WIDIA wprowadza nowy gatunek węglika przeznaczony do frezowania tytanu i innych stopów żaroodpornych.

WIDIA oferuje szeroką gamę frezów z wewnętrznym systemem chłodzenia, do których możemy zastosować płytki w gatunku WS40PM oraz innych gatunkach.

Substrat WS40PM o dużej zawartości kobaltu zapewnia dużą odporność na uszkodzenia mechaniczne i sztywność krawędzi skrawającej, a wielofazowe pokrycie AlTiN-TiN PVD zapewnia dużą odporność na ścieranie. Czyni to nową technologię doskonałą do obróbki szerokiej gamy stopów żaroodpornych za bazie stali, stali austenitycznych i stali nierdzewnych, nadstopów na bazie niklu i tytanu, jak również Hastelloy i Nitronic. 

Josef Fellner, menadżer działu Turning and Indexable Milling w WIDIA Products Group przekazał, że opracowany w ostatnim czasie przez firmę WIDIA nowy gatunek WS40PM został przetestowany przez naszych klientów z całego świata z różnych branż w warunkach produkcyjnych. Wyniki okazały się imponujące:

Jeden z producentów lotniczych poinformował o skróceniu o 90% czasu obróbki pojedynczego detalu i wydłużeniu żywotności freza o 50% podczas frezowania czołowego stopu tytanu Ti-6Al-4V.

Zużycie krawędzi płytek zmniejszyło się o ponad 90% w jednym z brytyjskich zakładów zajmujących się obróbką stopu Inconel 625, co pozwoliło zmniejszyć o 70% koszt oprzyrządowania.

Chiński producent turbosprężarek zanotował wydłużenie o 80% żywotności płytek w gatunku WS40PM przy obróbce stali nierdzewnej austenitycznej, przy równoczesnej poprawie jakości powierzchni, zmniejszeniu siły frezowania i poprawieniu spływu wióra.

W przypadku jeszcze innego komponentu tytanowego, platforma WS40PM/VSM490-15 dwukrotnie zwiększyła wydajność i zapewniła dłuższą o 80% żywotność frezu dzięki zwiększonej głębokości skrawania i zwiększeniu posuwu na ostrze przy frezowaniu czołowym i bocznym.

Laboratorium testowe producenta znanej marki narzędzi maszynowych potwierdziło zwiększenie szybkości usuwania metalu o 49% przy frezowaniu bocznym stopu Ti-6Al-4V.

W każdym przypadku narzędzia WS40PM konkurowały ze znanymi narzędziami z węglików spiekanych. Prędkość i posuw były takie same lub w niektórych przypadkach zwiększone, aby wykorzystać wyjątkową wytrzymałość, odporność na ścieranie i odporność na pękanie pod wpływem ciepła, jakie oferuje WS40PM.

Platformę WS40PM opracowano w odpowiedzi na potrzeby przemysłu lotniczego, obronnego i medycznego, gdzie elementy tytanowe są wykorzystywane w podwoziach, szynach do montażu siedzeń, implantach i narzędziach chirurgicznych.  Przeprowadzone testy wykazały jednak, że WS40PM nadaje się do obróbki znacznie szerszej gamy materiałów niż tylko tytan. Wysokotemperaturowe stopy stali, stal austenityczna i stal nierdzewna, nadstopy niklu, takie jak Hastelloy i Nitronic - te materiały mogą prowadzić do uszkodzeń frezów wynikających z tworzenia się narostów na krawędzi tnącej, formowania się kraterów, odprysków oraz generowaniu dużych ilości ciepła, które w przypadku frezowania na mokro mogą prowadzić do powstawania pęknięć.

»Gatunek WS40PM o dużej zawartości kobaltu zapewnia dużą odporność na uszkodzenia mechaniczne i sztywność krawędzi skrawającej, a wielofazowe pokrycie AlTiN-TiN PVD zapewnia dużą odporność na ścieranie, » powiedział Mike Sperhake, specjalista WIDIA ds. frezowania. »Przy wstępnej prędkości frezowania 175 ft/min (53 m/min) osiągnęliśmy większą o 25-35% wydajność i dłuższą żywotność frezów, nawet przy obróbce bardzo twardych materiałów, takich jak Ti-5553 czy Super Duplex.»

Sperhake zaleca zrównoważone podejście do wyboru parametrów obróbki. »W miarę, jak zwiększa się szerokość frezowania, należy proporcjonalnie obniżać prędkość obróbki, » mówi. »To dlatego, że ilość ciepła przenoszonego na narzędzie znacząco wzrasta podczas obróbki ciężkiej. Przykładowo, przy zagłębieniu na około 90% będzie prawdopodobnie trzeba zredukować prędkość obrotową o 25% w zależności od materiału. Posuw również musi zostać nieco zmniejszony w zależności od konfiguracji i sztywności maszyny. Przy małej szerokości obróbki prędkość obrotową i posuw można oczywiście znacząco zwiększyć.»

»Pójście na skróty» jest częstym błędem popełnianym przy obróbce tytanu i innych trudnych materiałów, powiedział Sperhake, prowadzącym do obniżenia wydajności i skrócenia żywotności frezów. Przykładowo, problemy takie, jak narost na ostrzu i stępienie krawędzi mogą być wyeliminowane poprzez zwiększenie siły nacisku na frez. »Żywotność frezów, zwłaszcza w przypadku nadstopów jest zależna od posuwu, prędkości skrawania i szerokości frezowania. Każdy z tych parametrów wpływa na pozostałe.»

Sukces przy obróbce nadstopów wymaga jednak więcej, niż tylko dobrej jakości węglika. Sperhake zaleca również zwiększenie koncentracji płynu chłodzącego i zastosowanie do jego podawania wysokociśnieniowej pompy, gdzie tylko jest to możliwe. Istotny jest też dobór odpowiedniego typu freza. W przypadku freza walcowo-czołowego VSM490 firmy WIDIA o nowoczesnej konstrukcji płytek i głowicy możemy wybrać pomiędzy WS40PM oraz innymi gatunkami węglika.

Należy też dobrać rodzaj obrabiarki, oprawki i interfejsu wrzeciona. Do obróbki tytanu niezbędny jest układ o dużej sztywności. WIDIA oferuje platformę KM4X, która zdaniem globalnego menadżera produktu Billa Redmana jest »najmocniejszym obecnie połączeniem» i jest dostępna dla szerokiej gamy oprawek i obrabiarek.

Sperhake mówi, »Od dostawców części lotniczych po mały warsztat na rogu ulicy, wszyscy oczekują tego samego od systemu narzędziowego: większej dokładności, lepszego wykończenia powierzchni oraz dużej niezawodności i wydajności. Wszystkie te cechy, mające zapewnić sukces rynkowy chcemy dostarczyć klientom. WS40PM ma w tym swój duży udział.»