Раздвигая границы с керамикой

Sep 28, 2023

По словам Берни МакКоннелла, исполнительного вице-президента по коммерческим вопросам компании Greenleaf Corp., Сагертаун, Пенсильвания, развитие революционных возможностей использования твердых сплавов в механической обработке практически исчерпано.

«Помимо различных действий с покрытиями, геометрией и подготовкой кромок, существует очень много способов смешивания и смешивания твердосплавных материалов», — сказал он. «Большинство интересных технологических разработок приходится на керамическую часть бизнеса». Это касается как режущих инструментов, так и деталей. «Независимо от того, идете ли вы о сверхбыстрой работе, о экстремальных температурах или об абразивном износе, керамика расширяет границы возможностей в различных областях применения. Сегодняшние возможности керамики невероятны и продолжают улучшаться».

Керамика остается отличным решением для жаропрочных сплавов и абразивных материалов, обеспечивая потрясающую скорость обработки. Фактически, по словам Роберта Наваррете, национального специалиста по продуктам для отрезки, обработки канавок и токарной обработки в Iscar USA, скорость фрезерования жаропрочных сплавов варьируется от 2800 до 4400 футов поверхности в минуту (SFM).

«Для фрезерования я обычно начинаю со скорости около 3400 SFM, измеряю износ пластины и соответствующим образом корректирую параметры», — объяснил он. «Для токарной обработки жаропрочных сплавов, в зависимости от возможностей станка, потребуется от 600 до 1100 SFM».

Но в этом нет ничего нового. Наваррете отметил, что ряд магазинов знакомы с этими возможностями, основываясь на опыте работы с керамикой, армированной нитевидными волокнами, что является технологией, созданной десятилетия назад. Вместо этого он рекламировал новую керамику из кремния, алюминия, кислорода и азота (SiAlON). «Вы можете использовать те же параметры, что и усы, с меньшими затратами, потому что SiAlON дешевле производить, чем усы», — сказал Наваррете. «Я никогда не ходил в магазин, не выбирал и не назначал SiAlON и не стоил дороже, чем ус. Этого не произошло».

Разница в цене может легко составить 25-30%, добавил он, ссылаясь на случай, когда керамика, армированная нитевидными кристаллами, имеет срок службы семь минут по сравнению с шестью минутами для SiAlON. Но при снижении цены на 25 % это приводит к экономии 7 % в пользу SiAlON. «За год использования это огромная экономия», — утверждает Наваррете. «Керамика недешева».

Еще один плюс: SiAlON «гораздо более щадящий, чем нитевидная керамика», продолжил он, и в результате они могут работать на более низких скоростях без пластификации, которая обычно требуется для резки нитевидной керамики. «Если бы у меня была деталь с прерывистым резом, например поковка с окалиной или коркой любого типа, я бы использовал SiAlON, а не ус».

Iscar предлагает «прочные» SiAlON и «жесткие» версии. Последний рекламируется как «похожий на ус», поскольку он имитирует твердую и хрупкую природу керамики, армированной усами.

Между тем, по словам Мартина Дилламана, глобального менеджера компании по проектированию и применению, керамика премиум-класса Greenleaf, армированная нитевидными волокнами, по-прежнему находит применение с добавленной стоимостью благодаря ее более высокой твердости в горячем состоянии и более широким возможностям подачи. Например, по его словам, «обычно вы не будете использовать SiAlON в жаропрочных сплавах, потому что они работают при более высокой скорости подачи, которая превышает требования к чистоте поверхности детали. Поэтому вам придется использовать керамику, армированную нитевидными кристаллами, если ты хочешь сохранить скорость и финишировать».

Дилламан добавил, что многие аэрокосмические компании проводят звуковые испытания своих деталей из жаропрочных сплавов, проверяя на наличие мелких дефектов поверхности. Но в каждом известном ему случае «поверхность, оставленная SiAlON, не выдерживает ультразвуковые испытания, тогда как наша керамика WG300 и керамика, армированная нитевидными кристаллами WG600 с покрытием, были одобрены для этого тестирования. Таким образом, определенно есть некоторые области, где усы не проходят». будет заменен на SiAlON».

Грег Бронсон, директор по продажам Greenleaf в Америке, уточнил. «Поскольку кромка керамики с усами держится лучше, вы не получите такого же уровня тепловыделения и размазывания материала, из-за которого детали могут не пройти дополнительные испытания поверхности».