ماشینکاری Invar 36 & Kovar: راه حل های CNC آلیاژ کم انبساط

در بخش‌های هوافضا، ابزار دقیق نوری و بسته‌بندی مایکروویو با فرکانس بالا، یک جابجایی حرارتی فقط چند میکرومتری باعث خرابی کامل سیستم می‌شود. هنگامی که پایه های لیزری یا محفظه های ارتباطی ماهواره ای دچار نوسانات دما می شوند، مهندسان موادی را مشخص می کنند که در برابر انبساط حرارتی مقاومت می کنند.

Invar 36 و Kovar استانداردهای مطلق صنعت برای کاهش رانش حرارتی هستند. با این حال، دستیابی به تلورانس های دقیق روی این مواد، چالش های تولیدی شدیدی را به همراه دارد.ماشینکاری آلیاژ کم انبساطنیاز به پروتکل های مهندسی متمایز دارد. به عنوان گواهی ISO9001:2015 و IATF16949:2016سازنده قطعات سفارشیدر چین، Xiamen Dazao Machinery کنترل‌های متالورژیکی و ابعادی دقیقی را اجرا می‌کند. ما فقط فلز را برش نمی دهیم. ما اطمینان حاصل می کنیم که اجزای نهایی پایداری ابعادی مطلق را در محیط های حرارتی شدید حفظ می کنند.

واقعیت طبقه فروشگاه: چرا ماشینکاری Invar 36 و Kovar ابزارها را می شکند?

ارزیابی ماشین‌کاری این آلیاژها نیازمند نگاهی فراتر از برگه‌های اطلاعات مواد است. بحث و گفتگو در انجمن‌های ماشین‌کار حرفه‌ای، مشکلات خامی را که اپراتورها روزانه با آن مواجه هستند، آشکار می‌کند.

The Gummy Trap of Invar 36 Milling

اپراتورها اغلب با هم مقایسه می کنندماشینکاری Invar 36برای بریدن آدامس محتوای بالای نیکل آلیاژ را بسیار انعطاف پذیر و در برابر شکستن تراشه مقاوم می کند. به جای برش تمیز، مواد پاره می شوند. تراشه‌های بلند و رشته‌ای دور آسیاب انتهایی پیچیده می‌شوند که منجر به ایجاد- لبه بالا (BUE) می‌شود. این پدیده هندسه ابزار برش را از بین می برد و سطح را به شدت تخریب می کند و باعث ایجاد یکپرداخت سطح Ra 0.8بدون هندسه ابزار خاص تقریبا غیرممکن است.

قطعات CNC کوار و سخت کاری شدید

کوار تهدید مکانیکی متفاوتی را ارائه می دهد. ماشین‌کارها دائماً در مورد اجازه دادن به ابزار برای مالش سطح مواد هشدار می‌دهند. اگر یک ابزار برش حتی برای کسری از ثانیه روی سطح کوار بماند، محل کار{2}}فوراً سفت می‌شود. گذر ابزار بعدی به این ناحیه سخت شده برخورد می کند و منجر به خرابی فاجعه بار فوری ابزار یا بریدگی شدید درج می شود. این باعث افزایش نرخ ضایعات و ایجاد نقص های ساختاری پنهان می شود.

سه تله تولیدی پنهان در ماشینکاری آلیاژی با انبساط کم

شناسایی ماشین‌فروشی که ادعا می‌کند می‌تواند این فلزات را برش دهد، آسان است. یافتن تامین کننده ای که علم مواد پشت آن را درک کند، نادر است. در اینجا سه ​​تله مهم وجود دارد که ماشین‌فروشی‌های استاندارد قادر به رفع آن‌ها نیستند.

تله 1: شکست CTE سطحی از برش تهاجمی

کارگاه های استاندارد اغلب نرخ خوراک و عمق برش را برای کاهش زمان چرخه فشار می دهند. اعمال مسیرهای ابزار تهاجمی در Invar 36 باعث ایجاد گرما و تنش مکانیکی بسیار زیاد در ناحیه برشی می شود. این یک لایه تنش پسماند عمیق را روی سطح ماشینکاری شده رسوب می دهد.

از دیدگاه مهندسی، این لایه تنش خواص فیزیکی محلی آلیاژ را تغییر می دهد. ضریب انبساط حرارتی سطحی (CTE) از ماده هسته CTE منحرف می شود. حتی اگر یک را نگه داریدتحمل ± 0.005 میلی متردر بستر دستگاه، قطعه تحت بارهای حرارتی عملیاتی تاب می‌خورد و انبساط حرارتی موضعی را نشان می‌دهد.

تله 2: داده های CMM فانتوم و پایداری حرارتی

در حال بازرسیقطعات CNC کواربلافاصله پس از چرخه ماشینکاری، داده های فانتوم به دست می آید. ساختار شبکه داخلی آلیاژ به شدت در اثر نیروهای برش به هم خورده است. ممکن است یک قطعه کاملاً روی آن اندازه گیری شوددستگاه اندازه گیری مختصات (CMM)در 20 درجه، اما در عرض 72 ساعت، تنش‌های پسماند به طور طبیعی آزاد می‌شوند و باعث تغییر هندسه می‌شوند.

Dazao Machinery بازرسی نهایی فوری برای آلیاژهای انبساط کنترل شده را به شدت ممنوع می کند. ما یک فرآیند بازپخت اجباری کاهش استرس و چرخه حرارتی را اجرا می کنیم. ما اجزای نیمه تمام{2}}را در معرض دماهای بالا و پایین متناوب قرار می دهیم تا تثبیت شبکه داخلی را مجبور کنیم. ما فقط پس از اینکه این چرخه حرارتی قفل هندسی مطلق را تضمین کرد، تأیید نهایی CMM را انجام می دهیم.

تله 3: تغییرات مقدار حرارت و ناهمسانگردی دانه

تیم های تدارکات اغلب به طور کامل به گزارش های تست مواد استاندارد متکی هستند. با این حال،-کارخانه‌های فولادی سطح پایین، Invar 36 را با ساختار دانه‌های داخلی ناسازگار تولید می‌کنند. این ناهماهنگی متالورژیکی منجر به ناهمسانگردی می‌شود، به این معنی که ماده با سرعت‌های مختلف در امتداد محورهای X و Y منبسط می‌شود.

استفاده از مواد خام ذوب شده ضعیف، شکست در کاربردهای شاسی نوری را تضمین می کند. به عنوان یک استاندارد سختگیرانه کارخانه، Dazao قابلیت ردیابی دقیق مواد خام را الزامی می کند. ما داده‌های مقدار حرارت را تجزیه و تحلیل می‌کنیم و برای اطمینان از رفتار همسانگرد قبل از ورود یک بیلت به دستگاه CNC، تأیید اولتراسونیک یا ساختار دانه را انجام می‌دهیم.

مقایسه رفتار مواد: Invar 36 در مقابل Kovar

برای درک نیازهای پردازش خاص، مهندسان باید خواص خط پایه را در برابر مواد ماشینکاری استاندارد ارزیابی کنند.

فلسفه ماشینکاری دازائو: کنترل فرآیند دقیق

غلبه بر این چالش های متالورژی مستلزم کنار گذاشتن پروتکل های استاندارد ماشینکاری آلومینیوم یا فولاد است. Dazao کنترل های مهندسی دقیق را در کل طبقه تولید اجرا می کند.

هندسه ابزار و استراتژی مسیر ابزار تروکوئیدی

برای مبارزه با ماهیت صمغی Invar 36، برنامه نویسان ما آسیاب های انتهایی کاربید جامد را با زوایای چنگک بسیار مثبت و لبه های برش فوق-تیز مشخص می کنند. ما از پوشش های PVD ضخیم که لبه برش را گرد می کنند اجتناب می کنیم. به جای مسیرهای ابزار آفست استاندارد در مادستگاه های CNC 5 محوره، ما از استراتژی های آسیاب تروکوئیدی استفاده می کنیم. این یک بار تراشه نازک و ثابت را حفظ می کند و زمان تماس فیزیکی بین ابزار و قطعه کار را محدود می کند و گرما را به جای قطعه به داخل تراشه فشار می دهد.

نظم مطلق نرخ خوراک

هنگام برش کوار، تردید در نرخ خوراک غیرقابل قبول است. مهندسان CAM ما نرخ‌های تغذیه سفت و سخت را برای اطمینان از درگیری مداوم ابزار برنامه‌ریزی می‌کنند. ما از الگوریتم‌های پیشرفته{2}}نگاه به جلو در کنترل‌کننده‌های چند محوری خود استفاده می‌کنیم تا از کاهش سرعت اسپیندل در گوشه‌های تنگ جلوگیری کنیم. با حفظ حالت تهاجمی و ثابت0.002 بار تراشه IPT، لبه برش را وادار می کنیم تا کاملاً زیر لایه کار-سخت شده ایجاد شده توسط پاس قبلی بریده شود.

یکپارچه-فشار خنک کننده بالا

خنک کننده سیل استاندارد تراشه های Invar 36 را پاک نمی کند. Dazao از سیستم‌های خنک‌کننده دوکی (TSC) با فشار بالا{3}}1000 PSI قابل برنامه‌ریزی استفاده می‌کند. این سیال با سرعت بالا به عنوان یک گوه مکانیکی عمل می‌کند و از نظر فیزیکی تراشه‌های پیوسته را می‌شکند در حالی که فوراً منطقه برش را خاموش می‌کند. این BUE را حذف می کند و از آن محافظت می کندیکپارچگی سطحاز ویژگی های ماشین کاری شده

راهنمای تدارکات: هزینه واقعی قطعات توسعه کنترل شده سفارشی

ارزیابی یک شریک برای اجزای آلیاژی کم انبساط مستلزم تجزیه و تحلیل کنترل فرآیند آنها به جای صرف نرخ ساعتی دستگاه است. اگر عرضه‌کننده از چرخه‌های کاهش تنش صرفنظر کند یا ناهمسانگردی مقدار گرما را نادیده بگیرد، قیمت اولیه قطعه- پایین‌تر اغلب منجر به خرابی مونتاژ فاجعه‌بار می‌شود. انتخاب یک مرکز مهندسی با گواهینامه شدید تضمین می کند که سیستم های نوری یا هوافضای شما دقیقاً همانطور که طراحی شده اند کار می کنند.