چالش‌های تراشکاری CNC قطعات فولاد ضد زنگ چیست؟

5. ۱.      استحکام و چقرمگی حرارتی بالا
   استحکام حرارتی و چقرمگی بالای فولاد ضد زنگ، دستیابی به برش با سرعت بالا را دشوار می‌کند که مستقیماً بر ماشینکاری CNC تأثیر می‌گذارد. این یک چالش بزرگ در برش CNC فولاد ضد زنگ است. در حالی که فولادهای ضد زنگ آستنیتی و مارتنزیتی سختی یا استحکام کششی بالایی - قابل مقایسه با فولاد کربنی شماره 40 - از خود نشان نمی‌دهند، اما ازدیاد طول، کاهش سطح و مقدار ضربه آنها به طور قابل توجهی بیشتر است. به عنوان مثال، ازدیاد طول 1Cr18Ni9Ti به اندازه 210٪ از فولاد شماره 40 است. این امر منجر به مشکلاتی در شکستن تراشه در حین ماشینکاری با سرعت بالا می‌شود. برش سی ان سی، همراه با مصرف انرژی قابل توجه به دلیل تغییر شکل برش.

   ۲.      سخت شدن کار و چسبندگی
   فولاد ضد زنگ مستعد سخت شدن کاری و چسبندگی براده است و رسانایی حرارتی ضعیف آن، فرآیند برش را پیچیده‌تر می‌کند. در طول تراشکاری CNC با سرعت بالا، فولاد ضد زنگ تمایل به سخت شدن کاری دارد. اکستروژن ماده قطعه کار توسط نوک ابزار باعث تغییر شکل در ناحیه برش می‌شود و منجر به لغزش درون دانه‌ای، اعوجاج شبکه و تراکم ریزساختاری می‌شود. این امر می‌تواند سختی برش را 2 تا 3 برابر افزایش دهد، به طوری که لایه سخت شده گاهی اوقات به عمق صدها میکرومتر می‌رسد. علاوه بر این، چسبندگی قوی و رسانایی حرارتی ضعیف براده‌های فولاد ضد زنگ به تشکیل لبه انباشته شده روی نوک ابزار و لبه برش کمک می‌کند و باعث تشدید ارتعاش در حین ماشینکاری و تسریع سایش ابزار می‌شود.

   ۳.      مشکلات ماشینکاری رزوه
   مشکلات رایج شامل زبری سطح ضعیف رزوه‌ها و سایش شدید ابزار است. در طول رزوه‌کاری CNC فولاد ضد زنگ، مشکلات رایجی مانند پرداخت سطح ضعیف رزوه، الگوهای فلس ماهی مانند و گاز گرفتن ابزار اغلب رخ می‌دهد. این موارد در درجه اول به زاویه بیش از حد کوچک در دو طرف ابزار رزوه‌کاری نسبت داده می‌شود که اصطکاک با سطح رزوه را افزایش داده و کیفیت ماشینکاری را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، سایش ابزار را نمی‌توان نادیده گرفت، زیرا زوایای براده و تسکین را تغییر می‌دهد و منجر به افزایش نیروی برش، لرزش و تخریب سطح ماشینکاری شده می‌شود.

   ۴.      عوامل ابزار و ماشین ابزار
   صلبیت ناکافی و دقت پایین ماشین ابزار باعث ایجاد ارتعاش می‌شود و بر کیفیت ماشینکاری تأثیر منفی می‌گذارد. صلبیت ماشین ابزار و سیستم ابزار نیز بسیار مهم است. مشکلاتی مانند بستن نامطمئن ابزار رزوه‌زنی، بیرون‌زدگی بیش از حد ابزار، صلبیت ناکافی نگهدارنده ابزار و دقت پایین ماشین ابزار می‌تواند باعث ایجاد ارتعاش شود و در نتیجه کیفیت سطح رزوه را به خطر بیندازد. بنابراین، در حین کار، اطمینان از پایداری ماشین ابزار، ابزار و قطعه کار و تنظیم دقیق ارتفاع نوک ابزار برای جلوگیری از گاز گرفتن ابزار ضروری است.

6. 

اگرچه ماشینکاری دقیق CNC اگرچه فولاد ضد زنگ تعادل چشمگیری از خواص مفید ارائه می‌دهد، اما با چالش‌های خاصی نیز همراه است. فولادهای ضد زنگ آستنیتی به ویژه در حین ماشینکاری مستعد سخت شدن کار هستند که می‌تواند سختی آنها را افزایش دهد. اگر ماشین‌کار با پردازش فولاد ضد زنگ آشنا نباشد، این امر می‌تواند سایش ابزار را تسریع کرده و بر کیفیت محصول نهایی تأثیر منفی بگذارد.

علاوه بر این، فولاد ضد زنگ عموماً رسانایی حرارتی نسبتاً کمی دارد که منجر به تجمع گرما در ناحیه برش می‌شود. بدون خنک‌سازی کافی و پارامترهای برش مناسب، دما می‌تواند به اندازه‌ای بالا برود که باعث حساس شدن فولاد ضد زنگ شود. بسته به کاربرد مورد نظر قطعه فولاد ضد زنگ، این امر ممکن است منجر به مسائلی مانند خوردگی بین دانه‌ای و ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی شود.

با وجود این چالش‌ها، ماشین‌کاران باتجربه می‌توانند به طور قابل اعتمادی فولاد ضد زنگ با کیفیت بالا تولید کنند. قطعات سی ان سی تا زمانی که از ابزار و تجهیزات مناسب، همراه با شیوه‌های ماشینکاری بهینه استفاده شود.