- Johann Feichter
LợI íCh Từ ứnG dụnG CônG nGhệ
chất làm mát (điểm sôi 3500C) vẫn ở trạng thái lỏng, vì thế duy trì độ nhớt, khả năng làm mát và khả năng thu vỏ bào.
Ngoài ra, tốc độ chảy trong điều kiện HPC thực tế là đủ để tạo ra một “nêm thủy lực” trong vùng cắt giúp giảm đáng kể ma sát và tác hại của ma sát.
CônG Cụ CủA ThờI đạI
Có nhiều công nghệ gia công khiến việc tiện các vật liệu khó trở nên dễ dàng hơn. Các đệm có lưỡi xoắn ốc, tốc độ cao và ưu điểm có hai cạnh cho việc tiện thép không, hợp kim gốc nickel và titanium thường yêu cầu máy tiện có cạnh sắc và bộ phận tạo phoi có đặc điểm riêng khác biệt với các vật liệu mềm.
Lưỡi xắn ốc giúp cho dao tiện vào và ra vật tiện êm hơn và giúp giảm vết rạn tại các điểm cắt. Bên cạnh độ bền của lưỡi và tốc độ chạy dao thì góc nghiêng cũng góp phần tiết kiêm 10% điện năng.
Không giống hầu hết những loại đệm gốm thường thấy, công nghệ này ứng dụng một lớp đệm gốm đơn tinh thể đặc biệt cho quá trình tiện thô, bán thành phẩm để cắt các siêu hợp kim. Đệm nhôm cơ sở tăng độ cứng giúp chống mài mòn tối đa khi tiện kim loại cứng cùng với các sợi SiC có khả năng chịu va đập.
Đệm có thể chịu được nhiệt độ khi gia công đủ để duy trì ở nhiệt độ có thể làm mềm nguyên liệu trong vùng cắt. Các nhà sản suất máy tua bin đã công nhận những ưu điểm của loại đệm này đối với sản phẩm IW7 so với các loại đệm khác dùng trong chế tạo Inconel 718 và Waspalloy.
TănG áp suấT
Trong khi rất nhiều người đã nghe nói về việc ứng dụng phương pháp chế tạo dùng chất làm mát cao áp (HPC), phương pháp này vẫn còn chưa thực sự được ứng dụng rộng rãi do chi phí thiết bị cao và rủi ro khi áp dụng công nghệ chưa được thử nghiệm.
Khi xem xét những điều này, chúng ta thấy rằng kỹ thuật đã được chứng minh trong nghành công nghiệp máy tua bin, máy phát điện, công nghệ không gian. Mặt khác, những người đã từng sử dụng thử công nghệ đã nói rằng công nghệ này cho tốc độ gia công tăng gấp 2-3 lần mà không ảnh hưởng tới tuổi thọ của lưỡi dao. Một số người quan tâm tới tuổi thọ của lưỡi dao cho biết tuổi thọ tăng 7 lần với cùng tỉ lệ sản phẩm lỗi.
Đây là những kết quả thực tế khi gia công ID và OD với vật liệu titanium và các bộ phận máy tua bin Inconel, các bộ phận khung máy bay và nhiều bộ phận làm từ thép không rỉ.
Vào lúc mới xuất hiện, chi phí cao và khả năng cung cấp là những điều đáng quan tâm, nhưng hiện nay, những điều này không đáng lo ngại. Khi được giới thiệu lần đầu vào những năm 50, công nghệ không có những trục quay
đủ nhanh và các bơm chất làm mát đủ mạnh để có thể ứng dụng được trong xưởng.
Tuy nhiên, ngày nay hầu hết các nhà cung cấp máy gia công có các trục quay tốc độ cao và các bơm đủ mạnh. Việc gia công tốc độ cao được ứng dụng nhiều vào các ngành công nghiệp có liên quan đến gia công thép không rỉ và siêu hợp kim.
GIA CônG vớI hpC
Hiện nay, gia công ứng dụng HPC đã được ứng dụng rộng rãi. Trong khi vẫn cung cấp các đặc tính vật lý và hình khối cho các vật liệu khó gia công, gia công HPC còn giúp tưới chất làm mát khắp công cụ và thoát ra bằng một dòng chảy nhỏ, chảy thẳng tới các vùng cắt chính và vùng cắt thứ cấp.
Điều này là rất quan trọng vì các vùng được làm mát và bôi trơn này tạo ra hiệu ứng nêm thủy lực và nhúng chìm các vỏ bào thành cột cuộn dễ xử lý. Trên đường dẫn từ bể dầu tới vùng cắt, chất làm mát cũng làm giảm nhiệt độ của công cụ và phần đệm.
Gia công HPC được thiết kế đặc biệt cho ứng dụng trong phạm vi áp suất 70-300 bar. Điều này rất quan trọng để đạt được hiệu suất hoạt động tối ưu.
Nó có thể giúp xác định dòng khi rời khỏi công cụ bên cạnh đó, đường kính chỗ thắt của lỗ phun trong HPC dẫn một lực áp suất chính xác tới điểm ra. Điều này giống như sự khác biệt của việc rửa và phun khi cùng dùng một vòi tưới cây.
Hiện nay đã có một số phương pháp chế tạo tốt hơn, bao gồm công nghệ HPC. Các giải pháp để giải quyết những khó khăn khi gia công vật liệu có thể cải thiện đáng kể năng suất.
Đây là một số hướng dẫn từ những người từng sử dụng công nghệ:
• Dùng phương pháp gia công cac bua. Các công cụ CBN và gốm không cho kết quả giống nhau khi áp dụng vào công nghệ HPC.
• Nếu cần làm mát nhiều (khi chất làm mát đang bốc hơi hay các vỏ bào không được nhúng đủ) thì tăng tốc độ chảy chứ không tăng áp suất vì điều này giúp tiết kiệm chi phí hơn nhiều.
• Với chất làm mát, lượng yêu cầu là 0.5 gpm/ mã lực. Ví dụ một lần cắt yêu cầu 10 mã lực sẽ cần 5 gpm chất làm mát để đạt hiệu quả tối đa.
LợI íCh Từ ứnG dụnG CônG nGhệ CônG nGhệ
Chapter 3