Раздвигая границы с керамикой

По словам Берни МакКоннелла, исполнительного вице-президента по коммерческим вопросам компании Greenleaf Corp., Сагертаун, Пенсильвания, развитие революционных возможностей использования твердых сплавов в механической обработке практически исчерпано.

«Помимо различных действий с покрытиями, геометрией и подготовкой кромок, существует очень много способов смешивания и смешивания твердосплавных материалов», — сказал он. «Большинство интересных технологических разработок приходится на керамическую часть бизнеса». Это касается как режущих инструментов, так и деталей. «Независимо от того, идете ли вы о сверхбыстрой работе, о экстремальных температурах или об абразивном износе, керамика расширяет границы возможностей в различных областях применения. Сегодняшние возможности керамики невероятны и продолжают улучшаться».

Керамика остается отличным решением для жаропрочных сплавов и абразивных материалов, обеспечивая потрясающую скорость обработки. Фактически, по словам Роберта Наваррете, национального специалиста по продуктам для отрезки, обработки канавок и токарной обработки в Iscar USA, скорость фрезерования жаропрочных сплавов варьируется от 2800 до 4400 футов поверхности в минуту (SFM).

«Для фрезерования я обычно начинаю со скорости около 3400 SFM, измеряю износ пластины и соответствующим образом корректирую параметры», — объяснил он. «Для точения, в зависимости от возможностей станка, скорость обработки жаропрочных сплавов составит от 600 до 1100 SFM».

Но в этом нет ничего нового. Наваррете отметил, что ряд магазинов знакомы с этими возможностями, основываясь на опыте работы с керамикой, армированной нитевидными волокнами, что является технологией, созданной десятилетия назад. Вместо этого он рекламировал новую керамику из кремния, алюминия, кислорода и азота (SiAlON). «Вы можете использовать те же параметры, что и усы, с меньшими затратами, потому что SiAlON дешевле производить, чем усы», — сказал Наваррете. «Я никогда не ходил в магазин, не выбирал и не цитировал SiAlON, и это не стоило бы дороже, чем ус. Этого не произошло».

Разница в цене может легко составить 25-30%, добавил он, ссылаясь на случай, когда керамика, армированная нитевидными кристаллами, имеет срок службы семь минут по сравнению с шестью минутами для SiAlON. Но при снижении цены на 25 % это приводит к экономии 7 % в пользу SiAlON. «За год использования это огромная экономия», — утверждает Наваррете. «Керамика недешева».

Еще один плюс: SiAlON «гораздо более щадящий, чем нитевидная керамика», продолжил он, и в результате они могут работать на более низких скоростях без пластификации, которая обычно требуется для резки нитевидной керамики. «Если бы у меня была деталь с прерывистым резом, например, поковка с окалиной или коркой любого типа, я бы использовал SiAlON, а не ус».

Iscar предлагает «жесткие» SiAlON и «жесткие» версии. Последний рекламируется как «похожий на ус», потому что он имитирует твердую и хрупкую природу керамики, армированной усами.

Между тем, по словам Мартина Дилламана, глобального менеджера компании по проектированию и применению, керамика премиум-класса Greenleaf, армированная нитевидными волокнами, по-прежнему находит применение с добавленной стоимостью благодаря ее более высокой твердости в горячем состоянии и более широким возможностям подачи. Например, по его словам, «обычно вы не будете использовать SiAlON в жаропрочных сплавах, потому что они работают при более высокой скорости подачи, которая превышает требования к чистоте поверхности детали. Поэтому вам придется использовать керамику, армированную усами, если вы хотите сохранить скорость и финиш».

Дилламан добавил, что многие аэрокосмические компании проводят звуковые испытания своих деталей из жаропрочных сплавов, проверяя на наличие мелких дефектов поверхности. Но во всех известных ему случаях «поверхностная обработка SiAlON не выдерживает звуковые испытания, тогда как наша керамика WG300 и керамика с покрытием WG600, армированная нитевидными кристаллами, были одобрены для этих испытаний. Так что определенно есть области, где «усы» не будут заменены SiAlON».

Грег Бронсон, директор по продажам Greenleaf в Америке, уточнил. «Поскольку кромка керамики с усами держится лучше, вы не получите такого же уровня тепловыделения и размазывания материала, из-за которого детали могут не пройти дополнительные испытания поверхности».