Manipularea materialelor solide
Problema finisării oțelului călit este rezolvată în producție modernăîn principal prin prelucrare abrazivă. Până de curând, acest lucru s-a datorat nivelului diferit de echipamente pentru șlefuire și prelucrarea lamei. Strungurile nu puteau garanta aceeași precizie care a fost obținută cu mașinile de șlefuit. Dar acum mașinile CNC moderne au o precizie și rigiditate suficiente în mișcare, astfel încât ponderea strunjirii și frezării materialelor dure este în continuă expansiune în multe industrii. Strunjirea pieselor călite a fost folosită în industria auto de la mijlocul anilor optzeci ai secolului trecut, dar astăzi începe o nouă eră în acest tip de prelucrare.
Piese de prelucrat tratate termic
Multe piese de otel necesită tratament termic sau întărire a suprafeței pentru a dobândi rezistență suplimentară la uzură și capacitatea de a rezista la sarcini semnificative. Din păcate, duritatea mare afectează negativ prelucrabilitatea unor astfel de piese. Piese de angrenaj și diferiți arbori și osii - piesele tipice călite sunt strunjite, matrițele și matrițele sunt călite frezate. Piesele tratate termic - elementele de rulare, de regulă, necesită finisare și finisare, ceea ce înlătură erorile de formă și asigură precizia și calitatea suprafeței necesare. În ceea ce privește părțile matrițelor și matrițelor, acum există tendința de a le prelucra în stare întărită deja în stadiul de degroșare. Acest lucru duce la o reducere semnificativă a timpului de producție al ștampilei.
Manipularea materialelor solide
Prelucrarea pieselor după tratamentul termic este o problemă care necesită o abordare flexibilă. Gama de soluții depinde de tipul de material al sculei selectat pentru prelucrare. Pentru o unealtă, capacitatea de a procesa materiale dure înseamnă rezistență ridicată la căldură, inerție chimică ridicată și rezistență la abraziune. Astfel de cerințe pentru materialul sculei sunt determinate de procesul de prelucrare în sine. La tăierea materialelor dure, pe muchia de tăiere se aplică o presiune mare, care este însoțită de generarea unei cantități mari de căldură. Temperaturile mai ridicate ajută procesul prin înmuierea așchiilor, reducând astfel forțele de tăiere, dar afectează negativ unealta. Prin urmare, nu toate materialele pentru scule sunt potrivite pentru prelucrarea pieselor tratate termic.
Calitățile de carbură sunt utilizate pentru prelucrarea materialelor cu duritate de până la 40HRc. Pentru aceasta, recomandăm aliaje de carbură cu granulație fină, cu muchie ascuțită, care sunt foarte rezistente la uzura abrazivă și au rezistență ridicată la deformare termică și plastică. Aceste proprietăți se găsesc în carburile cimentate neacoperite, cum ar fi H13A de la Sandvik Coromant. Dar este, de asemenea, posibil să se utilizeze cu succes clase cu acoperiri rezistente la uzură pentru finisare și aplicații P05 și K05, cum ar fi GC4015, GC3005.
Piesa de prelucrat cea mai incomodă pentru tăiere este o piesă de prelucrat cu o duritate de 40... 50HRc. Când se lucrează în acest interval, aliajele dure nu mai sunt mulțumite de rezistența la căldură. În același timp, CBN și ceramica se uzează rapid. Datorită durității insuficiente a materialului care este prelucrat, se formează o acumulare pe suprafața frontală a sculei, ceea ce face ca muchia de tăiere să se ciobiască atunci când este ruptă. Prin urmare, problema alegerii unui material de sculă pentru lucrul în acest interval de duritate este rezolvată pe baza unor considerente economice. În funcție de producția în serie, trebuie fie să suportați productivitate și precizie dimensională scăzute atunci când lucrați cu aliaje dure, fie să lucrați mai eficient cu ceramică și CBN, dar cu riscul de rupere a plăcilor.
La o duritate mai mare de 50-70HRc, alegerea este înclinată fără ambiguitate către prelucrarea folosind o unealtă cu o piesă de tăiere ceramică sau cu nitrură de bor cubică. Ceramica permite chiar și prelucrarea intermitentă, dar oferă o rugozitate a suprafeței puțin mai mare decât CBN. Prelucrarea CBN poate atinge o rugozitate de până la 0,3Ra, în timp ce ceramica produce o rugozitate a suprafeței de 0,6Ra. Acest lucru se datorează modelelor diferite de uzură ale materialului sculei: în condiții normale, CBN are o uzură uniformă de-a lungul suprafeței flancului, iar pe ceramică se formează microscăzi. Astfel, CBN menține linia de tăiere continuă, ceea ce permite valori mai bune ale rugozității suprafeței. Datele de tăiere pentru prelucrarea materialelor întărite variază într-un interval destul de larg. Depinde de materialul piesei de prelucrat, de condițiile de prelucrare și de calitatea necesară a suprafeței. La prelucrarea unei piese de prelucrat cu o duritate de 60 HRc cu noi clase de nitrură de bor cubică CB7020 sau CB7050, viteza de tăiere poate ajunge la 200 m/min. CB7020 este recomandat pentru finisarea cu tăiere continuă și CB7050 pentru finisarea materialelor tratate termic în condiții nefavorabile, de ex. cu lovituri. Plăcile din aceste grade sunt produse cu un strat subțire de nitrură de titan. Potrivit Sandvik Coromant, acest lucru face mult mai ușor de controlat uzura inserției. Compania produce, de asemenea, plăci din clase similare de nitrură de bor cubică CB20 și CB50, dar fără acoperire.
Diferite tipuri de ceramică sunt utilizate în mod obișnuit pentru prelucrarea oțelurilor călite. Sandvik Coromant produce în prezent toate tipurile de ceramică și dezvoltă în mod activ noi clase. Ceramica oxidică CC 620 este produsă pe bază de oxid de aluminiu cu mici adaosuri de oxid de zirconiu pentru a crește rezistența. Are cea mai mare rezistență la uzură, cu toate acestea, poate fi folosit doar condiții bune datorită rezistenței scăzute și conductivității termice. Ceramica mixtă CC650 pe bază de alumină cu aditivi de carbură de siliciu este mai versatil. Are o rezistență mai mare și o conductivitate termică bună, ceea ce îi permite să fie utilizat chiar și cu procesare întreruptă. Așa-numita ceramică cu mustăți CC670 are cea mai mare rezistență. În compoziția căreia include și carbură de siliciu, dar sub formă de fibre cristaline lungi care pătrund în materialul de bază. Principalul domeniu de aplicare al acestui grad de ceramică este prelucrarea aliajelor rezistente la căldură pe bază de nichel, dar datorită rezistenței sale ridicate, este folosit și pentru prelucrarea oțelului călit în condiții nefavorabile. Datele de tăiere atunci când se utilizează inserții ceramice, precum și în cazul nitrurii de bor cubice, variază în limite largi. Acest lucru se datorează în mare parte nu diferențelor în proprietățile materialului sculei, ci unei varietăți de condiții de prelucrare atunci când se obține o încălzire suficientă în zona de tăiere și, în consecință, o scădere a forțelor și uzurii. Obișnuit viteza optima tăierea este în intervalul 50-200 m/min. Mai mult, o scădere a vitezei de așchiere nu duce neapărat la o creștere a duratei de viață a sculei, așa cum este cazul cu carbură.
Noi oportunitati
Productivitatea în prelucrarea materialelor întărite a fost atinsă până acum prin modificări de proiectare a sculelor și îmbunătățiri ale echipamentelor. Acum, noile materiale de scule permit lucrul la viteze mari, iar geometria piesei de tăiere să atingă valori mari ale avansurilor de lucru. În plus, capacitatea de a prelucra piese într-o singură configurație pentru strunjire sau frezare are ca rezultat o reducere semnificativă a timpilor neproductivi.
Cantitatea de avans depinde de geometria vârfului sculei de tăiere. Pentru sculele cu vârf radial, avansul se dovedește a fi asociat în mod rigid cu cerința de a asigura o anumită calitate a suprafeței. Valoare de avans tipică 0,05 ... 0,2 mm / turație. Dar acum există pe piață inserții numite ștergătoare, care vă permit să o măriți. La prelucrarea cu astfel de inserții, valoarea avansului poate fi în practică dublată fără a afecta calitatea suprafeței. Efectul ștergător are loc prin modificarea vârfului insertului și crearea unui ștergător special cu rază mare, care este o continuare a razei colțului principal. Muchia de tăiere cu ștergere asigură un unghi auxiliar minim de intrare în timpul funcționării inserției, ceea ce permite creșterea avansului de lucru fără a pierde calitatea suprafeței prelucrate. Când avansul este crescut, traseul de tăiere este înjumătățit și, prin urmare, uzura inserției. Lucrul revoluționar la această soluție este că creșterea productivității se realizează concomitent cu creșterea resursei instrumentului.
Inserțiile ștergătoarelor au fost introduse de Sandvik Coromant și acum devin din ce în ce mai comune. De exemplu, există deja două geometrii de ștergător pentru inserții CBN și ceramice. Geometria WH este geometria de bază pentru performanță maximă. Geometria WG suplimentară oferă forțe de așchiere scăzute și este utilizată pentru prelucrarea cu viteză mare exigențe mari la calitatea suprafeţei prelucrate.
Inserțiile ștergătoare CBN și ceramice duc finisarea și finisarea materialelor întărite la noi niveluri de productivitate.
Principalele avantaje ale strunjirii materialelor întărite:
- productivitate ridicată datorită viteze mari tăierea și reducerea timpului auxiliar;
- flexibilitate ridicată de utilizare;
- procesul este mai ușor decât măcinarea;
- fara arsuri;
- deformare minimă a piesei de prelucrat;
- creștere suplimentară a productivității datorită vitezei mari de avans atunci când se utilizează inserții ștergătoare;
- capacitatea de a unifica echipamentul pentru prelucrarea completă a unei piese;
- proces de prelucrare sigur și ecologic.
Materialele instrumentale sunt cele al căror scop principal este echiparea părții de lucru a instrumentelor. Acestea includ carbon pentru scule, oțeluri aliate și de mare viteză, aliaje dure, ceramică minerală, materiale superdure.
Proprietățile de bază ale materialelor pentru scule
| Material pentru scule | Rezistență la căldură 0 С | Rezistența la încovoiere, MPa | Microduritate, НV | Coeficient de conductivitate termică, W / (mChK) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Otel carbon Oțel aliaj Oțel de mare viteză Aliaj dur Mineraloceramica Nitrură cubică |
8.1. Oteluri pentru scule.După compoziția chimică, gradul de aliere, oțelurile pentru scule sunt împărțite în carbon pentru scule, oțeluri aliate pentru scule și oțeluri de mare viteză. Proprietățile fizice și mecanice ale acestor oțeluri la temperaturi normale sunt destul de apropiate, ele diferă prin rezistența la căldură și călibilitatea în timpul călirii. În oțelurile de scule aliate, conținutul de masă al elementelor de aliere este insuficient pentru a lega tot carbonul în carburi, prin urmare rezistența la căldură a oțelurilor din acest grup este cu doar 50-100 0 C mai mare decât rezistența la căldură a oțelurilor de scule carbon. În oțelurile de mare viteză, acestea tind să lege tot carbonul în carburi ale elementelor de aliere, eliminând în același timp posibilitatea formării carburilor de fier. Datorită acestui fapt, înmuierea oțelurilor de mare viteză are loc la temperaturi mai ridicate. Oțeluri carbon pentru scule (GOST 1435-74) și aliate (GOST 5950-73). Principalele proprietăți fizice și mecanice ale oțelurilor carbon și aliate pentru scule sunt prezentate în tabele. Oțelurile carbon pentru scule sunt desemnate cu litera U, urmată de un număr care caracterizează conținutul de masă de carbon din oțel în zecimi de procente. Deci, în gradul de oțel U10, conținutul de masă de carbon este de unu la sută. Litera A din denumire corespunde oțelurilor de înaltă calitate cu un conținut de masă redus de impurități. Compoziție chimică oțeluri de scule carbon
În oțelurile aliate pentru scule, prima cifră caracterizează conținutul de masă de carbon în zecimi de procent (dacă nu există o cifră, atunci conținutul de carbon din acesta este de până la un procent). Literele din denumire indică conținutul elementelor de aliere corespunzătoare: G - mangan, X - crom, C - siliciu, B - wolfram, F - vanadiu, iar cifrele indică procentul elementului. Oțelurile aliate pentru scule de călire adâncă de clase 9ХС, ХВСГ, Х, 11Х, ХВГ se disting prin deformații mici în timpul tratamentului termic. Compoziția chimică a oțelurilor de scule slab aliate
Aceste materiale au domenii limitate de aplicare: materialele din carbon sunt folosite în principal pentru fabricarea sculelor de lăcătuș, iar cele aliate - pentru formarea filetului, prelucrarea lemnului și unelte lungi (CVG) - broșe, alezoare etc. 8.2. Oțeluri de mare viteză (GOST 19265-73)Compoziția chimică și caracteristicile de rezistență ale principalelor clase ale acestor oțeluri sunt prezentate în tabele. Oțelurile de mare viteză sunt desemnate prin litere corespunzătoare elementelor de formare și aliere a carburilor: P - wolfram, M - molibden, F - vanadiu, A - azot, K - cobalt, T - titan, C - zirconiu). Litera este urmată de un număr care indică conținutul mediu de masă al elementului în procente (conținutul de crom de aproximativ 4 procente nu este indicat în desemnarea gradelor). Numărul de la începutul desemnării oțelului indică conținutul de carbon în zecimi de procent (de exemplu, oțelul 11R3AM3F2 conține aproximativ 1,1% C; 3% W; 3% Mo și 2% V). Proprietățile de tăiere ale oțelurilor de mare viteză sunt determinate de volumul principalelor elemente de formare a carburilor: wolfram, molibden, vanadiu și elemente de aliaj - cobalt, azot. Vanadiul, datorită conținutului său scăzut de masă (până la 3%), nu este de obicei luat în considerare, iar proprietățile de tăiere ale oțelurilor sunt determinate, de regulă, de un echivalent de wolfram egal cu (W + 2Mo)%. În listele de prețuri pentru oțelurile de mare viteză se disting trei grupe de oțeluri: oțeluri din prima grupă cu un echivalent wolfram de până la 16% fără cobalt, oțeluri din a doua grupă - până la 18% și un conținut de cobalt de aproximativ 5%, 2 sute sau al treilea grup - până la 20% și un conținut de cobalt de 5-10%. În consecință, proprietățile de tăiere ale acestor grupuri de oțeluri diferă și ele. Compoziția chimică a oțelurilor de mare viteză
Compoziția chimică a oțelurilor turnate de mare viteză
Pe lângă cele standard, se mai folosesc oțeluri speciale de mare viteză, care conțin, de exemplu, carbonitruri de titan. Cu toate acestea, duritatea ridicată a semifabricatelor acestor oțeluri, complexitatea prelucrării nu sunt propice utilizării pe scară largă. La prelucrarea materialelor greu de prelucrat, se folosesc oțeluri de mare viteză pulbere R6M5-P și R6M5K5-P. Proprietățile de așchiere ridicate ale acestor oțeluri sunt determinate de o structură specială cu granulație fină, care contribuie la creșterea rezistenței, la reducerea razei de rotunjire a muchiei de tăiere, la îmbunătățirea prelucrabilității prin tăiere și, în special, la șlefuire. În prezent, sunt în curs de desfășurare teste industriale pentru oțelurile de mare viteză fără wolfram, cu un conținut ridicat de diferite elemente de aliere, inclusiv aluminiu, malibden, nichel și altele. Unul dintre dezavantajele semnificative ale oțelurilor de mare viteză este asociat cu eterogenitatea carburilor, adică cu o distribuție neuniformă a carburilor pe secțiunea piesei de prelucrat, ceea ce, la rândul său, duce la duritatea neuniformă a lamei de tăiere a sculei și la uzura acesteia. Acest dezavantaj este absent la oțelurile de mare viteză cu pulbere și maraging (cu un conținut de carbon mai mic de 0,03%).
8.3. Aliaje dure (GOST 3882-74)Aliajele dure conțin un amestec de granule de carburi, nitruri, carbonitruri de metale refractare în lianți. Calitățile standard de aliaje dure sunt realizate pe bază de tungsten, titan, carburi de tantal. Cobaltul este folosit ca liant. Compoziția și proprietățile de bază ale unor grade de aliaje dure pentru scule de tăiere sunt prezentate în tabel. Proprietățile fizice și mecanice ale aliajelor dure cu una, două și trei carburi Compoziție Proprietăți fizice și mecanice ale aliajelor dure fără wolfram În funcție de compoziția fazei de carbură și a liantului, denumirea aliajelor dure include litere care caracterizează elementele formatoare de carbură (B - wolfram, T - titan, a doua litera T - tantal) și un liant (litera K - cobalt). Fracția de masă a elementelor care formează carbură din aliajele monocarbide care conțin numai carbură de tungsten este determinată de diferența dintre 100% și fracția de masă a liantului (numărul după litera K), de exemplu, aliajul VK4 conține 4% cobalt și 96% WC. În aliajele cu două carburi WC + TiC, se determină numărul după litera elementului care formează carburi fractiune in masa carburi ale acestui element, următoarea cifră este fracția de masă a liantului, restul este fracția de masă a carburii de tungsten (de exemplu, aliajul T5K10 conține 5% TiC, 10% Co și 85% WC). În aliajele cu trei carburi, numărul de după literele TT înseamnă fracția de masă a carburilor de titan și tantal. Numărul din spatele literei K este fracția de masă a legăturii, restul este fracția de masă a carburii de tungsten (de exemplu, aliajul TT8K6 conține 6% cobalt, 8% carburi de titan și tantal și 86% carbură de tungsten). În prelucrarea metalelor, standardul ISO identifică trei grupe de aplicabilitate a sculelor așchietoare din carbură: grupa P - pentru prelucrarea materialelor care dau așchii de drenaj; grupa K - așchii fracturați și grupa M - pentru prelucrare diverse materiale(aliaje universale dure). Fiecare zonă este împărțită în grupuri și subgrupe. Aliajele dure sunt în general produse sub formă de plăci de diferite forme și precizie: lipite (lipite) - în conformitate cu GOST 25393-82 sau cu mai multe fațete înlocuibile - în conformitate cu GOST 19043-80 - 19057-80 și alte standarde. Inserțiile cu mai multe fațete sunt produse atât din clase standard de aliaje dure, cât și din aceleași aliaje cu acoperiri superdure cu un singur strat sau multistrat de TiC, TiN, oxid de aluminiu și alți compuși chimici. Plăcile acoperite au durabilitate sporită. La desemnarea plăcilor din clasele standard de aliaje dure acoperite cu nitruri de titan adăugați - marcarea literelor KIB (TU 2-035-806-80) și la desemnarea aliajelor conform ISO - litera C. Plăcile sunt produse și din aliaje speciale (de exemplu, conform TU 48-19-308-80). Aliajele din acest grup (grupul „MC”) au proprietăți de tăiere mai mari. Denumirea aliajului constă din literele MC și un număr din trei cifre (pentru plăcile neacoperite) sau din patru cifre (pentru plăcile acoperite cu carbură de titan): Prima cifră a denumirii corespunde zonei de aplicare a aliajului conform clasificării ISO (1 - prelucrarea materialelor care dau așchii de scurgere; 3 - prelucrarea materialelor care dau așchii de rupere; 2 - zona de prelucrare corespunzătoare zonei M conform ISO); A 2-a și a 3-a cifră caracterizează subgrupul de aplicabilitate, iar a 4-a cifră - prezența acoperirii. De exemplu, MC111 (analogic al standardului T15K6), MC1460 (analogic al standardului T5K10), etc. Pe lângă plăcile finite, piesele de prelucrat sunt produse și în conformitate cu OST 48-93-81; denumirea spațiilor libere este aceeași ca și pentru plăcile finite, dar cu adăugarea literei Z. Aliajele dure fără wolfram sunt utilizate pe scară largă ca materiale care nu conțin elemente rare. Aliajele fără tungsten sunt furnizate sub formă de plăci finisate de diverse formeși dimensiuni, grade de precizie U și M, precum și semifabricate de plăci. Domeniile de aplicare ale acestor aliaje sunt similare cu cele ale utilizării aliajelor de carbură cu două carburi sub încărcare fără șocuri.
8.4. Ceramica minerală (GOST 26630-75) și materiale superdureMaterialele minerale ceramice pentru scule au duritate mare, rezistență la căldură și uzură. Acestea au la bază alumină (oxid de siliciu) - ceramică oxidică sau un amestec de oxid de siliciu cu carburi, nitruri și alți compuși (cermets). Principalele caracteristici și domenii de aplicare ale diferitelor grade de ceramică minerală sunt prezentate în tabel. Formele și dimensiunile plăcilor ceramice cu mai multe fațete înlocuibile sunt determinate de standardul GOST 25003-81 *. În plus față de clasele tradiționale de ceramică oxidică și cermet, ceramica oxid-nitrură este utilizată pe scară largă (de exemplu, ceramică marca „kortinit” (un amestec de corindon sau oxid de aluminiu cu nitrură de titan) și ceramică cu nitrură de siliciu - „silinit-R ". Proprietățile fizice și mecanice ale ceramicii pentru scule
Materialele sintetice superdure sunt realizate fie pe bază de nitrură de bor cubică - CBN, fie pe bază de diamante. Materialele din grupul CBN au duritate mare, rezistență la uzură, coeficient scăzut de frecare și inerție față de fier. Principalele caracteristici și domenii eficiente de utilizare sunt prezentate în tabel. Proprietățile fizice și mecanice ale STM bazate pe CBNRecent, acest grup include și materiale care conțin Si-Al-O-N ( marcă„sialon”), pe bază de nitrură de siliciu Si3N4. Materialele sintetice sunt furnizate sub formă de semifabricate sau plăci de înlocuire gata făcute. Pe baza diamantelor sintetice, astfel de mărci sunt cunoscute sub denumirea de ASB - diamant sintetic "ballas", ASPK - diamant sintetic "carbonado" și altele. Avantajele acestor materiale sunt rezistența chimică și la coroziune ridicată, raza minimă de curbură a lamelor și coeficientul de frecare cu materialul prelucrat. Cu toate acestea, diamantele au dezavantaje semnificative: rezistență scăzută la încovoiere (210-480 MPa); reactivitate la unele dintre grăsimile conținute în lichidul de răcire; dizolvarea in fier la temperaturi de 750-800 C, ceea ce exclude practic posibilitatea utilizarii lor pentru prelucrarea otelurilor si a fontei. Practic, diamantele sintetice policristaline sunt folosite pentru prelucrarea aluminiului, cuprului și aliajelor acestora. Scopul STM pe bază de nitrură de bor cubică
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
În funcție de cerințele pentru produsul final, tratamentul termic se efectuează folosind diferite metode.
Procese de uscare utilizat la producerea produselor intermediare finale sub formă de granule, brichete, precum și pentru deshidratarea soluțiilor, nămolului și suspensiilor; prin uscarea, arderea sau sinterizarea ulterioară a materialului granular sau modelat se obţine produsul final. În aceste cazuri, regularitățile transferului de căldură și masă sunt aceleași ca în timpul principalelor procese tehnologice de uscare din industria chimică și în producția de materiale de construcție.
V proces de sinterizare de aglomerate și preforme, particulele de pulbere sunt combinate într-un solid policristalin monolitic cu proprietăți apropiate de cele ale unui material compact. Procesul de tratament termic constă în două etape.
Prima etapă - îndepărtarea liantului tehnologic - are loc la temperaturile de evaporare și topire a liantului și se termină la temperatura de început de sinterizare a particulelor de pulbere. A doua etapă - sinterizarea - începe la o temperatură corespunzătoare sinterizării reciproce a particulelor între ele și continuă până la temperatura de obținere a unui corp monolitic, care este de aproximativ 0,8 din temperatura de topire a materialului ceramic. Modul de ardere este selectat pe baza compoziției chimice și granulometrice a amestecului de deșeuri, a metodei de turnare sau presare, precum și a dimensiunii și tipului produsului.
În timpul sinterizării, sarcina inițială (formată sau presată) este un sistem dispersat instabil termodinamic, cu o cantitate mare de energie liberă.
Procesul de sinterizare poate fi împărțit în mod convențional în trei etape.
În prima etapă, forța motrice este excesul de energie de suprafață liberă a particulelor fine, care tinde să comprime piesa de prelucrat din cauza presiunii care apare și să reducă suprafața liberă a acesteia. Particulele alunecă de-a lungul limitelor de cereale, determinând compactarea și contractarea piesei de prelucrat.
În a doua etapă, particulele sunt coapte în punctele de contact create în prima etapă. În timpul arderii, contactele dintre particule se extind, iar forma și dimensiunea porilor se schimbă continuu. Cinetica acestui proces este determinată de viteza de curgere vâscoasă a mediului în care sunt localizați porii. În această etapă, fluxul vâscos al mediului este determinat de mecanismul de difuzie a atomilor pe suprafața particulelor de sinterizare în regiunea istmului de contact.
În a treia etapă, în corpul sinterizat rămân doar pori izolați închiși, iar compactarea ulterioară este posibilă doar prin reducerea numărului și volumului acestora (proces de vindecare). Etapa finală de sinterizare este cea mai lungă.
Procesul de pirolizăîși găsește aplicație în prelucrarea deșeurilor lemnoase, a materialelor plastice, a produselor din cauciuc, a deșeurilor solide și a nămolurilor de rafinare a petrolului și este un proces de descompunere a deșeurilor lemnoase, a altor materii prime vegetale atunci când acestea sunt încălzite la o temperatură de 450-1050°C fără acces la aer. Aceasta produce produse gazoase și lichide, precum și cărbune solid.
reziduuri native (cărbune din prelucrarea lemnului, negru de fum de la eliminarea anvelopelor).
În funcție de temperatura de încălzire, instalațiile de piroliză sunt împărțite în joasă temperatură (450-500 ° C), caracterizate printr-o debit minim de gaz, o cantitate maximă de rășini, uleiuri și reziduuri solide; temperatura medie (până la 800 ° C) cu un randament crescut de gaz de piroliză și un randament redus de rășini și uleiuri; la temperatură înaltă (peste 800 ° C) cu producție maximă de gaz și minim - produse rășinoase.
Temperatura ridicată intensifică eliminarea deșeurilor. Viteza de reacție crește exponențial odată cu creșterea temperaturii, iar pierderile de căldură cresc liniar. În acest caz, are loc un randament mai complet de produse volatile și volumul reziduului solid rezultat este redus. În timpul pirolizei, intervalul de temperatură de 1050-1400 ° C este nedorit, deoarece duce la formarea de zgură, în special în RSU.
Procesul de piroliză se realizează în cuptoare discontinue sau continue de diferite modele (camera, tunel, mină, cu straturi mobile) cu încălzire externă și internă. În stadiul inițial, odată cu creșterea temperaturii, au loc procese endoterme. Când lemnul sau alte deșeuri vegetale sunt încălzite la 150 ° C, umezeala este îndepărtată, iar la temperaturi de 170-270 ° C se formează gaze CO și CO2 și cantități mici de alcool metilic și acid acetic. Transformările exoterme încep la 270-280 ° C. Randamentul gazelor necondensabile, precum CO și C0 2, scade și, în același timp, randamentul altor substanțe gazoase și vaporoase (CH 4, C 2 H 4, H 2), precum și alcool metilic și acid acetic , crește. Viteza procesului este influențată de dimensiunea pieselor de deșeuri reciclabile, conținutul de umiditate și temperatură ale acestora.
Gazele care ies din cuptor se racesc si elibereaza componente valoroase din ele. Cărbunele rezultat este utilizat în producția de cărbune activ, pulbere neagră și alte procese.
Alegerea unei legături de scule abrazive
Legătura determină rezistența și duritatea sculei, are o mare influență asupra modurilor, productivității și calității prelucrării. Există legături anorganice (ceramice) și organice (bachelit, vulcanită).
LEGATURA CERAMICA posedă rezistență mare la foc, rezistență la apă, rezistență chimică, păstrează bine profilul marginii de lucru a roții, dar este sensibil la șocuri și sarcini de încovoiere. Instrumentul cu lipire ceramică este utilizat pentru toate tipurile de șlefuire, cu excepția degroșării (datorită fragilității legăturii): pentru tăierea și șlefuirea canelurilor înguste, șlefuirea plată a șanțurilor inelelor cu bile. Instrumentul lipit cu ceramică își păstrează bine profilul, are o porozitate ridicată și elimină bine căldura.
LEGĂTURA BAKELITĂ are o rezistență și o elasticitate mai mare decât ceramica. O unealtă abrazivă pe o legătură de bachelită poate fi realizată de diferite forme și dimensiuni, inclusiv cele foarte subțiri - până la 0,5 mm pentru lucrări de tăiere și tăiere. Dezavantajul liantului de bachelite este rezistența sa scăzută la acțiunea lichidelor de răcire care conțin soluții alcaline. Când se află pe grămadă de bachelită, lichidul de răcire nu trebuie să conțină mai mult de 1,5% alcali. Liantul de bachelită are o aderență mai slabă la granulele abrazive decât liantul ceramic, prin urmare, unealta de pe această legătură este utilizată pe scară largă în operațiunile de șlefuire a suprafeței în care este necesară auto-ascuțirea roții. Scula legată cu bachelită se folosește pentru lucrări de degroșare brute efectuate manual și pe pereți suspendați: șlefuire plană cu capătul roții, tăiere și tăiere caneluri, scule de ascuțire, la prelucrarea produselor subțiri, unde arsurile sunt periculoase. Legătura de bachelită are un efect de lustruire.
Alegerea gradului de material abraziv
Materiale abrazive(fr. abrasif - șlefuire, din latină abradere - a răzui) sunt materiale cu duritate mare și sunt folosite pentru tratarea suprafeței diverselor materiale. sunt utilizate în procesele de șlefuire, ascuțire, lustruire, tăiere a materialelor și sunt utilizate pe scară largă în producția de semifabricate și finisarea diferitelor materiale metalice și nemetalice. Abrazivi naturali - silex, smirghel, piatră ponce, corindon, granat, diamant și altele. Artificial: alumină topită, carbură de siliciu, borazon, cot, diamant sintetic și altele.
ELECTROCORUND NORMAL
Are rezistență excelentă la căldură, aderență mare la liant, rezistență mecanică a boabelor și vâscozitate semnificativă, ceea ce este important pentru efectuarea operațiunilor cu sarcini variabile.Prelucrarea materialelor cu rezistență mare la tracțiune. Aceasta este degroșarea piesei turnate din oțel, sârme, produse laminate, fonte de înaltă rezistență și albite, fontă ductilă, prelucrarea semifinisării diverselor piese de mașini din oțeluri carbon și aliate în necălit; și întărit, bronz mangan, nichel și aliaje de aluminiu. 25A
ELECTROCORUND ALB
În ceea ce privește compoziția fizică și chimică, este mai uniformă, are o duritate mai mare, muchii ascuțite, auto-ascuțire bună, elimină mai bine rugozitatea suprafeței prelucrate în comparație cu electrocorindonul normal Prelucrarea pieselor întărite din carbon, de mare viteză și oțeluri inoxidabile, suprafețe cromate și nitrurate. Prelucrare piese subțiri și scule, ascuțire, șlefuire plană, interioară, profil și finisare. 38A
ELECTROCORUND ZIRCONIU
Material cristalin fin, dens și durabil. Durata de viață a sculei pentru operațiunile de degroșare este de 10-40 de ori mai mare decât cea a unei scule similare din electrocorindon normal.Șlefuirea brută a pieselor din oțel la viteză mare, forță de avans și de strângere. Șlefuirea brută cu putere a pieselor de prelucrat din oțel. 54C
CARBURĂ DE SILICIU NEGRU
Are duritate mare, abraziune și fragilitate. Boabele sunt sub formă de plăci subțiri, ceea ce le crește fragilitatea la lucru.Prelucrarea materialelor dure cu rezistență scăzută la rupere (fontă, bronz și alamă, aliaje dure, pietre prețioase, sticlă, marmură, grafit, porțelan, cauciuc dur). , oase etc.) etc.), precum și materiale foarte vâscoase (oțeluri termorezistente, aliaje, cupru, aluminiu, cauciuc). 63C
VERDE CARBURĂ DE SILICIO
Se deosebește de carbura de siliciu neagră cu duritate crescută, capacitate abrazivă și fragilitate Pentru prelucrarea pieselor din fontă, metale neferoase, granit, marmură, aliaje dure, prelucrare titan, aliaje dure titan-tantal, șlefuire, lucrări de finisare pentru piesele realizate din fontă cenușie, nitrurat și rulment cu bile devin. 95A
ELECTROCORUND CROMTITANIC
Are o rezistență mecanică și o capacitate abrazivă mai mare în comparație cu alumina topită normală
Slefuire brută cu îndepărtare mare a metalului
Selectarea nisipului sculei
| Cereale | Tip de tratament |
| MareF6-F24 | Operații de degroșare cu adâncime mare de tăiere, curățare a pieselor de prelucrat, piese turnate. Prelucrarea materialelor care provoacă grăsime pe suprafața cercului (alama, cupru, aluminiu). |
| F24 - F36 | Slefuirea suprafeței cu un capăt de roată, ascuțirea frezelor, îmbrăcarea unei scule abrazive, tăierea. |
| In medieF30 - F60 | Slefuire preliminară și combinată, ascuțirea sculelor de tăiere. |
| F46 - F90 | Slefuire fină, prelucrarea suprafețelor profilate, ascuțirea sculelor mici, șlefuirea materialelor fragile. |
| MicF100-F180 |
Șlefuire de finisare, finisare aliaje dure, finisare scule de tăiere, semifabricate din oțel, ascuțire lame subțiri, șlefuire preliminară.
Se folosesc unelte cu granulație grosieră:
- pentru operatii de degrosare si premergatoare cu adancime mare de taiere, cand se elimina adaosuri mari;
- când se lucrează la mașini de mare putere și rigiditate;
- la prelucrarea materialelor care provoacă umplerea porilor roții și sărarea suprafeței acesteia, de exemplu, la prelucrarea alamei, cuprului și aluminiului;
- cu o zonă mare de contact între roată și piesa de prelucrat, de exemplu, la utilizarea roților înalte, cu șlefuire plată cu fața de capăt a roții, cu șlefuire interioară.
Se folosesc instrumente cu granulație medie și fină:
- sa obtina o rugozitate a suprafetei de 0,320-0,080 microni;
- la prelucrarea otelurilor calite si aliajelor dure;
- pentru șlefuirea finală, ascuțirea și finisarea sculelor;
- cu cerințe ridicate pentru precizia profilului prelucrat al piesei.
Odată cu scăderea dimensiunii boabelor abrazive, capacitatea lor de tăiere crește datorită creșterii numărului de boabe pe unitatea de suprafață de lucru, scăderii razei de rotunjire a boabelor și uzării mai puține a boabelor individuale. O scădere a mărimii granulelor duce la o scădere semnificativă a porilor roții, ceea ce necesită o scădere a adâncimii de măcinare și a cantității de adaos eliminată în timpul operațiunii. Cu cât granulele abrazive din unealtă sunt mai fine, cu atât mai puțin material este îndepărtat din piesa de prelucrat pe unitatea de timp. Cu toate acestea, uneltele cu granulație fină se auto-ascuți mai puțin decât uneltele cu granulație mai grosieră, ceea ce duce la tocirea și sărarea mai rapidă. Combinația rațională a modului de prelucrare, a pregătirii sculei și a granulării permite obținerea unei precizii ridicate și a unei calități excelente de tratare a suprafeței.
Selectarea durității sculei
O, P, Q Slefuirea profilului, prelucrarea suprafețelor întrerupte, șlefuirea și șlefuirea filetului pieselor cu trepte grosiere. In medieM-N Slefuire de suprafață cu segmente și discuri inelare, șlefuire și șlefuire a filetului cu discuri lipite cu bachelit. Mediu moaleK-L Slefuire fină și combinată rotundă, exterioară fără centru și interioară a oțelului, șlefuire de suprafață, șlefuire cu filet, ascuțire a sculelor de tăiere. MoaleH-F Ascuțirea și finisarea sculelor așchietoare echipate cu aliaj dur, șlefuirea aliajelor speciale greu de prelucrat, lustruire.
Duritatea sculei determină în mare măsură productivitatea muncii în timpul prelucrării și calitatea celui prelucrat.
Granulele abrazive, pe măsură ce devin tocite, trebuie reînnoite prin ciobirea și ciobirea particulelor. Dacă roata este prea dură, liantul continuă să țină boabele terne care și-au pierdut capacitatea de tăiere. În același timp, se consumă multă putere pentru lucru, produsele se încălzesc, este posibilă deformarea lor, la suprafață apar urme de tăiere, zgârieturi, arsuri și alte defecte. Dacă roata este prea moale, boabele, care nu și-au pierdut capacitatea de tăiere, se sfărâmă, roata își pierde forma corectă, uzura crește, drept urmare este dificil să se obțină părți de dimensiunea și forma necesară. În procesul de prelucrare, apar vibrații, este necesară îmbrăcarea mai frecventă a roții. Astfel, ar trebui să se adopte o abordare responsabilă în alegerea durității sculei abrazive și să țină cont de caracteristicile pieselor de prelucrat.
Una dintre cele mai eficiente moduri de tăiere și manipulare a materialelor dure este tăierea cu jet de apă. Poate fi folosit pentru a tăia materiale dure precum marmură și granit, metal, beton și sticlă. Acest tip de tăiere este utilizat pe scară largă în construcții, la prelucrarea materialelor compozite și ceramice, structuri sandwich.
Metoda de tăiere cu jet de apă constă într-un jet de apă foarte direcțional, de înaltă presiune, care lovește materialul la viteză mare. Inițial s-a folosit doar apă și metoda se numea tăiere cu jet de apă. A fost folosit pentru prelucrarea materialelor nu prea dure, ceea ce necesita un impact mai delicat decât alte tipuri de tăiere. Era fibră optică și cabluri, materiale laminate care nu tolerează temperaturile ridicate și apariția unui pericol de incendiu.
Ulterior, în apă a fost adăugat un abraziv, care a crescut semnificativ forța de tăiere a jetului de apă. Nisipul granat fin dispersat este folosit ca abraziv. Odată cu utilizarea particulelor abrazive, a devenit posibil să tăiați materiale mult mai dure, cum ar fi rocile și metalele.
În acest sens, tăierea cu jet de apă este utilizată pe scară largă în diverse industrii, în construcții și în fabricarea de monumente. Adesea, granitul este folosit pentru fabricarea monumentelor, iar prețurile pentru monumentele din Moscova vă permit să alegeți orice portofel. Cu toate acestea, nu toată lumea crede că atunci când comanda un monument contează nu numai costul materialului și al lucrării, ci și metoda de prelucrare.
Tăierea cu jet de apă poate fi numită foarte blândă în sensul că nu există un impact intens asupra materialului, ceea ce înseamnă că rezistența acestuia nu este redusă. Pentru a comanda monumente, prețurile sunt calculate pe baza metodei de tăiere și prelucrare a pietrei. Tăierea cu jet de apă evită fisurile și așchiile și, de asemenea, minimizează pierderea de pietre în timpul procesării. Acesta este doar unul dintre beneficiile tăierii cu jet de apă.
Tăiere cu jet de apă: avantaje și caracteristici
1. Fără încălzire puternică a materialului
Acest parametru este critic atât pentru metal, cât și pentru piatra naturală și artificială și plăci. Când tăiați cu un jet de apă abraziv, temperatura rămâne în intervalul 60-90 ° C. Astfel, materialul nu este expus la temperaturi ridicate, ca și în cazul altor tipuri de tăiere, ceea ce îi crește durata de viață.
2. Versatilitatea aplicației
„Lama” cu jet de apă poate tăia atât materiale dure, cât și cu dureri medii cu succes egal. Adevărat, în cazul lucrului cu acesta din urmă, nu este necesară utilizarea unui abraziv.
3. Calitate excelentă de tăiere
Rugozitatea muchiei tăiate la utilizarea tăierii cu jet de apă este Ra 1,6. Folosirea acestei metode vă va ajuta să obțineți o tăietură clară fără praf și pierderi inutile de material.
4. Siguranța la incendiu
Toate componentele utilizate la tăiere sunt rezistente la foc și la explozie, inclusiv datorită temperaturilor scăzute. La tăiere nu se folosesc substanțe inflamabile, ceea ce reduce semnificativ riscul în timpul lucrului.
5. Fără fuziune a materialului
Această proprietate rezultă și din temperatura de tăiere. La tăiere, materialul nu arde nici în zonele adiacente, nici direct pe tăietură, ceea ce este deosebit de important atunci când se lucrează cu metale.
6. Utilizare multifuncțională
Folosind tăierea cu jet de apă, este posibil să tăiați atât table de oțel de 200 mm, cât și multe foi subțiri stivuite împreună. Acest lucru economisește timp și îmbunătățește productivitatea.
Dezavantajele includ costul ridicat al consumabilelor (și anume nisipul) și resursa limitată a capului de tăiere și a altor componente ale mașinii. Mașina de tăiat cu jet de apă constă dintr-o pompă (mai multe), în care se injectează apă la o presiune de până la 4000 bar, o duză, o cameră de amestecare și o a doua duză din carbură.
Cum funcționează tăierea cu jet de apă:
Cu ajutorul unei pompe, apa este pompata la o presiune de pana la 4000 bar;