EN
Підпал — один із найменш привабливих дефектів у процесі шліфування прецизійних заготовок. Теплове пошкодження (чорна поверхня або чорні смуги/синя поверхня) порушує цілісність деталей і завдає шкоди коштовним компонентам. У разі використання кругів із CBN (кубічного нітриду бору), які CBN-кругів (кубічного нітриду бору) не лише мають властивості суперабразивів, а й працюють на високих швидкостях, створюючи високу температуру, ця проблема ще більше загострюється. На щастя, це не є типовим явищем, оскільки, змінивши кілька параметрів решти елементів системи, її можна повністю уникнути.
Чому виникає підпал заготовок
Термічне пошкодження виникає, коли температура в зоні шліфування перевищує ту, що може бути витримана системою. Через надзвичайно високі температури шліфування перевищується точка фазового переходу матеріалу заготовки, і змінюється металургія на поверхні заготовки. У сталевих заготовках це проявляється у вигляді мартенситної поверхні та перегрітої підповерхневої зони, що означає, що деталь менш тверда й має коротший термін служби.
Колеса з CBN споживають меншу питому енергію шліфування порівняно з традиційними абразивними колесами, а також висока теплопровідність CBN фактично відводить тепло від заготовки. Проте перегріви все ж можуть виникнути при застосуванні непідходящих технологічних режимів. Не вдаючись до зайвих слів: як правило, пакет, що містить цільову зміну/виправлення, усуває проблему.
Параметр 1: Швидкість колеса
Поширеним джерелом перегріву є дефекти, що виникають у заготовці через надто високу швидкість обертання круга. Надмірно висока швидкість призводить до початку руйнування структури та надмірного виділення тепла й тертя з боку зерен. Це може стати серйозною проблемою, якщо електронно-променевий CBN-круг має «скловидне зв’язування» й призначений для роботи на високих швидкостях; вібрації, що виникають під час високошвидкісної роботи, можуть погіршити цю проблему.
Як налаштувати: Якщо спостерігаються сліди перегріву, зменште швидкість обертання круга й інтенсивність знімання матеріалу. Критична інтенсивність знімання матеріалу, за якої виникає перегрів CBN-круга, зростає разом із інтенсивністю теплопровідного потоку в зерна. Здається, існує можливість відведення тепла під час паузи між початком уповільнення й його завершенням. Якщо уповільнення не покращує продуктивність, експериментуйте з наступним параметром.
Параметр 2: Швидкість подачі та глибина різання
Фактори подачі та глибини різання тісно пов’язані між собою й впливають на шліфувальні напруження, що діють на матеріал, а також на кількість тепла, яке виділяється всередині матеріалу. Якщо глибина різання надто велика або швидкість подачі надто висока, шліфувальний круг не зможе вчасно видаляти стружку й охолоджувати оброблюваний матеріал. З іншого боку, надмірна глибина різання може призвести до механічних проблем: після грубого шліфування на готовій деталі може з’явитися «опік», а надто мала залишкова товщина для чистового шліфування не дозволить усунути опіленого шару.
Як налаштувати: поступово зменшуйте кількість матеріалу, що подається та зрізається, щоб уникнути опіків. При невеликій глибині різання теплове навантаження в зоні шліфування нижче. У деяких випадках швидкість подачі можна знизити щодо заготовки, зберігаючи ту саму глибину різання; це дозволяє ще більше оптимізувати процес різання й запобігти перегріву. Результати попереднього дослідження показали, що швидкість обертання круга та глибина різання суттєво впливають на величину шліфувальних сил.
Параметр 3: Специфікація шліфувального круга
Якщо шліфувальний круг не визначено для його призначеного застосування, проблема може полягати саме в крузі CBN. Тип зв’язуючого матеріалу, розмір і твердість круга, а також розмір зерен впливають на його здатність працювати в умовах високої температури. Якщо круг надто твердий або має надто дрібне зерно, його знос відбувається повільно, але при цьому виділяється більше тепла. Низька пористість зменшує подачу охолоджуючої рідини в зону шліфування. Крім того, стан круга не слід ігнорувати: якщо круг погано профільований або на його поверхні залишилися залишки матеріалу, пори забиваються, і круг не шліфує, а лише терте поверхню, що призводить до тертя й нагрівання.
Як налаштувати: Спробуйте використовувати абразив із більшою зернистістю або більшою пористістю — це забезпечить кращий прохід охолоджувального середовища крізь матеріал. При мілких канавках гвинтоподібні канавки доведено значно покращують потік охолоджувального середовища й зменшують перегрів. Регулярно проводьте правку круга й забезпечте використання відповідних параметрів правки. Деякі виробники також досягли успіху, застосовуючи інноваційні матеріали, наприклад, CBN-круги з додаванням вуглецевих нанотрубок (CNT), що зменшує перегрів матеріалу й суттєво збільшує обсяг видаленого матеріалу.
Коли варто звернутися за допомогою
Якщо після зміни швидкості, подачі, глибини різання та типу круга перегрів не зникає, проблема може бути не там, де ви її очікуєте. Перевірка тиску й витрати охолоджувального середовища, жорсткості верстата та надійності кріплення заготовок може допомогти уникнути теплового пошкодження.
REZZ пропонує спеціалізовані шліфувальні круги, які ефективно запобігають перегріву в різних застосуваннях. Наші круги розроблено з урахуванням найвищих можливих вимог — вони підібрані під вашу заготовку, умови шліфування, мінімізують виділення тепла та забезпечують тривалий термін служби шліфувального круга. Якщо шліфування створює для вас проблеми, зателефонуйте нам — ми допоможемо знайти рішення, яке підійде саме вам.