Нержавеющая сталь — один из тех материалов, который, кажется, есть везде — в кухонных приборах, автомобильных деталях, медицинских приборах и даже компонентах аэрокосмической отрасли. Ее популярность обусловлена ее впечатляющей устойчивостью к коррозии, прочностью и общей долговечностью. Но когда дело доходит до обработки нержавеющей стали на станках с ЧПУ, есть несколько вещей, которые вам следует знать, чтобы получить наилучшие результаты.
Понимание нержавеющей стали
Нержавеющая сталь — это сплав железа, хрома, а иногда и других металлов, таких как никель, молибден и титан. Добавление хрома образует на поверхности пассивный оксидный слой, который эффективно противостоит коррозии, отсюда и название «нержавеющая». В зависимости от состава нержавеющая сталь может быть разделена на несколько марок, каждая из которых обладает уникальными свойствами, подходящими для различных применений. Распространенные марки включают 304 (аустенитная), 316 (аустенитная с молибденом для повышенной коррозионной стойкости), 410 (мартенситная для высокой прочности) и 430 (ферритная для магнитных и экономически эффективных применений).
Процессы обработки нержавеющей стали на станках с ЧПУ
Обработка на станках с ЧПУ охватывает широкий спектр субтрактивных производственных технологий, которые включают удаление материала с заготовки для достижения желаемой формы и размеров. Ниже приведены некоторые из основных процессов, используемых для нержавеющей стали:
Фрезерование
Самый универсальный процесс, фрезерование, удаляет материал путем вращения режущего инструмента по отношению к заготовке. Его можно использовать для 2D и 3D формовки, выборки карманов, сверления и нарезания резьбы.
При обработке нержавеющей стали выбор правильной геометрии фрезы, покрытия и параметров резания (таких как скорость шпинделя, скорость подачи и глубина резания) имеет решающее значение для обеспечения эффективного удаления материала при минимальном износе инструмента и выделении тепла.
- Быстрорежущая сталь (HSS) против твердосплавных фрез: В то время как фрезы из быстрорежущей стали подходят для начальных черновых операций, твердосплавные фрезы предпочтительны для чистовых проходов из-за их большей твердости и износостойкости.
Токарная обработка (токарная обработка)
Токарная обработка идеально подходит для цилиндрических деталей из нержавеющей стали. Заготовка вращается, а режущий инструмент движется параллельно оси, удаляя материал точно и контролируемо.
- Выбор инструмента: Одноточечные токарные резцы с твердосплавными пластинами обычно используются для обработки нержавеющей стали благодаря их способности выдерживать высокие температуры и сохранять остроту режущей кромки.
Бурение и нарезание резьбы
Сверление и нарезание резьбы — это специализированные фрезерные операции, используемые для создания отверстий и внутренней резьбы соответственно. Для сверления нержавеющей стали требуются специальные сверла, рассчитанные на то, чтобы выдерживать твердость материала и выделение тепла.
- Нажатие: Тенденция нержавеющей стали к закалке может усложнить нарезание резьбы. Использование высококачественных метчиков с надлежащей смазкой и поддержание низких скоростей и подач имеет важное значение.
- Выбор сверла: Для нержавеющей стали предпочтительны сверла с кобальтовым покрытием или твердосплавными наконечниками, поскольку они снижают износ и обеспечивают эффективность резки.
- Сверление с долблением: Для управления отводом тепла и стружки часто применяется сверление с периодическим выводом сверла (прерывистое сверление с отводом инструмента).
Wire EDM (электроэрозионная обработка)
Для сложных геометрических форм или труднообрабатываемых материалов проволочная электроэрозионная резка использует искры, генерируемые между тонким проволочным электродом и заготовкой для эрозии материала. Она подразумевает использование электрически заряженной тонкой проволоки для создания искр, которые эродируют материал заготовки.
Соображения по поводу постобработки
После обработки на станке с ЧПУ детали из нержавеющей стали могут потребовать дополнительных операций по отделке, таких как снятие заусенцев, полировка или пассивация, для достижения желаемого качества поверхности и коррозионной стойкости.
Преимущества обработки нержавеющей стали с ЧПУ
Итак, зачем проходить через все эти трудности? Потому что результаты того стоят. Вот некоторые ключевые преимущества обработки нержавеющей стали на станках с ЧПУ:
- Обеспечивает жесткие допуски для точных и надежных деталей.
- Обеспечивает стабильное качество при больших объемах производства.
- Легко справляется со сложными и детализированными конструкциями.
- Производит детали исключительной прочности и долговечности.
- Сокращает время производства и увеличивает производительность.
- Оптимизирует использование материалов, снижая затраты.
- Улучшает как эстетику, так и функциональность.
- Легко адаптируется к изменяющимся объемам производства.
- Выполняет несколько операций обработки за одну установку.
- Автоматизирует процессы, снижая риск несчастных случаев.
Сплавы нержавеющей стали, доступные для обработки на станках с ЧПУ
Ниже представлена таблица, в которой представлены различные сплавы нержавеющей стали, обычно используемые при обработке на станках с ЧПУ:
| сплав | Состав | Свойства ключа | общие приложения |
|---|---|---|---|
| 304 | 18% Cr, 8% Ni | Отличная коррозионная стойкость, хорошая обрабатываемость | Пищевая промышленность, кухонное оборудование, химические контейнеры |
| 316 | 16% хрома, 10% никеля, 2% молибдена | Превосходная коррозионная стойкость, особенно к хлоридам | Морская среда, медицинские приборы, фармацевтика |
| 17-4 PH | 15-17% Cr, 3-5% Ni, 3-5% Cu | Высокая прочность, хорошая коррозионная стойкость, поддается термообработке | Аэрокосмическая, химическая, нефтегазовая промышленность |
| 303 | 18% Cr, 8% Ni, добавлена сера | Улучшенная обрабатываемость, хорошая коррозионная стойкость | Прецизионная обработка, валы, фитинги |
| 410 | 11.5-13.5% Кр | Хорошая твердость, умеренная коррозионная стойкость | Автомобильные компоненты, насосы, клапаны |
| 420 | 12-14% Кр | Высокая твердость, умеренная коррозионная стойкость | Столовые приборы, хирургические инструменты, оснастка |
| 2520 | 20% Cr, 25% Ni | Высокая прочность, отличная коррозионная стойкость | Тяжелые условия эксплуатации, промышленное оборудование |
Каковы наилучшие советы по обработке нержавеющей стали на станках с ЧПУ?
Обработка нержавеющей стали на станках с ЧПУ представляет собой уникальные задачи, но при правильном подходе вы можете добиться плавных и эффективных результатов. Вот несколько важных советов, которые следует иметь в виду:
- Для обеспечения долговечности и лучшей обработки поверхности используйте концевые фрезы и сверла из быстрорежущей стали (HSS) из молибдена или вольфрама.
- Сохраняйте низкую скорость резания и используйте охлаждающие жидкости. Прекратите обработку, если произошел перегрев.
- Используйте эти циклы для контроля образования стружки и избегания образования длинной, волокнистой стружки.
- Соблюдайте рекомендуемые скорости и подачи, а также используйте острые инструменты, чтобы избежать деформации детали.
Какова отделка поверхности деталей из нержавеющей стали, изготовленных с ЧПУ?
| Тип финиша | Что это такое? | Почему выбирают его? | Где это используется? |
|---|---|---|---|
| полированный | Гладкая, отражающая поверхность, полученная путем шлифования и полировки. | Улучшает внешний вид и устойчивость к коррозии. | Декоративные изделия, элитная продукция, медицинские приборы. |
| Матовый | Матовая текстура с равномерными линиями, созданными кистью. | Скрывает отпечатки пальцев и мелкие царапины. | Бытовая техника, архитектурные элементы, автомобильные детали. |
| Бусина взорвана | Однородная матовая текстура благодаря струйной обработке мелкими стеклянными шариками. | Уменьшает отражательную способность и улучшает сцепление. | Промышленные компоненты, ручной инструмент, бытовая электроника. |
| Электрополированный | Электрохимический процесс для выравнивания и придания блеска поверхности. | Превосходная коррозионная стойкость и блестящая отделка. | Оборудование для переработки пищевых продуктов, фармацевтические приборы, чистые помещения. |
| Атласная | Полуглянцевая, гладкая поверхность, полученная в результате абразивной обработки и полировки. | Придает более мягкий блеск. | Кухонные принадлежности, медицинское оборудование, товары народного потребления. |
| анодированный | Защитный оксидный слой, созданный электрохимическим путем. | Повышает коррозионную стойкость, можно окрашивать. | Аэрокосмические компоненты, декоративные детали, промышленное оборудование. |
| Пассивированная | Обработка пассивирующим раствором для повышения естественной коррозионной стойкости. | Повышает устойчивость к ржавчине и коррозии. | Медицинские приборы, оборудование для химической обработки, судовое оборудование. |
Применение обработки нержавеющей стали с ЧПУ
- Кронштейны двигателя
- Компоненты шасси
- Лопатки турбины
- Хирургические инструменты
- Ортопедические имплантаты
- Корпуса диагностического оборудования
- Головки цилиндров
- Выпускные коллекторы
- Компоненты подвески
- Насосы для обработки
- Корпуса клапанов
- Арматура
- Карданные валы
- Корпусные детали
- Фурнитура для палубы
- Валы-шестерни
- Корпуса насосов
- Базы машин
Проблемы обработки нержавеющей стали на станках с ЧПУ
Вот некоторые из основных проблем при обработке нержавеющей стали на станках с ЧПУ:
Высокая упрочнение
Нержавеющая сталь имеет тенденцию к быстрому наклепу в процессе обработки. Это означает, что по мере резки материала его твердость увеличивается, что затрудняет дальнейшую резку и требует увеличения усилий резания. Это может привести к преждевременному износу инструмента и сокращению срока его службы.
Высокие температуры резки
Обработка нержавеющей стали сопровождается выделением значительного количества тепла из-за ее высокой теплопроводности и устойчивости к деформации. Эти высокие температуры могут ускорить износ инструмента, что приведет к быстрому затуплению режущей кромки. Кроме того, это может привести к термической деформации заготовки, что повлияет на точность размеров.
Липкость и скалывание
Нержавеющая сталь имеет тенденцию прилипать к режущим инструментам, вызывая сколы и размазывание. Это может нарушить процесс резки, что приведет к шероховатости поверхности и потребует частой смены инструмента. Это также увеличивает риск повреждения заготовки из-за повторной сварки стружки.
Получите ЧПУ-обработку нержавеющей стали с помощью BOYI
Раскройте весь потенциал ваших проектов с помощью бойы эксперту Обработка с ЧПУ для нержавеющей стали. Наши современные объекты и опытные инженеры поставляют прецизионные детали, которые соответствуют самым высоким стандартам отрасли. Если вам нужны компоненты для аэрокосмической промышленности, медицинских приборов, автомобилестроения или любого другого применения, мы гарантируем высококачественные результаты, соответствующие вашим требованиям. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши потребности и получить персонализированное предложение!
Готовы к своему проекту?
Попробуйте BOYI TECHNOLOGY прямо сейчас!
Загрузите свои 3D-модели или 2D-чертежи, чтобы получить индивидуальную поддержку
FAQ
Нержавеющая сталь трудно поддается обработке из-за ее высокой прочности, вязкости и свойств упрочнения. Она имеет тенденцию генерировать значительное тепло и износ инструментов, требуя более низких скоростей резки и специализированного инструмента для поддержания точности и избежания повреждений.
Нержавеющая сталь марки 304, как правило, легче поддается обработке, чем 316. Это объясняется тем, что сталь марки 304 имеет более низкую степень упрочнения и меньшую прочность по сравнению с сталью марки 316.
Лучшей нержавеющей сталью для обработки на станках с ЧПУ обычно является нержавеющая сталь марки 304 из-за ее хорошей обрабатываемости, баланса прочности и коррозионной стойкости, а также более низкого упрочнения по сравнению с другими марками.
Каталог: Руководство по обработке с ЧПУ
Статья написана инженерами из команды BOYI TECHNOLOGY. Фуцюань Чен — профессиональный инженер и технический эксперт с 20-летним опытом работы в сфере быстрого прототипирования, производства металлических и пластиковых деталей.
