การตัดแบบแห้งเทียบกับการหล่อเย็นแบบไหลท่วม: การทดสอบการสึกหรอของดอกกัดสแตนเลส TEX

คุณเป็นวิศวกรกระบวนการที่กำลังประสบปัญหาความล้มเหลวของเครื่องมือที่ไม่สามารถคาดเดาได้เมื่อทำการกัดเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 316 หรือไม่? การเลือกใช้ระหว่างระบบการตัดแบบแห้งและแบบใช้สารหล่อเย็นเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโรงงานของคุณ การทดสอบการสึกหรออย่างครอบคลุมของเราสำหรับดอกกัดปลาย DOHRE TEX seriesเผยให้เห็นวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพกลยุทธ์การใช้สารหล่อเย็นเทียบกับของเหลวในการตัด เรียนรู้วิธีลดการสึกหรอและเพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องมือให้สูงสุด

น้ำยาหล่อเย็นแบบ Dry Cut & Flood คืออะไร?

ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง เหล็กกล้าไร้สนิม โดยเฉพาะเกรดอย่าง 304 และ 316 ยังคงเป็นความท้าทายอย่างมากแม้แต่สำหรับช่างกลึงที่มีประสบการณ์มากที่สุด คุณสมบัติที่ "เหนียว" โดยธรรมชาติ แนวโน้มที่จะเกิดการแข็งตัวจากการทำงาน และการนำความร้อนต่ำ มักนำไปสู่ความเสียหายก่อนกำหนดเนื่องจากการเกิดคราบสะสมที่ขอบ (BUE) และการสึกหรอที่ด้านข้างอย่างรวดเร็ว

การเลือกกลยุทธ์การจัดการความร้อนที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง การตัดแบบแห้งอาศัยอากาศอัดหรือการเป่าลมแรงดันสูงเพื่อกำจัดเศษวัสดุ ทำให้บริเวณการตัดปราศจากเศษวัสดุโดยปราศจากการแทรกแซงของของเหลว ในทางตรงกันข้าม ระบบหล่อเย็นแบบใช้ของเหลวปริมาณมากจะใช้การไหลของของเหลวปริมาณมากเพื่อหล่อลื่นพื้นผิวสัมผัส ชะล้างเศษวัสดุ และระบายความร้อนไปพร้อมกัน

การถกเถียงระหว่างน้ำหล่อเย็นกับน้ำมันตัดมักจะลงเอยด้วยองค์ประกอบทางเคมีเฉพาะที่จำเป็นสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม ในขณะที่อิมัลชันที่ละลายน้ำได้นั้นเป็นที่นิยม แต่โรงงานหลายแห่งนิยมใช้น้ำมันตัดประสิทธิภาพสูงเนื่องจากมีคุณสมบัติการหล่อลื่นที่เหนือกว่า ซึ่งช่วยแก้ปัญหาแนวโน้มของวัสดุที่จะเชื่อมติดกับคมตัดโดยตรง การทดสอบนี้ประเมินประสิทธิภาพของดอกกัดปลาย TEX series ภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันสองแบบนี้ โดยให้ข้อมูลเชิงลึกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลว่าวิธีการใดช่วยรักษาความสมบูรณ์ของเครื่องมือได้ดีที่สุด

มาตรฐานการทดสอบและตัวแปรควบคุม

เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องของข้อมูล เราได้สร้างสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด การทดสอบใช้ดอกกัดปลายคาร์ไบด์ 4 ฟลุต ที่มีพื้นผิวละเอียดพิเศษ 0.6 ไมโครเมตร และเคลือบด้วย AlCrN แบบพิเศษ ชิ้นงานได้รับการกำหนดมาตรฐานเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 316 เพื่อให้มั่นใจในความสม่ำเสมอ

กลุ่ม A (การตัดแบบแห้ง):

ใช้แรงลมความเร็วสูงเพื่อช่วยระบายเศษวัสดุออก

กลุ่ม B (สารหล่อเย็นแบบน้ำท่วม):

ใช้ระบบแรงดันสูงในการส่งน้ำมันหล่อลื่นสำหรับตัดหินแบบใช้น้ำมันเป็นส่วนประกอบหลัก

พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความเร็วรอบแกนหมุน อัตราการป้อน และความลึกของการตัด ถูกล็อกไว้ในทั้งสองกลุ่ม เราวัดการสึกหรอของคมตัด (VB) การยึดเกาะของ BUE และความหยาบของพื้นผิว (Ra) โดยใช้อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงเพื่อประเมินประสิทธิภาพ

ผลการทดสอบการตัดแบบแห้ง

การตัดแบบแห้งพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการรักษาเสถียรภาพทางความร้อนของวัสดุคาร์ไบด์ เนื่องจากไม่มีของเหลวอยู่ เครื่องมือจึงหลีกเลี่ยงวัฏจักรการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันซึ่งมักก่อให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กในคาร์ไบด์ซีเมนต์

อย่างไรก็ตาม หากปราศจากคุณสมบัติการหล่อลื่นของระบบหล่อเย็นแบบน้ำท่วม บริเวณการตัดจะร้อนขึ้นอย่างมาก เราสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดของ BUE ซึ่งอนุภาคสแตนเลสเกาะติดกับคมตัด แม้ว่าการเคลือบ AlCrN จะทนความร้อนได้ดีเยี่ยม แต่การขาดการหล่อลื่นอย่างต่อเนื่องหมายความว่าเครื่องมือจะถึงขีดจำกัดการสึกหรอเร็วกว่าในสภาวะที่มีน้ำหล่อเย็น วิธีนี้เหมาะสำหรับโรงงานที่ต้องการลดต้นทุนการจัดการของเสีย โดยมีเงื่อนไขว่าระยะเวลาการผลิตสั้นพอที่จะรองรับอายุการใช้งานของเครื่องมือที่สั้นลงได้

ผลการทดสอบระบบหล่อเย็นน้ำท่วม

การใช้น้ำมันหล่อลื่นในการตัดแบบไหลท่วมทำให้ลักษณะการสึกหรอเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก การหล่อลื่นช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างเศษโลหะกับหน้าเครื่องมือ ซึ่งช่วยยับยั้งการเกิด BUE ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อมูลแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงที่เห็นได้ชัดในความยาวการตัดทั้งหมดก่อนที่จะเกิดความเสียหาย เมื่อเทียบกับกลุ่ม A ของเหลวทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน ช่วยรักษาอุณหภูมิในบริเวณการตัดให้คงที่ ซึ่งทำให้ได้ผิวงานที่เรียบเนียนกว่า ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่นอุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3C ข้อเสียหลักยังคงเป็นการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันที่เกิดขึ้นซ้ำๆ เนื่องจากเมื่อเครื่องมือออกจากและกลับเข้าไปในบริเวณการตัด ความผันผวนของอุณหภูมิทำให้เกิดความเสี่ยงต่อคมตัด

ตารางเปรียบเทียบโดยตรง: การตัดแบบแห้ง VS การใช้น้ำหล่อเย็นปริมาณมาก

ประสิทธิภาพการออกแบบเครื่องมือ

ประสิทธิภาพของดอกกัดในสภาพแวดล้อมต่างๆ นั้นขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของมัน ซีรี่ส์ TEX ใช้การออกแบบมุมเกลียวสูงที่ช่วยในการระบายเศษวัสดุได้อย่างราบรื่น ในสภาวะแห้ง การเคลือบ AlCrN ทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อน ในสภาวะเปียก ช่องเก็บเศษวัสดุที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมจะป้องกันแรงดันไฮดรอลิกของน้ำหล่อเย็นที่ไหลทะลักไม่ให้เกิดการบิ่นก่อนกำหนด ทำให้มั่นใจได้ว่าเครื่องมือจะยังคงแข็งแรงทนทานแม้ภายใต้แรงดันสูง

คู่มือการจับคู่

การเลือกของเหลวที่เหมาะสมมีความสำคัญพอๆ กับการเลือกเครื่องมือ สำหรับสแตนเลส เราแนะนำให้ใช้ของเหลวที่มีส่วนผสมของน้ำมันมากกว่าของเหลวที่ละลายในน้ำ เมื่อใดก็ตามที่เครื่องจักรและมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมอนุญาต เนื่องจากของเหลวที่มีส่วนผสมของน้ำมันจะให้ความแข็งแรงของฟิล์มที่จำเป็นในการป้องกันการเชื่อมติด หากคุณใช้ระบบหล่อเย็นแบบน้ำท่วม โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าการกรองของคุณเพียงพอ อนุภาคคาร์ไบด์ขนาดเล็กที่ไหลเวียนอยู่ในของเหลวสามารถทำหน้าที่เป็นสารกัดกร่อน ทำให้สึกหรอที่ด้านข้างของเครื่องมือได้เร็วกว่าความร้อนเสียอีก

การคำนวณต้นทุน

ในการคำนวณต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) คุณต้องพิจารณามากกว่าแค่ราคาของเครื่องมือ การตัดแบบแห้งมีต้นทุนเริ่มต้นต่ำกว่า แต่มีอัตราการเปลี่ยนเครื่องมือสูงกว่า ในทางกลับกัน ระบบหล่อเย็นแบบจุ่มต้องมีการบำรุงรักษาของเหลว การกำจัดของเสีย และพลังงานจากปั๊ม สำหรับการผลิตจำนวนมาก การลงทุนในระบบหล่อเย็นแบบเปียกมักจะคุ้มค่าเนื่องจากได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอและอายุการใช้งานของเครื่องมือที่ยาวนานขึ้น

พารามิเตอร์การตัดเฉือนเชิงปฏิบัติ

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีในการกัดขึ้นรูปสแตนเลส ควรเริ่มต้นด้วยค่าพื้นฐานที่ไม่สูงเกินไปดังต่อไปนี้:

การตัดแบบแห้ง:

ลดปริมาณอาหารต่อซี่ฟันลง 10-15% เมื่อเทียบกับการใช้งานแบบเปียก เพื่อควบคุมการสะสมความร้อน

น้ำยาหล่อเย็นน้ำท่วม:

คุณสามารถเพิ่มความเร็วในการตัดได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสน้ำหล่อเย็นพุ่งตรงไปยังบริเวณที่กำลังตัด หัวฉีดที่วางไม่ตรงแนวเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดรอยแตกร้าวจากความร้อน

สรุป

ไม่มีวิธีแก้ปัญหาแบบเดียวที่เหมาะกับทุกสถานการณ์ สำหรับงานที่ไม่ต่อเนื่องและปริมาณน้อย การตัดแบบแห้งด้วยลมนั้นมีประสิทธิภาพและสะอาด สำหรับโครงการระยะยาวที่ต้องการความแม่นยำสูง การระบายความร้อนด้วยน้ำปริมาณมากยังคงเป็นมาตรฐานที่ดีที่สุดสำหรับการตกแต่งพื้นผิว หากคุณต้องการรายละเอียดเพิ่มเติมหรือต้องการปรึกษาเกี่ยวกับ การออกแบบ เครื่องมือกัดแบบกำหนดเองที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานสำหรับโรงงานของคุณทีมวิศวกรของเราพร้อมให้ความช่วยเหลือ