Og det er her hovedutfordringen med keramikk ligger. Først må man finne riktig skjærehastighet i forhold til arbeidsstykkets hardhet for å få den

Transkript

1 Har du nok tid og penger så er det nesten mulig å maskinere alle typer metaller med de verktøyene du har. Du har sikkert ikke ikke råd eller tid til å eksprimentere hver dag for å finne den optimale verktøyløsningen, men konkurranse-presset setter en premie på produktivitet og økonomi, og stort sett så forsøker alle å kutte maskinerings-tid og redusere antall operasjoner med jevne mellomrom. Bruk av keramikk til fresing og dreing av herdede metaller & sveis kan gi store tids besparelser, bare du bruker de riktige parametrene og har en stabil maskin! De egenskaper som gjør de herdede metallene så effektive i bruk, gjør de også meget vanskelig og tidkrevende å maskinere. Dette medfører ofte høyt forbruk av skjærende verktøy og evt. bruk av kostbare PCBN/PCD verktøy. Den tradisjonelle tilnærmingen har vært å grovkjøre delene før herding, hvis mulig, og deretter maskinere på nytt, evt. sliping. Denne prosessen er tidkrevende og drar opp produksjons-kostnadene. En måte å redusere disse kostnadene på er å frese delen i herdet tilstand. Fresing av herdet stål med hardmetall innebærer små kutt med lav mating, som genererer relativt lave skjærekrefter og små spon. Typiske skjærehastigheter er fra 120 m/min på mataller rundt 45 HRC, til 60 m/min og saktere på materialer hardere enn 60 HRC. I de siste tiårene har utviklingen av keramiske plater med god varme-, styrke- og slitasjeegenskaper skutt fart, og man ser nå flere og flere applikasjoner hvor keramiske plater

2 erstatter hardmetall plater. For de fleste typer keramiske plater er imidlertid en økt hardhet i platene ledsaget av en nedgang i seighet, som gjør de sårbare for avbrutte kutt. Altså har vi en utfordring med keramikk og avbrutte kutt når vi skal maskinere herdede metaller. Noen produsenter har funnet den riktige oppskriften for å løse dette problemet ved å bruke aluminiumoksyd-titan-karbid og siliconnitride blandet med keramikk, forsterket med silisiumkarbid, kalt «whiskers» (betyr værhår). En hardmetall plate tåler temperaturer opp mot grader før den starter å miste sine egenskaper, mens en keramisk whiskers plate kan tåle temperaturer opp mot 1400 grader, og er helt overlegen alle andre typer av keramikk på herdet metall. Se skisse under. Som med hardmetall, vil skjærehastigheten for whiskers-keramikk varierer med arbeidsstykkets hardhet, men stort sett kan man kjøre 3-5 ganger så fort i herdet materiale (45-70 HRC) med en keramisk plate, og med mye høyere mating. Whiskers-keramikk bruker varme til å skyve ut metallet, og uten høy skjærehastighet får man ikke den ønskede friksjonen som skaper varmen. På grunn av den sterke varmen på skjæreeggen blir metallet mykere og blir «skjøvet» ut. Se skisse under

3 Og det er her hovedutfordringen med keramikk ligger. Først må man finne riktig skjærehastighet i forhold til arbeidsstykkets hardhet for å få den ønskede temperaturen som skyver metallet ut av arbeidstykket. Kuttdybde og matings parametre er også viktig for å få riktig temperatur. Er spontykkelsen for stor, så transporteres mye av varmen bort og vi får for lav temperatur på skjæreeggen. Er spontykkelsen for liten, transporterer vi for lite av varmen bort og vi får for høy temperatur på skjæreeggen. Begge situasjoner reduserer levetiden på skjære-eggen betydelig. Det optimale er at sponet transporterer vekk 75% av den genererte varmen. I skissen under kan du se anbefalte parametre for maskinering av herdede metaller. Holder du deg til disse så er du på den sikre siden.

4 Fresing av herdet metall Fresing med keramikk krever at du følger nøye med på alle parametere. Stabilitet i maskiner er avgjørende for et godt resultat, spesielt når du skal frese med et keramisk verktøy. Vibrasjoner vil redusere levetiden på verktøyet, så stabilitet er «kongen» som vil avgjøre om det blir en suksess eller fiasko. 1. Sørg for at du programmerer minimalt med inn og utganger som mulig og sørg for at fresen er i konstant inngrep så lenge som mulig. Dette vil forlenge levetiden på de keramiske platene med opp til %. 2. Programmer kjøre-parametre i henhold til kermikk leverandørens anbefalte kjøredata. Noen produsenter, som Greenleaf, har belagte keramiske plater som kan kjøres 20-30% raskere og har lengre levetid enn ubelagte plater. 3. Programmer innganger som helical-interpolering eller bruk ramping. Dette brukes for å forhindre at du får stor slitasje på et enkelt punkt på den keramiske platen, som igjen reduserer levetiden. 4. Kjør myke innganger. 5. Kjør medfresing. Huskereglen er at keramikk skal kjøres fra tykk til tynn! 6. Hvis du skal bruke runde keramiske plater i fresen så må du beregne den effektive diameter. Den effektive diameteren vil variere avhengig av kuttdybden. Se figur under. 7. % inngrep i forhold til diameter på fresen bør ligge på 40-60%. Dette gir lengst levetid på platene. 8. I forhold til % inngrepstid ved en rotasjon, så må du øke skjærehastigheten tilsvarende. Har du 50% inngrepstid, så må du øke skjærehastigheten 50%. Grunnen er at når det keramiske skjæret er i luft så kjøles det ned, og du bruker varme til å skyve ut metallet, så for at du skal ha riktig temperatur på skjæreeggen må hastigheten justeres opp. 9. Ved å bruke Chip Thinning kan du øke produktiviteten med opp til 130%, men her kan det oppstå en del utfordringer hvis man strekker strikken for langt. Se kapittel nedenfor. 10. Bruk positive plater ved finkjøring og på tynne deler, eller på arbeidstykker der du er bekymret for at varmen kan forårsake problemer. Men kjører du med riktige parametre skal ikke dette være et problem. 11. Bruk alltid keramiske plater med en fase. Dette flytter belastningspunktets pressretning fra 270 til 315, og den keramiske platen får dermed lengre levetid. 12. Sørg for at du har en fres som er beregnet for keramiske plater. Anleggsflaten er vinklet annerledes enn på en fres beregenet for hardmetall plater. Det samme gjelder ved dreiing. Greenleaf sine keramiske dreieholdere er vinklet -10 Holdere til hardmetall plater er vinklet - 5.

5 13. Bruker du riktige parametre skal du kunne legge hånden din på arbeidstykket med en gang du har stoppet fresen. Det skal ikke være mer enn C hvis du har satt opp dine parametre riktig. 14. Bruk keramikk-leverandøren sin fresekalkulator for å beregne dine kjøreparametre enklere og sikrere. Greenleaf har utviklet en kalkulator (excel) som beregner alle nødvendige parametre for å få en høyest mulig produktivitet og lengst mulig standtid. Å beholde tilstrekkelig varme i kuttsonen og samtidig sikre at spon transporterer bort overflødig varme, innebærer å opprettholde en "sweet spot" av gjennomsnittlig spon-tykkelse. Gjennomsnittlig fordi fresing av natur produserer spon med varierende tykkelse. Et spon som er for tynn har utilstrekkelig med masse til å absorbere varme og transportere den vekk. Videre kan et tynt spon indikere at skjærekanten gnir eller polerer arbeidsstykket snarere enn å kutte den. Et tynt spon kan også indikere at du legger for hardt press på det keramiske skjæret sin spiss, som er det svakeste punkt på platen. Slike forhold fører til at den keramiske platen raskt blir utslitt. På den annen side, bærer et spon som er for tykk hoveddelen av varmen vekk fra skjæreeggen, reduseres temperaturen og generere høy belasting på maskinen og den keramiske platen, noe du helst vil unngå hvis du ønsker lang standtid. Trenger du hjelp til å komme i gang, kontakt oss på tlf ! salg@sapeg.no Tlf:

6