Trong mọi lĩnh vực, các vật liệu kim loại khó gia công phải được coi là thử thách, thay vì là gánh nặng, và do đó không nên né tránh hoặc loại bỏ. Trong hầu hết các trường hợp, giải pháp gia công chính là công nghệ dụng cụ cắt và chiến lược gia công cắt gọt.
Gia công các vật liệu khó gia công là khái niệm thường dùng khi gia công cắt gọt các vật liệu như hợp kim Ti, hợp kim Inconel, Waspalloy, Hastelloy, Hardox (thép cứng), gang cầu nhiệt luyện hóa tốt,…
Trong công nghiệp, vật liệu khó gia công được coi là vật liệu có các tính chất cơ học nổi bật, chẳng hạn phối hợp giữa tính chống oxy hóa cao, tính dẻo và độ bền ở nhiệt độ cao. Bằng phương pháp hợp kim hóa và nhiệt luyện có thể đạt được các tính năng nổi trội này, do đó quá trình gia công cắt gọt vật liệu đó trở nên rất khó khăn.
Các vật liệu này thường là kết quả của quá trình nghiên cứu – triển khai trong các phòng thí nghiệm trường đại học, các viện nghiên cứu công nghiệp,… nhằm phát triển các vật liệu mới có tính chất cơ học tốt hơn, giảm trọng lượng riêng, hoặc cải thiện tính chống ăn mòn và tính chịu nhiệt.
Các vật liệu mới tiên tiến liên tục xuất hiện và được đưa vào xưởng sản xuất, dần dần thay thế các vật liệu hiện có. Xu thế này đưa ra các thách thức ngày càng tăng cho các nhà chế tạo dụng cụ cắt, nghiên cứu phát triển dụng cụ phối hợp tốt nhất với các vật liệu đó. Do đó, mọi vật liệu mới, sau khi hoàn tất các giai đoạn nghiên cứu – phát triển và kiểm tra, được các nhà chế tạo dụng cụ cắt đánh giá và kiểm định, với mục tiêu phát triển giải pháp gia công thích hợp nhất, dạng hình học hoặc chiến lược.
Ý thức là chính
Các kỹ sư, các chuyên gia về gia công cắt gọt và công nhân có xu hướng thành kiến hoặc bảo thủ khi gia công các vật liệu khó gia công. Họ, hoặc không có đủ kiến thức về cách thức gia công các vật liệu này, hoặc miễn cưỡng chấp nhận các công nghệ hoặc chiến lược gia công mới. Thiếu ý thức hoặc thiếu hiểu biết về công nghệ dụng cụ cắt tiên tiến có thể coi thép tôi cứng đến 65 HRC là vật liệu cực đoan (rất khó cắt gọt), trong khi thực tế có thể gia công cắt gọt vật liệu này một cách hiệu quả bằng cách dùng dụ cụ cắt CNB – nitride bor lập phương.
Hợp kim Hastelloy
Các ví dụ về vật liệu khác có thể là thử thách trong gia công cắt gọt bao gồm hợp kim Inconel, Waspalloy, Hastelloy và thép không gỉ martensite. Dưới đây là một vài thủ thuật về gia công cắt gọt ba loại hợp kim Ni cao nêu trên.
– Tiện thô với dao hợp kim cứng WC thích hợp, mài sắc lưỡi cắt và góc dương, đặt góc tiếp xúc 450 và dùng chất làm nguội với áp suất cao, sau đó gia công tinh sử dụng dao CBN hoặc gốm tăng bền bằng râu đơn tinh thể. Đây có thể là giải pháp gia công tương đối thích hợp.
– Các ứng dụng gia công rãnh, ví dụ, trên vật liệu Inconel, có thể được thực thi bằng cách sử dụng dao cắt JetCut của Iscar với chất làm nguội được cung cấp qua dụng cụ cắt và hướng dòng phun vào lưỡi cắt. Chất làm nguội hướng tới ngay phía dưới phoi cắt, tại giao diện giữa dụng cụ cắt, chi tiết gia công và phoi. Dòng chất làm nguội ổn định này hỗ trợ làm nguội khu vực xung quanh vùng biến dạng dẻo, đồng thời cung cấp sự bôi trơn, uốn cong phoi và loại bỏ phoi.
– Có thể gia công phay các hợp kim Inconel và Hastelloy một cách hiệu quả bằng cách dùng các loại dụng cụ cắt CBN thích hợp, chẳng hạn các dao phay rãnh xoắn, cho phép tăng năng suất, cùng với gốm tăng bền sợi đơn tinh thể, có thể cải thiện rõ rệt quá trình cắt gọt.
– Cuối cùng, thép không gỉ martensite, là ví dụ về sử dụng dao cắt với thành phần nền thích hợp cùng với thiết kế bẻ gãy phoi hợp lý có thể khắc phục các chướng ngại trong gia công cắt, do đó, hoàn toàn có thể loại bỏ vật liệu này ra khỏi danh sách vật liệu khó gia công.
(Nguồn Equipment News)
