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Acabado mejorado de la superficie de superaleaciones

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Por natureza, los aceros de aleación del alto-níquel, del hierro o del cobalto incluyendo Monel, Inconel, Incoloy, el invar, Rene y Hasteloy son algunos de los materiales más difíciles a trabajar a máquina.

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Porque estas superaleaciones se diseñan para entregar de alta resistencia en extremadamente las temperaturas altas en los componentes encontrados a menudo en secciones ‘calientes’ de motores y de turbinas, las tensiones y el calor generados durante trabajar a máquina son considerables.

En este proceso, el borde de la herramienta que corta se expone a la considerables tensión, tensión y calor mecánicos. Las altas fuerzas compresivas y de corte atacan este borde, aumentando las temperaturas tales que las herramientas de corte pueden comenzar a perder dureza. Esto puede producir comportamiento que trabaja a máquina y también el endurecimiento de trabajo ‘gomosos’ de la causa.

Según Janos Garaczi, causan el presidente de Delta Machine Company que se especialice en complejo que trabaja a máquina, piezas apretadas de la tolerancia fuera del titanio, aleaciones de níquel, acero inoxidable, aluminio, plásticos y otras aleaciones exóticas, ésta cuando los microprocesadores no se rompen lejos limpio del objeto. En lugar, el material apenas ‘se empuja’ a un lado.

“Puede ser realmente difícil dar vuelta o moler a este tipo de material porque no produce una acción de corte clara. En lugar apenas empuja el material al lado,” explica Garaczi. El funcionamiento que trabaja a máquina gomoso es también la causa de rebabas pesadas en agujeros perforados o surcos.

“Las rebabas son uno de los problemas más grandes,” añade Garaczi. “Incluso durante acanalar, si usted corta el material a partir de un lado, apenas empuja las rebabas al borde; y si usted se acerca a él del otro lado, apenas lo aparta. No quiere interrumpir el material limpio. Tan pronto como la herramienta consiga un pedazo embotado consigue herramientas tan agudas mucho peores con la geometría correcta es dominante.”

La manufacturabilidad pobre general compromete en última instancia la integridad superficial de las piezas, dice Garaczi, que es problemático dado que es una de las causas primarias del fracaso de estos tipos de componentes.

Dado la naturaleza crítica de los usos en los cuales se utilizan estos componentes, la mayoría de las piezas trabajadas a máquina de la superaleación deben por lo tanto experimentar una operación de acabado superficial para quitar capas trabajo-endurecidas y cualquier rebaba pesada. El hacer tan tiene ventajas adicionales, incluyendo la reducción del riesgo de agrietarse de corrosión de la oxidación y de tensión (SCC).

Aunque esto se haya alcanzado tradicionalmente con un proceso de pulido costoso, sucio y largo, las nuevas piedras de afilar flexibles están simplificando la tarea incorporando uno de los materiales más duros, más duros en el planeta – nitruro de boro cúbico (CBN).

El CBN combina la dureza más alta con dureza excelente para proporcionar el final superficial óptimo. Las piedras de afilar flexibles hechas de este tipo de material se pueden montar en el equipo del CNC para las operaciones automatizadas o utilizar en el campo con las herramientas eléctricas de PDA para llevar superficies lejos trabajo-endurecidas sin la inducción de la distorsión termal adicional.

Superaleaciones

los aceros de aleación del Alto-níquel son estimados dentro de estos mercados debido a la resistencia excelente a la corrosión y el calor con fuerza, dureza, estabilidad metalúrgica, y soldabilidad. Estas superaleaciones son una gran opción para los usos que requieren resistencia química y fuerza en las características elevadas. Sus propiedades materiales incluyen la extensión baja en las temperaturas severas y se arrastran resistencia bajo altas condiciones de la tensión.

Como tal, las superaleaciones son ampliamente utilizadas como material para las piezas más calientes de equipo complejo incluyendo componentes de la energía atómica o turbinas del motor a reacción. Las aleaciones del níquel, del hierro y del cobalto también se utilizan ampliamente para los componentes aeroespaciales, los aparatos médicos, los usos petroquímicos y refinadores y proceso termal.

Según Garaczi, con las herramientas de corte derechas moler las aleaciones de níquel y los aceros inoxidables todavía se limita en cuanto al final superficial que se puede alcanzar en el mejor de los casos al Ra 32. Con el torneado, el Ra 16 es posible, pero la mayor parte del tiempo requiere un paso de pulido o de pulido.

El “pulido es un proceso muy común en estos casos, pero es muy largo y muy costoso tener que moler una partición en algunos casos, podría durar que trabajar a máquina inicial.”

Como consecuencia, Garaczi dice que la máquina del delta manda a menudo piezas para moler o pulir, optando no realizar este tipo de operación en casa.

Piedras de afilar flexibles

Para muchas tiendas de máquina, una piedra de afilar flexible es una herramienta mucho más eficiente para el acabamiento superficial total. La herramienta barata es de uso frecuente para la salida a la superficie sofisticada, quitar las rebabas, borde-mezclar y limpiar.

Hasta hace poco tiempo, sin embargo, las piedras de afilar flexibles con abrasivo del CBN estaban solamente disponibles por pedido especial. Ahora, la compañía que inventó la herramienta de la Flexión-piedra de afilar, cepilla la fabricación de la investigación (BRM) basada en California ofrece soluciones de acabado de la superficie del CBN como parte de su línea de productos estándar.

Algo asemejándose a un bottlebrush de giro, la herramienta de la Flexión-piedra de afilar es caracterizada por los glóbulos abrasivos que se montan permanentemente a los filamentos flexibles que se atan a un eje de centro. Con su proceso de abrasión de baja presión, a baja temperatura, herramientas de la Flexión-piedra de afilar del CBN de BRM puede quitar capas trabajo-endurecidas y quitar las rebabas de piezas sin perturbar la estructura metalúrgica subyacente.

Las herramientas estándar de la Flexión-piedra de afilar del CBN vienen de tamaños que se extienden a partir 4m m hasta 20m m en tres diversos tamaños de malla: 170/200, 800, y 2.500. Productos más de gran tamaño a partir 22m m hasta 38m m y los tamaños de malla adicionales están disponibles por pedido especial.

Garaczi dice que él puede ver la ventaja de poder instalar una piedra de afilar flexible en el equipo del CNC para automatizar el proceso y para acelerar el tiempo al acabar superaleaciones y los aceros inoxidables.

Él está en una posición única, comenzando con la compañía como maquinista y eventual trabajando su manera al presidente y al dueño. Como tal, él sigue siendo responsable de mucha de la programación, de las disposiciones y también de la compra.

Él dice que al tomar decisiones sobre qué herramientas es comprarlo a menudo sobre una base del proyecto-por-proyecto. Sin embargo, si la herramienta puede reducir duraciones de ciclo contra su coste, es una decisión fácil.

“Hay escenarios donde estaría bueno poder realizar el acabamiento superficial de este tipo de material en CNCs,” dice definitivamente Garaczi. “Ahorraría realmente coste mucho tiempo y extraordinariamente de elaboración.”