töökoda selle ise valmistada-.
Materjal: 316L|Pikkus: 3237mm|Läbimõõt: 260 mm (kõige kitsamas kohas)|Välisläbimõõdu tolerants: ±0,02 mm
Töö määrati töökoja kõige kogenumale masinameistrile.
Tulemus? Pärast pööramist-oli mõõdetud välisläbimõõt tolerantsist väljas,-see oli liiga suur.
Nõutav tolerants oli ±0,02 mm, kuid tegelik hälve oli 0,06–0,10 mm.
Töödeldav detail oli rikutud.
See ei olnud masinamehe oskuste puudumine. Tal oli üle kahekümne aasta kogemusi treipinkide kasutamisel, peamiselt tavaliste terasdetailide töötlemisel, ja tal oli palju oskusteavet-.
Probleem taandus ühele asjale-
Ta kohtles 316L-i nii, nagu oleks see tavaline teras.
Kuidas "tööriista kõrvalekaldumine" toimub?
Kas tööriist oli nüri? Kas parameetrid olid liiga agressiivsed? Kas tööpingil puudus jäikus?
Ei.
Algpõhjus oli üks: raske töö.
Lõikamise käigus läbib 316-liitrise roostevaba terase pind külm{1}}kõvenemise väga lühikese aja jooksul.
Karastatud kihi sügavus on tavaliselt vahemikus 0,1–0,3 mm (see on lõikamise ajal mõõdetud andmed, mitte hinnanguline).
Pärast kõvenemist võib selle pinnakihi tugevus ületada 1500 MPa{1}}, muutes selle kõvemaks kui paljud tööriistamaterjalid.
Kui lõpu-pööramine algas, ei saanud tööriist sellesse kõvasse kesta sisse lõigata; selle asemel kaldus see kõrvale (tõukas eemale). Järelikult sai toorik liiga suureks.
Nii tekib tööriista läbipaine.
See ei olnud tööriista enda probleem; materjal lihtsalt kõvastus lõikamise käigus.
Niisiis, miks on 316L roostevaba terasega raskem töötada kui tavalise terasega?
316L sisaldab molübdeeni, mis suurendab selle sitkust ja põhjustab lõikamise ajal intensiivsemat plastilist deformatsiooni, -mille tagajärjel moodustub kõvenenud kiht kiiremini, paksemaks ja kõvemaks.
Samu parameetreid ja sama tööriista kasutades on tavalist terast lihtne töödelda, samas kui roostevaba teras tekitab probleeme.
Mida masinamees valesti tegi?
Ta tegi varasemate kogemuste põhjal vea:
Ta eeldas, et madalamate parameetrite kasutamine on turvalisem.
Ta rakendas 316L-le otse tavalisele terasele mõeldud lõikeparameetreid.
Kus ta täpselt valesti läks? Viimistlusvaru määrati 0,2 mm-liiga väikeseks-, mille tulemuseks oli ebapiisav lõikesügavus. See ei tunginud läbi 0,1–0,3 mm kõvastunud pinnakihi.
Tööriist hõõrus vastu kõvastunud pinda, tekitades kuumust, mis halvendas töö{0}}kõvenemist.
Kõvenemise intensiivistudes suurenes tööriista läbipaine; mida rohkem see kõrvale kaldus, seda raskem oli materjali sisse lõigata.
Ilmnes teine viga: etteandekiirus (F) määrati 0,05 mm/pööre{1}}liiga madalale.
Väiksem ettenihe pikendab tööriista ja tooriku kontaktaega, kiirendades kuumuse kogunemist ja paksendades kõvastunud kihti, mis omakorda halvendab tööriista läbipainde.
Mõlemad parameetrid olid valed.
Tavalisele terasele sobivad seadistused lihtsalt ei tööta 316L roostevaba terase puhul.
Lõpuks tehti ainult üks muudatus:
Vahetage tööriista -mitte ainult brändi.
Võtsin kasutusele M--klassi sisetüki, mis on spetsiaalselt loodud roostevaba terase jaoks, millel on 10–15-kraadine kaldenurk ja 0,5–0,8 mm faasitud serv (T-land).
Enamikul turul olevatest M-klassi lisadest,-nagu Sandviki või Iscari omad-on selle faasitud servaga; see oli otsekohene valik.
See ainuke reguleerimine ajas asja ära.
Miks see töötas?
Suurem kaldenurk joondab lõikejõudu soodsamalt, muutes lõiketsoonist laastude eemaldamise lihtsamaks. Kuna laastud kannavad soojust ära, jääb soojust vähemaks, mille tulemuseks on õhem kõvastunud kiht. Õhem karastatud kiht võimaldab järgmisel käigul tõhusalt lõigata, kõrvaldades tööriista läbipainde probleemi.
Faasitud serv tugevdab lõikeserva. Suur kaldenurk muudab serva õhemaks, muutes selle kalduvaks. faas takistab seda.
Üks funktsioon käsitleb töö{0}}karastamist, teine aga kaitseb lõikeserva. Sellest tulenevalt kasvas töötlemise efektiivsus tegelikult kolmekordseks.
Seoses tööriistavahetusega võeti kolm lisameedet:
① Viimistluskäigu jaoks määrati lõikesügavus üle 0,3 mm, et kõvenenud kiht saaks läbi lõigata ühe käiguga, mitte jagada kaheks või kolmeks käiguks. See parandas ka efektiivsust.
② Toitekiirust suurendati 0,1–0,2 mm/pöördeni; 316L etteandekiirus peab olema suurem, kui võite eeldada. Kui etteanne on liiga väike, jääb tööriist materjali pinnale, põhjustades kiiret kuumenemist ja tugevat{4}}kõvenemist. Parem leppida veidi väiksema pinnakaredusega, kui lasta tööriistal kivistunud kihti hõõruda. ③ Suurendage lõikevedeliku kontsentratsiooni ja voolukiirust, suunates joa täpselt lõiketsooni. 316L soojusjuhtivus on vaid pool kuni kolmandik süsinikterasest, mistõttu kuumus koguneb täielikult tööriista otsa ja tooriku pinnale. Lõikevedelik ei ole ainult näitamiseks,{10}}seda ei tohiks ka töödeldava detaili peale valada; see tuleb suruda lõiketsooni.
Pärast nende nelja punkti lahendamist jätkake pööramisega. Välisdiameetri kõrvalekalle peab jääma 0,03 mm piiresse. Võll on edukalt toodetud.
Kui aus olla:
Isegi pärast kümne- või kahekümneaastast roostevaba terasega töötamist võib tööriista läbipainde probleem olla keeruline-tavalise terase parameetrid ja kogemused tuleb sageli 316L-le üleminekul täielikult ümber pöörata.
Erinevatel materjalidel on erinev töö{0}}kõvenemine, mis nõuavad erinevaid töötlemisparameetreid.
Kogemused on väärtuslikud, kuid need peavad olema kohandatud konkreetsete materjali- ja töötlemistingimustega{0}}kõik peaksid seda meeles pidama!
Neli põhipunkti 316L tööriista läbipainde lahendamiseks:
① Lülituge M{0}}-klassi roostevabast terasest valmistatud sisetükkidele (suure kaldenurga ja faasitud servaga), et laastud saaksid soojust ära kanda. ② Seadistage viimistluse lõikesügavus üle 0,3 mm, et lõigata läbi karastatud kiht ühe käiguga. ③ Suurendage etteandekiirust üle 0,1 mm/pööre, et vältida hõõrdumist vastu kõvastunud kihti. ④ Suurendage lõikevedeliku kontsentratsiooni ja voolukiirust, tagades, et see suunatakse lõiketsooni.
Seadke parameetrid õigeks ja praagi määr langeb loomulikult.
Selle võlli probleemi diagnoosimiseks kulus mul vähem kui pool tundi. Vahepeal oli tsehhi masinamees juba tüki 316L varu raisanud.
See on töötlusprobleemide reaalsus: kui kogemus ei anna vastust, peate selle ise välja mõtlema-ja kulud kaetakse vanaraua osade ja aja jooksul.
