Обработка металлов:6 советов по сверлению отверстий в нержавеющей стали

Каждый слесарь должен знать, как работать с различными материалами, но всегда есть возможности для совершенствования. Вот несколько советов и рекомендаций по сверлению одного из наиболее сложных металлов, нержавеющей стали, которая широко используется в медицине, аэрокосмической промышленности и общем машиностроении.

Из-за различия обрабатываемости одного сплава другим может быть сложно определить оптимальные подачи и скорости во время операций обработки отверстий. Это справедливо для любой группы материалов, но особенно для нержавеющих сталей. Это связано с тем, что существует огромная разница между сверлением отверстий в нержавеющей стали 303 и 304, особенно когда в уравнение входят такие добавки, как селен (303SE) или медь (304Cu), что значительно упрощает резку обоих этих сплавов нержавеющей стали.

Подобные примеры существуют и в других областях семейства нержавеющих сталей. Например, нержавеющая сталь 416 гораздо лучше поддается механической обработке, чем 440C, особенно когда последняя находится в закаленном состоянии (например, при сверлении отверстий в горных породах). И хотя дисперсионно-твердеющие (PH) сплавы, такие как 13-8 PH и 15-5 PH, подпадают под ту же категорию, что и другие нержавеющие стали, их показатели обрабатываемости сравнимы с некоторыми суперсплавами.

Металлурги объяснят, что такие различия связаны с различной структурой зерна и химическим составом в этом широком семействе материалов. Они укажут на содержание хрома и никеля — двух ключевых факторов, определяющих обрабатываемость, — и расскажут о четырех классах нержавеющей стали, а именно аустенитной, ферритной, мартенситной и дуплексной, каждая из которых имеет различные физические свойства и характеристики обработки.

И хотя все это может быть интересно с технической точки зрения, это не имеет большого значения для того, кто задает основной вопрос:какое сверло лучше всего подходит для этой детали из нержавеющей стали, над которой я работаю, и как быстро я должен ее запускать?

У Стива Джорджа есть несколько предложений. Старший менеджер по глобальному проектированию продукции Kennametal говорит, что продуктивное бурение скважин начинается с правильного инструмента.

Совет № 1. Выбирайте твердосплавные сверла

«Нержавеющая сталь выделяет много тепла, а твердосплавные сверла не только более термостойкие, чем быстрорежущая сталь [HSS] и кобальт, но и тверже и прочнее», — говорит Джордж.

«Это, и они обычно снабжены охлаждающей жидкостью через инструмент», — продолжает он. «Благодаря этому вы можете продвигать их быстрее и агрессивнее, что приводит к более эффективному процессу и, в конечном итоге, к более высокой прибыли на деталь. Однако параметры настройки должны его поддерживать. В цехах, где используются менее жесткие крепления, изношенные или неправильно обслуживаемые держатели, а также старые и медленные станки, возможно, лучше использовать HSS».

Совет № 2:давите сильнее

Кит Гувер, региональный менеджер по продукции Kennametal, добавляет, что легирующие элементы в нержавеющей стали делают ее гораздо более восприимчивой к деформационному упрочнению.

«Нержавеющие стали обладают относительно высоким пределом прочности и пределом текучести, поэтому, если вы не достигнете определенной подачи на оборот, у вас не будет скорости проходки, необходимой для образования надлежащей стружки», — говорит Гувер. «Даже при хорошем потоке охлаждающей жидкости вы можете непреднамеренно создать нагартованную поверхность, и вам будет трудно ее протолкнуть. Вот почему, в зависимости от типа нержавеющей стали, я обычно предлагаю начинать с нижней границы рекомендуемого диапазона скоростей резания и использовать довольно агрессивную скорость подачи».

Совет № 3. Будьте конкретны

Брэндон Халл полностью согласен с охлаждающей жидкостью через инструмент. Вице-президент по управлению продукцией и развитию бизнеса в Gühring Inc. отмечает, что нержавеющая сталь обычно вязкая и липкая. Это может привести к наросту на сверле, которое в конечном итоге оторвется, обычно унося с собой часть твердого сплава. Помимо использования адекватной подачи СОЖ (предпочтительно под высоким давлением), критически важным является выбор сверла, предназначенного для конкретного материала обрабатываемой детали.

«Обычно вы ищете более острую режущую кромку и относительно легкий хонинг», — говорит он. «Вместе с правильным профилем канавки и геометрией вершины, а также покрытием, снижающим тепловыделение и способствующим эвакуации стружки, твердосплавные сверла просто необходимы для больших объемов работ».

В этом выпуске серии видеороликов MSC «Tooling Up» эксперты в области металлообработки и производства обсуждают состояние производства в США:

Совет № 4. Держитесь правой рукой

Халл вступает в многолетнюю дискуссию о гидравлическом, механическом или термоусадочном держателе, заявляя, что все они вполне приемлемы для держателя твердосплавного сверла, при условии, что держатель высокого качества и в хорошем состоянии. Он также предполагает, что в хорошей цанге ER нет ничего плохого.

«Обычно я рекомендую гидравлические держатели, но ER подходит для сверл меньшего диаметра — скажем, трех восьмых дюйма и меньше», — говорит он. «Однако я знаю, что люди склонны переусердствовать с ними, и это создает проблемы концентричности. Всегда используйте динамометрический ключ и всегда следуйте рекомендациям производителя, поскольку они различаются от производителя к производителю».

Совет № 5. Контролируйте фишки

Даниэль Домински, региональный инженер по приложениям OSG Tool, дает аналогичные советы по всем направлениям. Он также указывает на то, что применимо к большинству нержавеющих сталей:стружка длинная, волокнистая и опасная, и если вы не справитесь с ней, вы столкнетесь с ненужными простоями из-за забитых рабочих мест и сломанных машин или травм от порезов. .

«Это одна из самых больших проблем с нержавеющей сталью, и обычно это связано с тем, что в мастерской используется универсальная дрель», — говорит Домински. «Затем они вынуждены клевать, но это приводит к упрочнению и снижению срока службы инструмента. Однако, если они используют сверло, сделанное специально для нержавеющей стали, у них гораздо больше шансов получить эти стружки красиво и плотно. Конечно, для действительно липких материалов, таких как 304L, им также может потребоваться снизить скорость резания или увеличить скорость подачи. В любом случае, никто не должен довольствоваться птичьими гнездами».

Совет № 6. Посчитайте

Проблема, как подтвердят многие владельцы станков и закупщиков, заключается в более высокой стоимости твердого сплава. Эта точка зрения особенно распространена на рабочих местах и ​​других мелкосерийных производствах с большим ассортиментом. Опять же, быстрорежущая сталь может быть здесь как нельзя кстати, но Домински и его коллеги согласны с тем, что карбид почти всегда обеспечивает меньшую стоимость детали.

«Очень много людей по-прежнему зациклены на первоначальных затратах и ​​не видят смысла тратить дополнительные деньги на твердосплав», — говорит он. «Но я могу привести несколько примеров, когда магазины платили за инструмент за одну работу. Например, недавно мы работали с цехом, сверлящим 4,42-миллиметровые отверстия в нержавеющей стали 304, количество которых увеличилось с 425 отверстий на инструмент до 4000 при использовании твердого сплава, в то время как другой клиент, сверлящий титан, увеличил срок службы инструмента более чем в восемь раз».

Эти примеры довольно типичны, добавляет он, и ни в одном из них не упоминается большая производительность карбида, что важно. Конечно, они подходят не для всех областей применения, но для обработки нержавеющей стали и других прочных материалов цельные твердосплавные сверла не представляют никакой сложности.

Какими советами вы можете поделиться по сверлению нержавеющей стали, одной из наиболее сложных групп металлов? Оставляйте свои мысли и идеи в комментариях ниже.

СВЕРЛЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ:КАКОЙ ИЗ ЭТИХ 6 СОВЕТОВ НАИБОЛЕЕ ПОЛЕЗЕН?

Как лучше всего сверлить нержавеющую сталь, одну из самых сложных групп металлов?

Есть несколько важных соображений, от использования цельных твердосплавных сверл до хорошего управления стружкообразованием.

Какие из следующих советов вы применяли? Примите участие в нашем опросе, чтобы поделиться своими мыслями и узнать, что делают другие.

Какие из этих советов применимы при сверлении нержавеющей стали?