În timp ce proporția componentelor din titan reprezintă doar aproximativ 14 procente din greutatea unui avion de pasageri tipic, ponderea acestora în timpul de prelucrare este de aproximativ două treimi din timpul total de prelucrare al componentelor metalice. Comparativ cu prelucrarea aluminiului, volumul de material îndepărtat (cm3/min) în prelucrarea titanului este foarte mic. Cine reușește să reducă timpii de prelucrare pentru o componentă din titan sau să îmbunătățească semnificativ timpii de viață ai uneltelor de prelucrare, își crește eficiența și rentabilitatea proceselor într-un mod semnificativ. Cu noul frezor cu tăiere ușoară M5250, specialistul în prelucrare Walter a realizat un astfel de pas, în strânsă colaborare cu expertul în lichide de răcire și lubrifiere Blaser Swisslube, precum și cu producătorul de mașini premium Makino.
Procesele de prelucrare prin așchiere, mai ales când este vorba despre prelucrarea materialelor exigente precum titanul, sunt o muncă în echipă. Potențialul unei mașini de înaltă performanță, dezvoltată pentru frezarea aliajelor de titan, cum ar fi Makino T2, poate fi valorificat pe deplin atunci când se lucrează cu unelte de așchiere optimizate și cu un agent de răcire și lubrifiere corespunzător. Aceasta se aplică la fel de bine și invers: noul frez M5250 de la Walter își arată performanțele maxime la prelucrarea componentelor din titan pe mașini precum Makino T2, care oferă condiții de lucru optime pentru freză datorită unui sistem activ de amortizare, construcției rigide și unui mandrină de înaltă performanță cu cuplu mare, precum și unui sistem de răcire cu lichid de înaltă presiune eficient.
Încărcare termică ridicată pentru unelte și axul principal
Titanul și aliajele de titan au o conductivitate termică scăzută, ceea ce reprezintă o adevărată provocare pentru prelucrarea prin așchiere. În timp ce, în cazul prelucrării oțelului, aproximativ 80% din încărcarea termică generată este disipată prin așchii, în cazul titanului acest procent scade la doar 20%. Asta înseamnă că uneltele de așchiere și axul trebuie să absoarbă o cantitate semnificativă de căldură. La tăișul plăcii de tăiere se generează încărcări termice extreme. Fără măsuri de contracarare, tăișul în contact cu piesa de prelucrat s-ar uza extrem de repede: practic, s-ar evapora. Prin utilizarea unor geometrii speciale ale tăișului și a unor straturi de acoperire, precum și prin aplicarea de lubrifianți de răcire, se încearcă încetinirea și gestionarea acestui proces inevitabil de uzură. Pentru a fi cu adevărat în siguranță în ceea ce privește calitatea prelucrării, mulți responsabili de producție aleg, de asemenea, să schimbe plăcile de tăiere cu mult înainte de a apărea semne profunde de uzură.
Răcire și mașină în armonie
Daniel Schär, Manager Senior de Segment la Blaser Swisslube AG, explică rolul Blaser în proiect: „În prelucrarea titanului, controlul dezvoltării căldurii la unelte și mașini joacă un rol central. Aici se poate realiza o diferență semnificativă în ceea ce privește durata de viață a uneltelor și volumul de material prelucrat cu un lichid de răcire și lubrifiere optimizat pentru aceste condiții speciale. Echipa noastră de dezvoltare a lucrat intens la viziunea lichidului de răcire și lubrifiere ideal. Cu Vasco Skytec H 600 suntem foarte aproape de acest obiectiv.”
În teste comparative cu 22 de lichide de răcire și lubrifiere de la concurenți și cinci produse proprii, pe care Blaser Swisslube le-a realizat în centrul său tehnologic din Elveția, lichidul de răcire și lubrifiere inovator se află cu siguranță în frunte.
Lubrifiantul de răcire inovator Vasco Skytec H 600 dezvoltat de Blaser Swisslube are un randament semnificativ mai mare în procesul de prelucrare decât lubrifianții de răcire convenționali. Astfel, se pot obține deja în procesele existente timpi de utilizare mai mari pentru uneltele folosite. Andrea Biscardi, Manager de Produs la Makino Europe GmbH, explică ce efecte are noul lubrifiant de răcire pe o mașină precum T2: „Una dintre cele mai importante caracteristici ale Makino T2 este sistemul său puternic de răcire cu lubrifiant la presiune înaltă de 7MPa și 200L/min. Asta înseamnă: Chiar și cu lubrifianți convenționali, obținem un grad de răcire foarte bun pe piesa de prelucrat. Dacă folosim Vasco Skytec H 600, se observă o diferență semnificativă. Ca factor limitativ rămâne, într-un anumit sens, uneltele de prelucrare. Sau se poate folosi o parte optimizată pentru prelucrarea titanului, cum ar fi freza Walter Igelfräser. Ce poate face aceasta se observă deja în timpii de funcționare ai mașinilor și în datele de tăiere pe care le putem utiliza.”
Rămâneți răcoroși acolo unde este necesar: Walter Igelfräser M5250
Prelucrarea titanului este deja de ani buni unul dintre subiectele de foc ale dezvoltării produselor la Walter. Cu freza BLAXX Igel M3255, specialiștii în prelucrare din Tübingen au inclus deja un fel de clasic al prelucrării titanului în programul lor. În 2022, Walter a lansat o nouă generație de plăci de tăiere reversibile, ale căror margini de tăiere cu geometria inovatoare WaveCut oferă avantaje semnificative în ceea ce privește durata de viață în comparație cu soluțiile convenționale. Dirk Masur, manager de segment pentru aviație la Walter, explică: "Lucrăm constant pentru a putea oferi clienților soluții și mai bune pentru procesele lor. Proiecte precum această colaborare cu Makino și Blaser Swisslube reprezintă o oportunitate importantă de a testa și dezvolta noi concepte de unelte în condiții ideale, dar totuși reale și concrete. Noua freză Walter M5250 a beneficiat foarte mult de pe urma acestui lucru."
Cel mai important obiectiv pentru Walter a fost să crească semnificativ volumul de timp de așchiere sau durata de viață a plăcuțelor de tăiere indexabile în timpul prelucrării pieselor din titan, comparativ cu soluțiile anterioare. Cu plăcuțele de tăiere WaveCut, deja există un element important al unei strategii optime de prelucrare: prin modificarea geometriei muchiei de tăiere de la o margine dreaptă la o margine „ondulată”, se schimbă forțele care acționează asupra uneltei și piesei în timpul frezării. Muchiile pătrund mult mai ușor în material, ceea ce duce la o reducere a vibrațiilor și permite adâncimi de prelucrare în prelucrarea de înaltă performanță de până la 5xD cu vibrații reduse.
De asemenea, încărcătura termică care acționează asupra plăcii de tăiere, uneltei și a spindle-ului este deja redusă prin geometria WaveCut. Prin alimentarea cu agent de răcire și lubrifiere cât mai direct posibil la plăcile de tăiere, dezvoltarea căldurii la tăișuri poate fi redusă semnificativ. La noul frezor Walter Igelfräser M5250, echipa de dezvoltare a folosit avantajele tăișurilor WaveCut, care intră relativ ușor în tăiere, pentru a echipa plăcile frontale cu câte două canale de răcire. Canalele de răcire din corpul uneltei sunt optim concepute pentru a furniza agent de răcire fiecărei tăișuri în mod optim, precum și în secțiunea de găurire, astfel încât capacitatea pompei de răcire și a debitului oferit să fie utilizate pe deplin. Agentul de răcire acționează conform cerințelor termice direct la intrarea tăișului în material. Stabilitatea generală a corpului uneltei nu este afectată în timpul prelucrării, iar prin răcirea îmbunătățită în punctele nevralgice, stabilitatea prelucrării crește semnificativ.
Mai ales atunci când noul Vasco Skytec H 600 de la Blaser Swisslube este utilizat: În configurația de testare cu parametrii vc 60 m/min, fz 0,18 mm, vf 218 mm/min, ap 60 mm, ae 10 mm pe un piesă din titan grad 5 (Ti6Al4V) pe un Makino T2, noul frezor Walter Igelfräser M5250 cu plăci de tăiere Tiger·tec G55W WSM45X depășește cu adevărat toate celelalte combinații testate de frezor Walter Igelfräser, plăci de tăiere și agenți de răcire. Cu 110 minute, durata de viață a uneltei pe tăiș este cu 162% mai mare decât în configurația cu alți agenți de răcire și geometrie de tăiere. Acest lucru se reflectă, desigur, și în rata de îndepărtare, care se situează la 130,9 m3 pe minut.
Contact:
