항공기 엔진은 엄청난 추력과 극도로 높은 작동 온도를 견뎌야 합니다. 티타늄 합금, 고온 합금 및 복합 재료의 적용은 항공기의 비행 속도와 하중 용량을 증가시키는 데 큰 도움이 됩니다. 석유 및 화학 산업에서 저합금강, 스테인리스강, 내식성 합금강, 티타늄 합금 및 기타 재료는 우수한 내식성으로 파이프, 밸브, 플랜지, 샤프트 및 기타 구성 요소에서 중요한 역할을 합니다.
가공하기 어려운 재료는 일반적으로 절단 특성이 좋지 않은 재료를 말합니다. 뛰어난 내열성, 내마모성, 높은 경도, 연성 및 기타 특성으로 인해 항공우주, 조선, 석유, 화학 및 기타 산업의 특수 구성 요소에서 중요한 역할을 하는 경우가 많습니다.
무엇 중대면 중아케 중이탈워킹 디어려운가요?
냉각 주철 및 경화 강철
냉각 주철의 매우 높은 경도는 가공하기 어려운 주된 이유입니다. 가소성이 매우 낮고, 커터와 칩 사이의 접촉 길이가 매우 작으며, 절삭력과 절삭 열이 절삭 날 근처에 집중되어 절삭 날이 쉽게 손상됩니다. 냉각 주철 부품의 구조적 치수와 가공 허용 오차는 일반적으로 크고, 블랭크 정밀도가 낮아 가공의 어려움이 더욱 커집니다.
열처리 후 경화강은 매우 높은 경도를 갖게 되고 공구에 대한 요구 사항도 매우 높아집니다. 밀링 커터는 가공 중에 쉽게 부러지지 않아야 하며 긴 사용 수명을 가져야 합니다. 이를 위해서는 공구 재료 자체에 매우 높은 요구 사항이 있어야 하며 코팅은 고온과 마모에 강해야 합니다.
삼호, SHG·SHH 시리즈 출시 엔드밀s는 특히 경질 소재에 맞게 설계되었습니다. HRC63 이내의 경질 소재의 경우 절삭 효율과 공구 수명이 모두 매우 좋습니다.
고강도 강철
일반 탄소구조강에 비해 고강도강/초고강도강은 강도가 높고 열전도도가 낮아 절삭력이 크고 절삭온도가 높고 공구마모가 빠르고 공구수명이 짧으며 칩분쇄도 다소 어렵습니다.
이러한 소재를 가공할 때는 고성능 카바이드, 세라믹 또는 PCBN 공구를 선택합니다. 동시에 고압 냉각 또는 MQL을 사용하여 절단 열과 공구 마모를 줄입니다.
순수 금속
일반적으로 사용되는 구리, 순수 알루미늄, 순수 철과 같은 순수 금속은 경도와 강도가 낮고 열전도도가 높아 절삭에 유리합니다. 그러나 가소성이 높고 칩 변형이 크고 공구-칩 접촉 길이가 길며 냉간 용접되기 쉽고 빌드업 엣지가 발생합니다. 따라서 절삭력이 크고 양호한 가공 표면 품질을 얻기 어렵고 칩 브레이킹이 어렵습니다. 또한 선형 팽창 계수가 크고 미세 가공 중에 공작물의 가공 정확도를 제어하기 어렵습니다.
스테인레스 스틸
금속 조직에 따르면 스테인리스강은 페라이트, 마르텐사이트, 오스테나이트의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 페라이트와 마르텐사이트 스테인리스강의 주요 성분은 크롬이며 절단은 일반적으로 어렵지 않습니다. 오스테나이트계 스테인리스강의 주요 성분은 크롬, 니켈 및 기타 원소입니다. 담금질 후 오스테나이트이며 절단 가공성이 비교적 좋지 않으며 주로 다음과 같이 나타납니다.
- 높은 가소성, 심각한 가공 경화, 빌드업 엣지를 생성하기 쉽고 가공된 표면의 품질을 저하시킵니다. 가공된 표면의 경화 정도와 경화층의 깊이가 커서 종종 다음 공정에 어려움을 초래합니다. 그리고 칩을 깨기 쉽지 않습니다.
- 열전도도가 작고, 발생된 열은 전달되기 쉽지 않아 절단 온도가 높습니다.
- 높은 절삭 온도, 심각한 가공 경화, 강철에 존재하는 탄화물(TiC 등)로 인해 단단한 개재물이 형성되고, 공구로 냉간 용접하기 쉬워 공구가 빨리 마모되고 사용 수명이 단축됩니다.
고온 합금
고온 합금은 화학적 조성에 따라 철 기반, 니켈 기반, 코발트 기반의 세 가지 유형으로 나뉩니다. 이들의 가공성은 스테인리스강보다 나쁩니다. 고온 합금에는 철, 티타늄, 크롬, 코발트, 니켈, 바나듐, 텅스텐, 몰리브덴 등과 같은 많은 고융점 합금 원소가 포함되어 있으며, 다른 합금 원소와 함께 고순도 및 치밀한 구조를 가진 오스테나이트 합금을 형성합니다. 일부 원소는 탄소, 질소 및 산소와 같은 비금속 원소와 결합하여 비중이 낮고 고융점의 고경도 화합물을 형성합니다.
특정 인성을 가진 일부 고경도 금속간 화합물도 형성될 수 있습니다. 동시에 일부 합금 원소는 고용체에 들어가 매트릭스를 강화합니다. 장기 노화 후 고온 합금은 고용체에서 경질 상을 침전시켜 격자를 더욱 왜곡시킬 수 있으며, 이는 플라스틱 변형에 대한 저항성을 증가시킬 뿐만 아니라 경질 입자의 존재로 인해 공구의 마모를 악화시킵니다.
엔드밀 도구가 가공하기 어려운 재료의 과제를 해결하는 방법
고품질 소재를 선택하세요
다결정 다이아몬드(PCD) 공구와 입방정 질화붕소(CBN) 공구도 가공하기 어려운 소재를 처리하는 효과적인 방법입니다. 최근 몇 년 동안 시장 점유율이 점차 증가했습니다. PCD 공구는 비철 금속, 복합 소재, 플라스틱 및 가공하기 매우 어려운 초합금의 밀링에 널리 사용됩니다. CBN 공구는 경화된 철 금속의 연속 또는 간헐적 절단과 용접 금속 및 복합 금속의 절단에 사용됩니다.
절삭 공구의 고품질 코팅
공구 코팅은 가공하기 어려운 재료에 가장 경제적이고 타깃이 맞는 기술입니다. 다양한 신소재는 더 복잡한 가공 요구 사항을 가져옵니다. 동시에 CVD 및 PVD와 같은 코팅 기술의 지속적인 개발을 촉진하고 있습니다. 공구 코팅 자체는 공구에서 칩 이동 중에 발생하는 과도한 힘과 열의 부정적인 영향을 해결하기 위해 개발된 기술입니다. 코팅된 공구는 다양한 가공 재료에서 코팅되지 않은 공구의 수명을 2~10배 늘릴 수 있습니다.
첨단 절단 기술 사용
기존의 가공 온도는 일반적인 실온입니다. 그러나 가공하기 어려운 재료의 경우 가공 온도를 변경하면 예상치 못한 결과가 발생하는 경우가 있습니다. 가열 절단 방법은 작업물과 공구 사이의 회로에 낮은 전압과 높은 전류를 인가하여 절단 영역에서 열을 발생시키는 것입니다. 플라스마 가열 절단도 있습니다. 즉, 공구 끝 근처의 작업물 재료를 플라스마 아크로 가열하여 경도와 강도를 낮추어 절단 조건을 개선합니다.
저온 절삭법은 액체질소(-180℃) 또는 액체 CO2(-76℃)를 절삭유로 사용하는데, 절삭구역의 온도를 낮출 수 있다. 이 방법을 사용하면 주절삭력을 20%만큼 낮추고, 절삭온도를 300℃ 이상 낮출 수 있다. 동시에, 빌드업 엣지가 사라지고, 가공면의 품질이 향상되며, 공구의 내구성이 2~3배 높아질 수 있다. 고강도강, 내마모성 주철, 스테인리스강, 티타늄 합금을 가공할 때 효과적이다.
초음파 공구 홀더와 초음파 공구를 사용한 초음파 가공은 공구를 20-40KHz의 주파수로 절단 방향을 따라 고속으로 진동시키는 특수 절단 기술입니다. 초음파 진동 절단은 미시적인 관점에서 일종의 펄스 절단입니다. 한 진동 주기에서 공구의 효과적인 절단 시간은 매우 짧습니다. 대부분의 경우 한 진동 주기에서 공구와 공작물 칩이 완전히 분리되고 공구와 공작물 칩이 간헐적으로 접촉하여 절단 열을 크게 줄입니다. 취성 및 경질 재료를 처리하는 데 더 적합한 기술입니다. 공작물 거칠기와 가공 정확도가 크게 향상됩니다.
