Sfide della lavorazione delle leghe ad alta temperatura e del ruolo dei mulini finali

Le leghe ad alta temperatura, come Inconel, Hastelloy, Waspaloy e leghe a base di titanio, sono ampiamente utilizzate nelle industrie aerospaziali, di generazione di energia e energia a causa della loro eccezionale resistenza a calore, corrosione e stress. Tuttavia, queste proprietà che rendono i materiali desiderabili nelle applicazioni impegnative li rendono estremamente impegnativi per la macchina. Gli strumenti di taglio giusti, specialmente i mulini finali ad alte prestazioni, giocano a un ruolo fondamentale nel superare queste sfide.

Sfide di lavorazione delle leghe ad alta temperatura

1. Alta resistenza e durezza a temperature elevate

   A differenza degli acciai convenzionali, le leghe ad alta temperatura mantengono la forza anche se esposte a calore estremo. Questo porta a forze di taglio elevate, che accelerano l'usura degli utensili.

2. Tendenza a indurimento del lavoro

   Materiali come Inconel e Hastelloy si induriscono rapidamente quando vengono tagliati. Ciò crea uno strato indurito sulla superficie che aumenta ulteriormente l'usura dello strumento e richiede una geometria degli strumenti avanzata.

3. Bassa conducibilità termica

   Molti superelloy hanno una scarsa conducibilità termica, causando la concentrazione di calore all'avanguardia. Ciò si traduce in una chipping rapido per il bordo o in un guasto prematuro dello strumento se non gestito correttamente.

4. Bordo costruito (bue)

   La natura appiccicosa di alcune leghe porta all'adesione del materiale sul bordo dell'utensile, influenzando negativamente la finitura superficiale e la precisione della lavorazione.

Il ruolo dei mulini finali nella lavorazione delle leghe ad alta temperatura

Per affrontare queste sfide, sono richiesti mulini finali appositamente progettati:

• Substrato in carburo: il carburo di alta qualità garantisce un'eccellente durezza e resistenza alle forze di taglio elevate. Alcuni mulini finali integrano anche carburo di nano-grani avanzati per una maggiore tenacità.

• Geometria ottimizzata: elica variabile e spaziatura del flauto disuguale riducono le vibrazioni, mentre i bordi di taglio affilati migliorano l'evacuazione del chip e riducono la resistenza al taglio. I raggi angolari e le gemme aiutano a prevenire la scheggiatura dei bordi.

• Rivestimenti speciali: rivestimenti come altin, tialn o rivestimenti nano-compositi avanzati forniscono un'elevata resistenza al calore e protezione da ossidazione, estendendo la durata degli utensili in condizioni estreme.

• Angolo di elica elevata: un angolo di elica più elevato aiuta a evacuare i chip in modo efficiente, riducendo al minimo la concentrazione di calore e migliorando la stabilità della lavorazione.

Conclusione

La lavorazione delle leghe ad alta temperatura è uno dei compiti più difficili della produzione moderna. La loro capacità di resistere agli ambienti estremi viene fornita con compromessi nella lavorabilità. Utilizzando i mulini finali progettati specificamente per questi materiali, con geometria ottimizzata, rivestimenti avanzati e substrati in carburo durevoli, i produttori possono ottenere una maggiore produttività, una durata degli utensili estesi e finiture superficiali superiori. La giusta selezione dello strumento è essenziale per sbloccare il pieno potenziale di lavorazione in lega ad alta temperatura.