Keramik kan klare varmen

Udfordring: Hvad skal man gøre, hvis hårdmetalværktøjerne ikke er det rette til HRSA-bearbejdning?

Løsning: Korrekt anvendt er keramiske skærkvaliteter et godt alternativ.

Sialon og whisker-keramik er gode alternativer til både drejning og fræsning af varmebestandige superlegeringer (HRSA). En væsentlig undergruppe er Inconel-legeringer, der typisk bruges til højtemperaturapplikationer i flymotorer og energiproduktion. Og så bruges der stadig hyppigere påsvejste hårde materialer i olie- og gasindustrien.

Keramisk fræsning af turbineskovl

Keramik bevarer hårdheden selv med høje temperaturer og har en lav reaktivitet med emnematerialerne, men ulempen er, at keramik er mindre sej end hårdmetal. Det kræver en stabil proces med minimale vibrationer. Værktøjsudhænget skal være kort, start og udgang skal ske blødt, og fuldsporsfræsning skal helt undgås.
Der er væsentlige forskelle mellem keramisk drejning og fræsning. Ved drejning må skærehastigheden maks. være 300 m/min., mens fræserne kan nå helt op på 1000 m/min. Keramisk drejning kræver uafbrudt og rigelig kølevæskeflow, mens fræsning overhovedet ikke tåler køling for at undgå termisk belastning.
Runde skær er optimale til både drejning og fræsning. Det anbefales at anvende lille spåndybde for at få en lille indgangsvinkel og dermed undgå stråleslid.
Den primære retningslinje for keramisk fræsning er at bruge relativ lav tilspænding (0,05–0,08 mm/tand) sammenlignet med hårdmetal for at opnå meget høj skærehastighed. Den høje temperatur, der opstår omkring skærezonen, forbedrer skæreforløbet og gør det lettere effektiv at fjerne små, rødglødende spåner. Der skal hellere bruges planfræsning end kant/hjørnefræsning og "waterline-fræsning".

Fræsning med keramiske skær er en produktiv løsning til produktion af flymotorer i ISO S-materialer.

Positive skær er optimale til medfræsning, der er den anbefalede metode. Negative geometrier er almindelige, når det er nødvendigt at anvende modfræsning, og det giver tykke spåner ved udgangen.

Sammenfatning

Med optimale metoder kan keramiske værktøjers evne til at køre med ekstremt høj hastighed give væsentligt højere spånvolumener i krævende HRSA-applikationer.

Kundecase

Emne: Inconel-komponent

Resultat:
Der blev opnået en besparelse på i alt 42 timers indgrebstid, og produktiviteten steg med 469 %.