Strunjirea cu lichid de răcire la presiune înaltă (HPC)

Scule

de Iscar Tools

Strunjirea cu lichid de răcire la presiune înaltă (HPC)

Strunjirea cu lichid de răcire la presiune ridicată (HPC), care s-a dovedit cu decenii în urmă extrem de eficientă în prelucrarea aliajelor dificile de titan, Inconel şi a altor aliaje rezistente la temperaturi înalte, devine soluţia de bază în acest caz. Astăzi, fără a mai avea complicaţiile asociate achiziţionării de maşini sau scule speciale, se poate adapta imediat această soluţie şi se va rezolva uşor problema prelucrării metalelor moi, dificile. În premieră, tot ceea ce este necesar aplicării acestei tehnologii stă acum la dispoziţie ca linie standard.

Începând cu primavara lui 2011, Iscar a adăugat lanţului de strunjire HPC ultima verigă. Compania a lansat pe piaţă o familie completă de scule standard care acoperă toate prelucrările de strunjire, canelare şi debitare cu lichid de răcire la presiune înaltă. Realizarea vine ca o consecinţă a experienţei acumulate de ISCAR pe perioada ultimului deceniu, perioadă în care au fost furnizate soluţii ne-standard HPC, câtorva sute de prelucrători, în special a celor care prelucrează aliaje din titan. Sculele făcând parte din această nouă familie Jet High Pressure (JHP) sunt practic utilizate similar celor standard cu care suntem obişnuiţi atât la reglare, schimbarea muchiei sau a plăcuţei în sine.

Noua familie de scule ISCAR JHP poate fi adaptată uşor instalaţiilor standard de înaltă presiune existente pe cele mai populare maşini cu comandă numerică, de câţiva ani buni. În ceea ce priveşte tehnologiile, parametrii de aşchiere pentru strunjirile HPC, există o bază de date bine pusă la punct. Se poate face extrem de simplu trecerea la un proces mai rapid, mai sigur în care şpanul lung e înlocuit de unul fragmentat, iar în multe cazuri să realizeză operaţii practic imposibile până nu demult. În orice caz HPC este de acum un ,,teritoriu“ bine explorat.

Avantaje dovedite

Conceptul de ,,strunjire HPC” este binecunoscut prelucrătorilor familiarizaţi cu strunjirea materialelor dificil de prelucrat, mai ales în cazul în care îndepărtarea de volume mari de metal este o cerinţă primordială. Prin utilizarea strunjirii HPC, ne informează prelucrătorii experimentaţi, se elimină în mare măsură aglomerarea aşchiilor, chiar lipirea lor şi ne referim aici la prelucrarea titanului, a Inconel, a oţelurilor inoxidabile. Rezultatul: creşterea impresionantă a durabilităţilor şi a regimurilor aşchietoare. De fapt, dublarea regimului de aşchiere şi a durabilităţii devin regulă şi nu excepţie.

Majoritatea experimentărilor din ultimii ani au fost făcute prelucrând titan, cu viteza de până la 150m/min. Rezultatele obţinute au fost:

- reducerea cu 20-50% a ciclului de producţie

- reducerea durităţii zonei prelucrate

- eliminarea lipirilor şi evitarea formării muchiei false

- bun control al aşchiei

- durabilitate superioară

Aşchiile rezultate sunt uniforme, bine fragmentate. Cu cât presiunea lichidului creşte, cu atât dimensiunile aşchiilor sunt mai mici.

În oţel inoxidabil, această tehnologie elimină familiara muchie falsă şi odată cu ea supraîncălzirea inevitabilă, distrugerea în final a sculei şi calitatea proastă a suprafeţei rezultate.

Realizarea răcirii la locul potrivit

Ce aduce în plus HPC faţă de răcirea clasică ?

În primul rând, lichidul la presiune mare (30-400 bari), concentrat precis în zona aşchietoare, creează o ,,lamă hidraulică" cu suficientă forţă şi efect de răcire, pentru a ajunge în zona respectivă sub formă lichidă şi nu sub formă de vapori. Această situaţie este de multe ori diferită când presiunea e scăzută, lichidul evaporându-se frecvent sub efectul temperaturii ridicate din  zona de aşchiere.

În faza lichidă, nu numai că realizează eficient lubrifierea, dar are şi rol de transport al aşchiilor. De asemenea, căleşte şi fragilizează şpanul, uşurând astfel fragmentarea lui, care practic se produce spontan. Aşchiile rezultă în segmente mici, uşor de dirijat. Figurile 1-3 ilustrează efectul de micşorare a aşchiilor, utilizând strunjirea HPC în piese din INCONEL 718 (figura 1), oţel inoxidabil 316L (figura 2) şi titan TibAlV4 (figura 3)


Cheia succesului o reprezintă direcţionarea precisă a lichidului în zona de tăiere. Putem asemăna efectul produs cu un laser, spre deosebire de cel al unui simplu fascicul luminos, difuz. Întregul volum de lichid este astfel îndreptat spre zona unde muchia aşchietoare desprinde aşchia.

De asemenea, datorită traseului interior al lichidului, sistemul HPC asigură un avantaj suplimentar. Sunt menţinute la temperaturi joase axul maşinii, scula, plăcuţa şi piesa, prelungind considerabil durabilitatea sculei şi viaţa întregului echipament.

Într-un fel, acţionează similar sistemului de răcire al unui motor cu combustie internă.

Presiune ridicată = durabilitate superioară

Fără nicio îndoială, presiunea ridicată a lichidului aduce mărirea durabilităţii sculei, atunci când viteza de aşchiere este păstrată la aceaşi valoare.

La prelucrarea unei piese din INCONEL 718 cu viteza de 50 m/min, creşterea presiunii lichidului de la 6-8 bari la 70 bari a adus o creştere a durabilităţii muchiei de la 13 la 18 minute. La viteza de 60 m/min, la aceeaşi creştere a presiunilor, durabilitatea a crescut impresionant de la 6 min la 14 min.

Creşterea similară a presiunii la strunjirea TibAlV4 a adus o creştere a durabilităţii de la 40 la 60 min în condiţiile unei viteze de 50 m/min şi de la 12 la 18 minute la o viteză de 70m/min.

În operaţii de canelare, în acelaşi aliaj de titan, în condiţii HPC, durabilităţiile au variat odată cu amplificarea regimului aşchietor.

La menţinerea constantă a presiunii la 10 bari, muchia a rezistat de la 3 canelări la viteza de 25m/min la mai puţin de una crescând viteza la 60m/min. În aceleaşi condiţii de viteză, crescând presiunea la 70 bari, durabilităţile au fost de 9 şi respectiv 6 canelări.

La 140 bari, aceeaşi muchie care rezistă anterior la 6 canelări (Vc=60m/min), şi-a păstrat proprietăţile pe durata a 9 canelări (Vc=60m/min). Fără excepţie, creşterea presiunii lichidului a dus la creşterea durabilităţii muchiei.

Scule standard HPC, detalii

Putem afirma că elementul esenţial al sculelor standard ISCAR destinate strunjirii îl reprezintă duza aflată în zona superioară a suportului. Operatorul poate regla direcţia jetului pe un arc de 8 grade, pentru a ,,ochi" zona de aşchiere (figura 4a şi 4b). Dispozitivul poate fi, de asemenea, retras uşor pentru a elibera zona când este necesară schimbarea muchiei sau a plăcuţei, spre deosebire de orice altă sculă HPC concurentă. Pentru eliberarea plăcuţei operatorul pur şi simplu împinge în spate duza şi o apasă. E nevoie de numai o secundă. Duza revine în mod automat în poziţia iniţială când instalaţia este din nou alimentată cu lichid (fig 5a şi 5b).

Cele mai multe scule ISCAR JHP au posibilitatea să furnizeze două jeturi de înaltă presiune, astfel:

- unul care este eliberat în zona frontală superioară a suportului

- al doilea, cu direcţie fixă, eliberat în zona inferioară a suportului şi ,,ţintind” în sus spre zona de aşchiere (scule ISO). Acest al doilea jet devine operaţional prin utilizarea unui şurub ,,trece/nu trece“ care amplifică volumul lichidului în zona de aşchiere, realizând răcire şi lubrifiere suplimentară. În orice caz, efectul de control al şpanului este dat numai de duza superioară (figurile 6,7 şi 8).

Familia JHP – operaţii de strunjire canelare, debitare

Oferta iniţială JHP include suporţi pentru toate sistemele populare ISCAR.

În ceea ce priveşte strunjirea, aceasta include familiile ISOTURN, HELITURN şi multe tipuri de scule cu cap interschimbabil de tip CAMFIX, atât cu sistem de prindere cu şurub, cât şi cu bridă.

În ceea ce priveşte canelarea şi debitarea, sistemul include familiile PENTACUT, TANG-GRIP, CUT-GRIP şi SUMO-GRIP (figura 9). Evident, linia JHP pune la dispoziţie toate accesoriile, elementele de prindere, ca repere standard. Gama cuprinde 6 tipuri diferite de duze, care pot fi adaptate în funcţie de condiţiile specifice ale fiecărei plăcuţe.

Generalităţi

Noua linie de scule standard HPC, a fost creată având la bază decenii de experienţă în livrarea unor soluţii speciale celor interesaţi în utilizarea acestei soluţii. Plecând de la această experienţă, amintim mai jos câteva idei utile celor ce intenţionează să aplice HPC:

- în ceea ce priveşte capacitatea pompei de presiune, nu depăşiţi presiunea maximă indicată pentru sculă: 300 bari pentru strunjire şi debitare şi 340 bari pentru sculele de canelare-strunjire.

- pentru toate sculele JHP, există recomandări privitoare la debite, pentru fiecare gamă de presiuni. Pentru a avea cele mai bune rezultate, asiguraţi-vă ca pompa maşinii respectă ambele cerinţe: de presiune şi de debit.

- aşchia începe să fie fragmentată, de la o anumită valoare a presiunii. Ridicaţi presiunea progresiv până când obţineţi efectul scontat.

- utilizarea lichidului de răcire, indiferent de presiunea utilizată, măreşte durabilitatea. Numai sistemul HPC aduce şi control asupra aşchiei.

- asiguraţi-vă că plăcuţele de aşezare sunt la locul lor, toate elementele de fixare sunt bine strânse, iar uşa maşini-unelte este închisă înainte de a alimenta sistemul cu lichid. Presiunile mari nu fac deloc concesii unor sisteme neetanşe.

Odată eliminate incertitudinile legate de procedeul de strunjire HPC, puteţi rezolva toate locurile înguste asociate prelucrărilor în titan, Inconel şi oţeluri inoxidabile.

Problemele de întrerupere a producţiei din cauza aglomerărilor şi a lipirilor de şpan, a supraîncălzirilor, a distrugerii suporţilor sau a volumelor insuficiente de aşchii îndepărtate aparţin trecutului, odată ce aţi implementat sculele ISCAR JHP, împreună cu instalaţiile standard pentru conducerea lichidului şi utilizaţi parametrii corecţi.

Mai mult, sculele ISCAR JHP vă asigură productivitatea şi profitabilitatea solicitate.


  


Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord