درج های کاربید جدید چگونه تراشکاری فولاد را پایدار می کند؟

تولیدکنندگان باید تاثیرات زیست محیطی خود را به حداقل برسانند و در عین حال مصرف انرژی را در راستای 17 هدف توسعه پایدار جهانی تعیین شده توسط سازمان ملل متحد (سازمان ملل) بهینه کنند.علیرغم اهمیت CSR برای شرکت، Sandvik Coromant تخمین می زند که سازندگان بین 10 تا 30 درصد مواد را در فرآیندهای ماشینکاری خود هدر می دهند، با راندمان ماشینکاری معمولی کمتر از 50 درصد، از جمله مراحل طراحی، برنامه ریزی و برش.
بنابراین سازندگان چه کاری می توانند انجام دهند؟اهداف سازمان ملل دو مسیر اصلی را با در نظر گرفتن عواملی مانند رشد جمعیت، منابع محدود و اقتصاد خطی توصیه می کند.ابتدا از فناوری برای حل این مشکلات استفاده کنید.مفاهیم صنعت 4.0 مانند سیستم های فیزیکی سایبری، داده های بزرگ یا اینترنت اشیاء (IoT) اغلب به عنوان راه پیش روی سازندگانی که به دنبال کاهش ضایعات هستند ذکر می شود.با این حال، این واقعیت را در نظر نمی گیرد که اکثر سازندگان هنوز ماشین ابزار مدرن با قابلیت های دیجیتال را در عملیات تراشکاری فولاد خود پیاده سازی نکرده اند.
اکثر تولید کنندگان اهمیت انتخاب درجه درج برای بهبود کارایی و بهره وری تراشکاری فولاد را تشخیص می دهند و این که چگونه بر بهره وری کلی و عمر ابزار تأثیر می گذارد.با این حال، بسیاری از مردم با در نظر نگرفتن مفهوم کلی ابزار، از تیغه‌ها و دسته‌های پیشرفته گرفته تا راه‌حل‌های دیجیتال با استفاده آسان، این ترفند را از دست می‌دهند.هر یک از این عوامل می تواند با کاهش مصرف انرژی و کاهش ضایعات به سبز شدن فولاد کمک کند.
سازندگان در هنگام تراشکاری فولاد با چالش های زیادی روبرو هستند.اینها شامل گرفتن لبه های بیشتر از یک تیغه، افزایش نرخ حذف فلز، کاهش زمان چرخه، بهینه سازی سطح موجودی و البته به حداقل رساندن ضایعات مواد است.اما اگر راهی برای حل همه این مشکلات وجود داشت، اما به طور کلی به پایداری بیشتر رسید، چه؟یکی از راه های کاهش مصرف برق کاهش سرعت برش است.تولیدکنندگان می توانند با افزایش متناسب نرخ خوراک و عمق برش، بهره وری را حفظ کنند.این کار علاوه بر صرفه جویی در مصرف انرژی، عمر ابزار را نیز افزایش می دهد.در تراشکاری فولاد، Sandvik Coromant افزایش 25 درصدی در میانگین عمر ابزار پیدا کرد که همراه با عملکرد قابل اطمینان و قابل پیش بینی، تلفات مواد را روی قطعه کار و درج به حداقل رساند.
انتخاب برند مناسب تیغه می تواند تا حدودی به رسیدن به این هدف کمک کند.به همین دلیل است که Sandvik Coromant یک جفت گرید جدید کاربید برای تراش P به نام های GC4415 و GC4425 را به محدوده خود اضافه کرده است.GC4425 مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر حرارت و چقرمگی را بهبود می بخشد، در حالی که درجه GC4415 برای تکمیل GC4425 طراحی شده است که عملکرد بهبود یافته و مقاومت در برابر دمای بالاتر مورد نیاز است.توجه به این نکته ضروری است که هر دو گرید را می توان بر روی مواد سخت تری مانند فولاد ضد زنگ بدون آلیاژ Inconel و ISO-P استفاده کرد که به ویژه در برابر تنش های مکانیکی سخت و مقاوم هستند.درجه مناسب به ماشینکاری قطعات بیشتر در حجم بالا و/یا تولید انبوه کمک می کند.
درجه GC4425 به دلیل توانایی آن در دست نخورده نگه داشتن خط لبه، سطح بالایی از ایمنی فرآیند را فراهم می کند.از آنجا که درج می تواند قطعات بیشتری را در هر لبه ماشین کاری کند، کاربید کمتری برای ماشینکاری همان تعداد قطعه استفاده می شود.علاوه بر این، درج هایی با عملکرد ثابت و قابل پیش بینی با به حداقل رساندن ضایعات مواد قطعه کار، از آسیب به قطعه کار جلوگیری می کنند.هر دوی این مزایا میزان ضایعات تولید شده را کاهش می دهد.
علاوه بر این، برای GC4425 و GC4415، مواد هسته و پوشش درج برای مقاومت بهتر در دمای بالا طراحی شده است.این امر اثرات سایش بیش از حد را کاهش می دهد، بنابراین ماده قادر است لبه خود را در دماهای بالاتر حفظ کند.
با این حال، سازندگان باید استفاده از مایع خنک کننده را در تیغه های خود نیز در نظر بگیرند.هنگام استفاده از ابزارهایی با خنک کننده فرعی و خنک کننده فرعی، ممکن است در برخی از عملیات قطع کردن منبع خنک کننده فوق العاده مفید باشد.وظیفه اصلی یک سیال برش حذف براده ها، خنک کردن و روانکاری بین ابزار و مواد قطعه کار است.هنگامی که به درستی اعمال می شود، بهره وری را به حداکثر می رساند، ایمنی فرآیند را افزایش می دهد و بهره وری ابزار و کیفیت قطعه را افزایش می دهد.استفاده از جا ابزار با خنک کننده داخلی نیز عمر ابزار را افزایش می دهد.
هر دو GC4425 و GC4415 دارای یک لایه Inveio® نسل دوم هستند، یک پوشش آلومینا CVD بافت دار (Al2O3) که برای پردازش طراحی شده است.بررسی Inveio در سطح میکروسکوپی نشان می دهد که سطح ماده با جهت کریستالی یک طرفه مشخص می شود.علاوه بر این، جهت گیری قالب نسل دوم پوشش Inveio به طور قابل توجهی بهبود یافته است.مهمتر از قبل، هر کریستال در پوشش آلومینا در یک جهت تراز شده است و مانعی محکم برای ناحیه برش ایجاد می کند.
Inveio درج هایی با مقاومت سایش بالا و عمر ابزار طولانی ارائه می دهد.البته عمر ابزار بیشتر برای کاهش هزینه واحد مفید است.علاوه بر این، ماتریس کاربید سیمانی این ماده حاوی درصد بالایی از کاربید بازیافتی است که آن را به یکی از سازگارترین گریدها با محیط زیست تبدیل می کند.برای آزمایش این ادعاها، مشتریان Sandvik Coromant تست های پیش فروش را روی GC4425 انجام دادند.یک شرکت General Engineering از تیغه رقیب و تیغه GC4425 برای ساخت رول های پرس استفاده کرد.ماشینکاری محوری خارجی پیوسته و نیمه تمام کلاس ISO-P با سرعت برش (vc) 200 متر در دقیقه، نرخ تغذیه 0.4 میلی متر در دور (fn) و عمق (ap) 4 میلی متر.
سازندگان معمولا عمر ابزار را با تعداد قطعات ماشین کاری شده (قطعه) اندازه گیری می کنند.درجه رقیب 12 قطعه را به دلیل تغییر شکل پلاستیکی برای سایش ماشین کاری کرد، در حالی که درج Sandvik Coromant 18 قطعه را ماشین کاری کرد و این کار را 50٪ طولانی تر، با سایش ثابت و قابل پیش بینی انجام داد.این مطالعه موردی مزایایی را نشان می‌دهد که می‌توان با ترکیب عناصر ماشینکاری مناسب به دست آورد و اینکه چگونه توصیه‌ها در مورد ابزارهای ترجیحی و برش داده‌ها از یک شریک قابل اعتماد مانند Sandvik Coromant می‌تواند به ایمنی فرآیند کمک کند و تلاش‌های تامین ابزار را کاهش دهد.زمان از دست رفته.ابزارهای آنلاین مانند CoroPlus® Tool Guide نیز محبوبیت پیدا کرده‌اند و به تولیدکنندگان کمک می‌کنند تا درج‌های تراشکاری و درجه‌هایی را که به بهترین وجه با نیازهایشان مطابقت دارند ارزیابی کنند.
برای کمک به نظارت بر فرآیند، Sandvik Coromant همچنین نرم افزار کنترل فرآیند CoroPlus® را توسعه داده است که پردازش را در زمان واقعی نظارت می کند و در صورت بروز مشکلات خاص، مانند توقف دستگاه یا جایگزینی تیغه های فرسوده، بر اساس پروتکل های برنامه ریزی شده عمل می کند.این ما را به دومین توصیه سازمان ملل در مورد ابزارهای پایدارتر می رساند: حرکت به سمت اقتصاد دایره ای، برخورد با زباله به عنوان ماده خام و ورود مجدد به چرخه های بی طرف از منابع.به طور فزاینده ای آشکار می شود که اقتصاد دایره ای سازگار با محیط زیست و برای تولید کنندگان سودآور است.
این شامل بازیافت ابزارهای کاربید جامد نیز می شود – در نهایت، اگر ابزارهای فرسوده به محل های دفن زباله و دفن زباله ختم نشوند، همه ما سود می بریم.هر دو GC4415 و GC4425 حاوی مقادیر قابل توجهی از کاربیدهای بازیافتی هستند.تولید ابزارهای جدید از کاربید بازیافتی 70 درصد انرژی کمتری نسبت به تولید ابزارهای جدید از مواد بکر نیاز دارد که همچنین منجر به کاهش 40 درصدی انتشار CO2 می شود.علاوه بر این، برنامه بازیافت کاربید Sandvik Coromant برای همه مشتریان ما در سراسر جهان در دسترس است.شرکت ها بدون در نظر گرفتن مبدا، تیغه های مستعمل و چاقوهای گرد را از مشتریان خریداری می کنند.این در واقع با توجه به کمیاب و محدود بودن مواد خام در دراز مدت ضروری است.به عنوان مثال، ذخایر تخمینی تنگستن حدود 7 میلیون تن است که حدود 100 سال برای ما دوام خواهد داشت.برنامه بازپس گیری به Sandvik Coromant اجازه داد تا 80 درصد محصولات خود را از طریق برنامه بازخرید کاربید بازیافت کند.
با وجود عدم اطمینان بازار فعلی، تولیدکنندگان نمی توانند سایر تعهدات خود از جمله مسئولیت اجتماعی را فراموش کنند.خوشبختانه، با اتخاذ روش‌های ماشین‌کاری جدید و درج‌های کاربید مناسب، تولیدکنندگان می‌توانند پایداری را بدون به خطر انداختن ایمنی فرآیند بهبود بخشند و به طور مؤثرتری به چالش‌هایی که COVID-19 به بازار آورده است رسیدگی کنند.
رولف مدیر محصول در Sandvik Coromant است.او تجربه گسترده ای در توسعه محصول و مدیریت تولید مواد ابزار دارد.او پروژه‌هایی را برای توسعه آلیاژهای جدید برای انواع مختلفی از مشتریان مانند مهندسی هوافضا، خودرو و عمومی رهبری می‌کند.
داستان "ساخت در هند" پیامدهای گسترده ای دارد.اما سازنده «ساخت هند» کیست؟تاریخچه آنها چیست؟"Mashinostroitel" یک مجله تخصصی است که برای بیان داستان های باورنکردنی ایجاد شده است… ادامه مطلب