Keramiske pindfræsere er med til at optimere bearbejdningen af flydele
Det stigende antal komponenter fremstillet af nikkelbaserede legeringer inden for aerospace-industrien medfører en stigende efterspørgsel efter optimerede skærende værktøjer. Til almindelige operationer som f.eks. hjørne- og planfræsning er bearbejdning af nikkelbaserede materialer stadig en udfordring. Disse materialer har fremragende egenskaber, men de er svære at bearbejde på grund af deres lave varmeledningsevne, tendens til at klæbe til de skærende værktøjer og indhold af abrasive partikler i legeringen.
Derfor er produktiviteten som oftest lav ved brug af hårdmetalværktøjer. Delenes kompleksitet betyder desuden også, at nogle komponenter kræver længere udhæng på værktøjerne, mens procesfleksibiliteten er en anden faktor, der står højt på mange aerospace-producenters ønskeliste. For at opfylde disse behov er der blevet udviklet ny keramisk pindfræserteknologi, der har potentiale for at optimere bearbejdningen af flydele og derved give væsentlige konkurrencefordele.
Der er mange udfordringer for dem, der producerer dele til flymotorer. De fleste af disse dele fremstilles af HRSA/nikkelbaserede legeringer, hvilket stiller særlige krav til produktionsteknikerne, der skal fremstille komponenter som spools, rotorskiver, forbrændingskamre og blisks.
Op til 30 gange højere hastighed
Selvom mange producenter bruger almindelige solide hårdmetalpindfræsere, så har den type værktøjer en begrænset performance ved bearbejdning af nikkelbaserede legeringer. På et ekstremt konkurrencepræget marked søger producenter af flymotorer efter nye teknologier, der kan forbedre faktorer som produktivitet og/eller værktøjslevetid væsentligt. Keramiske pindfræsere kan give den slags forbedringer f.eks. med op til 20-30 gange højere bearbejdningshastighed end solide hårdmetalværktøjer ved hjørne- og planfræsning. Disse imponerende forbedringer kan især opnås, fordi keramiske fræsere bevarer hårdheden ved de høje temperaturer, der opstår ved bearbejdning af nikkelbaserede legeringer.
CoroMill® 316 skrubpindfræser med påloddet keramik og udskifteligt hoved er en produktiv løsning til bearbejdning af flymotordele i ISO S-materialer. I første omgang kan konceptet med udskiftelige hoved give mulighed for at udnytte den naturlige procesfleksibilitet. Fås i en version med seks spånkanaler og lige hjørneradius til ekstremt produktiv kantfræsning og en version med fire spånkanaler, der er designet med en speciel frontgeometri til høj tilspænding, der kan effektivisere planfræsning.
CoroMill 316 pindfræser med påloddet keramik er optimal til vanskeligt tilgængelige forhold eller til at udnytte fleksibiliteten i systemet med udskifteligt hoved.
Pindfræsernes keramiske substrat åbner op for en anderledes skærende proces end traditionelle solide hårdmetalværktøjer. Og hvad der er endnu vigtigere; den unikke S1KU SiAlON-kvalitet er specialdesignet til effektiv bearbejdning af nikkellegeringer, og det understøttes af den negative geometri, der giver en stærk og sej skærkant. Sidstnævnte har også T-fas, der sikrer stabil drift.
SiAlON har en kemisk sammensætning af aluminiumoxid og siliciumnitrid (Al203+Si3N4), og den kombination giver høj slidstyrke, selv ved høje temperaturer.
Stabil bearbejdning
Det anbefales at bruge en stabil opspænding i alle tilfælde og altid uden køling; I produktionen bør der i stedet bruges trykluft, da kølevæske simpelthen vil bryde i brand ved de høje driftstemperaturer. Brug af kølevæske vil desuden medføre øget risiko for termiske chok og have en negativ effekt på værktøjets levetid. Det er også væsentligt, at det kræver høje spindelhastigheder på mindst 13000 o./min. Yderligere anbefalinger omfatter brug af medfræsning samt en programmeret værktøjsbane, der holder værktøjet i konstant kontakt med materialet.
God spånafgang
Høj skærehastighed giver højere temperatur, og det giver meget korte spåner. Faktisk genererer processen støvlignende spåner, og det er godt for spånafgang, hvor der bruges trykluft.
Keramiske pindfræsere bevarer hårdheden ved de høje temperaturer, der opstår ved bearbejdning af HRSA-materialer, og de er derfor særligt velegnede til bearbejdning af rotorblade på blisks til fly.
Intet hvidt lag
Det blev desuden bemærket, at der ikke blev dannet noget hvidt lag ved brug af keramiske pindfræsere fra Sandvik Coromant. Der er udført mange test med skærehastigheder mellem 375 og 900 m/min. (1230 til 2953 ft/min.), uden at der er set tegn på denne uønskede effekt. Det hvide lag, der menes at fremme revnedannelse, opstår i forbindelse med den høje temperatur på overfladen af et emne, efterfulgt af hurtig nedkøling.
De keramiske pindfræsere kan ud over hjørne- og planfræsning også bruges til lommefræsning, spiralinterpolation, ramping og sporfræsning. CoroMill 316 er en del af de optimerede løsninger i Sandvik Coromants sortiment af solide runde værktøjer.
Den keramiske radiuspindfræser CoroMill 316 har påloddet keramik på et hårdmetalskaft, og det giver den både styrke og fleksibilitet, og radiuspindfræserens geometri sikrer lettere, hurtigere profilfræsning.
Serien omfatter også en keramisk radiuspindfræser af CoroMill 316 til bearbejdning af blisks. Denne løsning til profilfræsning er egnet til både skrub- og sletbearbejdning.
