Halkalı Kesiciler: Paslanmaz Çelik Kavma Çözümünün Zorluklarını Atlatmak İçin Profesyonel Bir Araç

Halkalı Kesiciler: Paslanmaz Çelik Kavma Çözümünün Zorluklarını Atlatmak İçin Profesyonel Bir Araç

Endüstriyel işleme alanında, paslanmaz çelik, mükemmel korozyon direnci, yüksek dayanıklılık ve iyi sertlik nedeniyle imalatta kilit bir malzeme haline gelmiştir.Aynı özellikler sondaj operasyonları için de önemli zorluklar doğuruyor.Tekil tasarımı ve olağanüstü performansı ile halka kesicimiz,Paslanmaz çeliklerde verimli ve hassas sondaj için ideal bir çözüm sağlar.

ⅠPaslanmaz çelik sondajında zorluklar ve temel zorluklar

1.Yüksek sertlik ve güçlü aşınma direnci:
Paslanmaz çelik, özellikle 304 ve 316 gibi austenit dereceleri, kesim direncini normal karbon çeliklerinin iki katından fazla önemli ölçüde artıran yüksek sertliğe sahiptir.Standart matkaplar hızlıca bulanıklaşır., aşınma oranları %300'e kadar artar.

2.Kötü ısı iletkenliği ve ısı birikimi:
Paslanmaz çeliklerin ısı iletkenliği, karbon çeliklerinin sadece üçte biridir..Bu tür yüksek sıcaklık ve yüksek basınç koşullarında paslanmaz çelikten yapılmış alaşım elemanları matkap malzemesine yapışmaya eğilimlidir ve bu da yapışmaya ve difüzyon aşınmasına neden olur.Bu sonucunda matkabın yanması başarısız olur ve iş parçasının yüzeyi sertleşir..

3.Önemli Çalışma Sertleşme Eğilimleri:
Kesme stresinde, bazı austenitler yüksek sertlik martensite dönüşür.Çekiş sertliği 1470~1960 MPa'ya kadarSonuç olarak, matkap sürekli olarak gittikçe daha sert malzemelere kesiliyor.

4.Çip yapışması ve zayıf çip boşaltması:
Paslanmaz çeliklerin yüksek esnekliği ve sertliği nedeniyle, yongalar kesme verimliliğini azaltır.Delik duvarını kaşar., ve aşırı yüzey kabalığına yol açar (Ra > 6.3 μm).

5.İnce plaka deformasyonu ve konumlandırma sapması:
3 mm'den daha ince levhaları delerken, geleneksel matkaplardan gelen aksyal basınç malzemenin bükülmesine neden olabilir.dengesiz radyal kuvvetler zayıf delik yuvarlaklığına neden olabilir (genellikle 0'dan fazla sapma).2mm).

Bu zorluklar, paslanmaz çelik işleme için geleneksel sondaj tekniklerini verimsiz hale getirir ve bu sorunları etkili bir şekilde çözmek için daha gelişmiş sondaj çözümlerine ihtiyaç duyar.

ⅡHalkalı kesicinin tanımı

Sıvı matkap olarak da bilinen halka kesicisi, paslanmaz çelik ve kalın çelik levhaları gibi sert metal plakalarda delik açmak için tasarlanmış özel bir araçtır.Halka biçiminde kesim ilkesini benimseyerek, geleneksel sondaj yöntemlerinin sınırlarını aşar.

Halkalı kesicinin en belirgin özelliği, tüm çekirdeği değil, sadece delik çevresindeki malzemeyi çıkaran boş, halka şeklindeki kesme başıdır.Geleneksel bükme matkaplarında olduğu gibiBu tasarım performansını önemli ölçüde artırır ve kalın çelik plakalar ve paslanmaz çeliklerle çalışırken standart matkaplardan çok daha üstün hale getirir.

Ⅲ. Halkalı Kesicinin Temel Teknik Tasarımı

1.Üç kenarlı koordineli kesim yapısı:
Kompozit kesim başı dış, orta ve iç kesim kenarlarından oluşur:

• Dış Kenar:Keskin bir delik çapı (± 0,1 mm) sağlamak için yuvarlak bir oluk keser.
• Orta Kenar:Ana kesim yükünün %60'ını taşıyor ve dayanıklılık için aşınmaya dayanıklı karbür özelliklerine sahiptir.
• İç Kenar:Düzgün olmayan diş düzeni tasarımı sondaj sırasında titreşimleri önlemeye yardımcı olur.

2.Halkalı Kesme ve Çip Kırma Dalga Tasarımı:

Sadece malzemenin %12~30%'u halka şeklinde çıkarılır ( çekirdek tutulur), kesim alanı %70 azaltılır ve enerji tüketimi %60 azaltılır.Özel olarak tasarlanmış spiral çip olukları otomatik olarak küçük parçalara çip kırmak, paslanmaz çelik delme sırasında yaygın bir sorun olan kurdele şeklindeki çip karışımını etkili bir şekilde önler.

3.Merkezi soğutma kanalı:
Emülsiyon soğutucu sıvı (yağ-su oranı 1: 5) doğrudan kesme kenarına merkezi bir kanal üzerinden püskürtürülür ve kesme bölgesindeki sıcaklık 300°C'den fazla düşürülür.

4.Konumlandırma mekanizması:

The center pilot pin is made of high-strength steel to ensure accurate positioning and prevent drill slippage during operation—especially important when drilling slippery materials like stainless steel.

ⅣPaslanmaz çelik sondajında halka kesicilerin avantajları

Tam alan kesimi gerçekleştiren geleneksel bükme matkaplarına kıyasla, halka biçiminde kesiciler malzemenin sadece bir halka şeklindeki bölümünü kaldırır.

1.Etkinliğin Gelişmesi:
Kesim alanının % 70 oranında azaltılması ile, 12 mm kalınlığında 304 paslanmaz çelikten Φ30 mm'lik bir delik açmak, bir bükme matkap kullanmaktan 8 ila 10 kat daha hızlı sadece 15 saniye sürer.halka kesimi iş yükünü %50'den fazla azaltırÖrneğin, 20 mm kalınlığında bir çelik plakanın delinmesi, geleneksel bir matkapla 3 dakika sürer, ancak halka kesicisiyle sadece 40 saniye sürer.

2.Kesim sıcaklığının önemli ölçüde azalması:
Merkezi soğutma sıvısı doğrudan yüksek sıcaklık bölgesine enjekte edilir (optimal oran: yağ-su emülsiyonu 1: 5).Bu kesicinin başının sıcaklığını 300°C'den aşağı tutar., kızartmayı ve termal arızaları önler.

3.Kesinlik ve Kalite:
Çeşitli kenarlı senkronize kesim, otomatik merkezlemeyi sağlar ve bu da pürüzsüz, deliksiz delik duvarlarına neden olur.2μm ̇ ikincil işleme gerekliliğini ortadan kaldırır.

4.Alet ömrünün uzatılması ve maliyetlerin azaltılması:
Karbid kesme başı paslanmaz çeliklerin yüksek aşınma gücüne dayanır.

5.Durum Çalışmaları:
Bir lokomotif üreticisi, 3 mm kalınlığında 1Cr18Ni9Ti paslanmaz çelik taban plakalarında 18 mm delik açmak için halka biçiminde kesiciler kullandı.yuvarlaklık sapması 0'dan azalmıştır..22mm'den 0.05mm'e, ve işgücü maliyetleri %70 oranında azalmıştır.

Ⅴ.Paslanmaz çelik sondajı için beş temel zorluk ve hedefli çözüm

1.İnce Duvarlı Deformasyon

1.1Sorun:Geleneksel matkaplardan gelen eksen basıncı, ince levhaların plastik deformasyonuna neden olur; atılım sırasında, radyal kuvvet dengesizliği oval şekilli deliklere yol açar.

1.2.Çözümler:

• Destekleme Yöntemi:2 mm paslanmaz çelik üzerinde test edilen ovalite sapması ≤ 0,05 mm, deformasyon oranı% 90 azaldı.
• Adım besleme parametreleri:Başlangıç besleme ≤ 0,08 mm/rev, kritik hız rezonansını önlemek için aşmadan önce 5 mm'de 0,12 mm/rev'e ve aşmadan önce 2 mm'de 0,18 mm/rev'e yükseltilmelidir.

2.Yapışkanlığı Kesmek ve Yapılandırılmış Kenarın Baskınması

2.1.Kök nedeni:Paslanmaz çelik yongalarının yüksek sıcaklıkta (> 550 ° C) kesme kenarına kaynaklanması Cr unsuru çöküntüsüne ve yapışmaya neden olur.

2.2.Çözümler:

• Çamurlu kesme teknolojisi:45° genişliğinde 0.3-0.4mm genişliğinde 7° rahatlama açısı olan bir 45° çember kenarı ekleyerek bıçak-çip temas alanını %60 azaltır.
• Çip kırıcı kaplama uygulaması:TiAlN kaplamalı matkap parçaları kullanın (sürtünme katsayısı 0.3) inşa edilmiş kenar hızını % 80 azaltmak ve alet ömrünü ikiye katlamak için.
• İç soğutma:Çekim sıvısının yapışkanlık arayüzünde nüfuz etmesini sağlamak için her 3 saniyede bir 0.5 saniye boyunca kaldırma matkapı.Kesim bölgesindeki sıcaklık 300°C'den fazla düşebilir., kaynak riskini önemli ölçüde azaltır.

3.Çip tahliye sorunları ve matkap engelliği

3.1.Arıza mekanizması:Uzun şerit çipleri alet gövdesini sıkıştırır, soğutma sıvısının akışını engeller ve nihayetinde çip flütlerini tıkar, matkap kırılmasına neden olur.

3.2.Etkili Chip Tahliye Çözümleri:

• Optimize edilmiş Çip Flüt Tasarımı:35° spiral açılı dört spiral flüt, her kesme kenarı çipinin genişliği ≤ 2 mm'yi sağlayan flüt derinliğini %20 arttırır.Kesme rezonansını azaltır ve otomatik çip temizleme için yay itme çubuklarıyla işbirliği yapar.
• Havadaki basınçla desteklenen çip çıkarma:0.5MPa hava tabancasını, her delikten sonra çipleri uçurmak için manyetik matkap üzerine takın ve tıkanma oranını %95 azaltın.
• Aralıklı matkap geri çekme prosedürü:5 mm derinliğe ulaştıktan sonra delikleri temizlemek için matkabı tamamen geri çek, özellikle 25 mm'den daha kalın iş parçaları için tavsiye edilir.

4.Eğilmiş yüzey konumlandırması ve diklik güvencesi

4.1.Özel Senaryo Zorluğu:Çelik borular gibi kavisli yüzeylerde delme kayması, başlangıç konumlandırma hatası > 1 mm.

4.2.Mühendislik çözümleri:

• Çapraz Lazer Konumlandırma Aygıtı:Manyetik matkap üzerinde entegre lazer projektörü, ± 0,1 mm doğrulukla eğri yüzeyde çapraz hedefi gösterir.
• Eğilmiş yüzey uyumlu takımı:Hidrolik kilitli V kanatlı sıkıştırma (sıkıştırma kuvveti ≥5kN), matkap ekseninin normal yüzeye paralel olmasını sağlar.
• Adım Adımlı Çalıştırma:Eğri yüzeyde 3 mm'lik pilot deliği önceden yumruklama → Ø10 mm'lik pilot genişleme → hedef çaplı halka kesme. Bu üç aşamalı yöntem Ø50 mm'lik deliklerin dikeyliğini 0.05 mm/m'de elde eder.

Ⅵ.Paslanmaz çelik sondaj parametresi konfigürasyonu ve soğutma sıvısı Bilim

6.1 Kesim parametrelerinin Altın Matris

Parametrelerin paslanmaz çelik kalınlığına ve delik çapına göre dinamik ayarlanması başarının anahtarıdır:

Austenitik paslanmaz çelik işleme deneylerinden elde edilen veriler.

Not:Yükleme hızı < 0,08 mm/rev, çalışma sertleşmesini arttırır; > 0,25 mm/rev, yerleştirme parçalanmasına neden olur.

6.2 Soğutucu maddelerin seçimi ve kullanımı için talimatlar

6.2.1.Tercih edilen formülasyonlar:

• İnce Plaklar:Suda çözünür emülsiyon (yağ:su = 1: 5) % 5'lik sülfürlü aşırı basınçlı katkı maddeleri ile.
• Kalın plakalar:Yüksek viskozluklu kesme yağı (ISO VG68), yağlamayı artırmak için klor katkı maddeleri içerir.

6.2.2.Uygulama Özellikleri:

• İç soğutma önceliği:Borma çubuğunun orta deliğinden borma ucuna ulaşan soğutma sıvısı, akış hızı ≥ 15 l/dakikadır.
• Dış soğutma desteği:Fıskiyeler 30° eğilimde çip flütlerine soğutucu sıvı püskürtür.
• Sıcaklık İzleme:Kesim bölgesinin sıcaklığı 120°C'yi aştığında soğutucuyu değiştirin veya formülü ayarlayın.

6.3 Altı aşamalı operasyon süreci

• İş parçasının sıkıştırılması → Hidrolik armatür kilitlenmesi
• Merkezi konumlandırma → Lazer çapraz kalibrasyonu
• Matkabın montajı → Girdi sıkıştırma torkunu kontrol edin
• Parametre ayarlama → kalınlık-çukur çapı matrisine göre yapılandır
• Soğutucu maddenin aktive edilmesi → 30 saniye boyunca ön enjekte soğutucu maddenin uygulanması
• Adım adım sondaj → temiz çipler ve flütler temizlemek için her 5mm geri çek

Ⅶ.Seçim önerileri ve senaryo uyarlaması

7.1 matkap seçimi

7.1.1.Malzeme Seçenekleri

• Ekonomik Tip:Kobalt Yüksek Hızlı Çelik (M35)
  Uygulanabilir senaryolar:304 paslanmaz çelik ince levhalar <5 mm kalınlığında, delik çapı ≤ 20 mm, bakım veya küçük seri üretim gibi sürekli olmayan çalışma.
  Avantajları:Maliyeti %40 oranında düşürdü, yeniden öğütülebilir ve yeniden kullanılabilir, bütçe sınırlı uygulamalara uygundur.
• Yüksek performanslı çözüm:Kaplı Çimento Karbid + TiAlN Kaplama
  Şuna uygulanır:8 mm'den daha kalın 316L paslanmaz çeliklerin sürekli işlenmesi (örneğin gemi yapımı, kimyasal ekipman).
  HRA 90'a kadar sertlik, aşınma direnci 3 kat arttı, araç ömrü > 2000 delik, TiAlN kaplama sürtünme katsayısı 0.3316L paslanmaz çelik ile yapışkanlık sorunlarını çözer.
• Özel Güçlendirilmiş Çözüm (Ekstrem Şartlar):Tungsten Karbid substratı + Nanotüp kaplama
  Nanopartikül takviye, bükme dayanıklılığını, 1200 °C'ye kadar ısı direncini artırır, derin delik delme (> 25 mm) veya kirlilikleri olan paslanmaz çelik için uygundur.

7.1.2.Şekil uyumluluğu

• Yerel manyetik matkaplar: Düz açılı çubuk.
• İthalatlı manyetik matkaplar (FEIN, Metabo): Evrensel sap, hızlı değişim sistemi desteklenir, akış toleransı ≤ 0.01mm.
• Japon manyetik matkapları (Nitto): Sadece evrensel çubuk, dik açılı çubuk uyumlu değildir; özel hızlı değişim arayüzü gerektirir.
• İşleme merkezleri / sondaj makineleri: HSK63 hidrolik alet tutucusu (çıkış ≤ 0.01mm).
• El matkapları / taşınabilir ekipman: Kendini kilitleyen çelik toplarla dört delikli hızlı değişim çubuğu.
• Özel uyarlama: Geleneksel matkap presleri halka kesicilerle uyumluluk için Morse konik adaptörleri (MT2 / MT4) veya BT40 adaptörleri gerektirir.

7.2 Tipik Senaryo Çözümleri

7.2.1.Çelik yapısı ince levha bağlantı delikleri

• Ağrı noktası:3 mm kalınlığında 304 paslanmaz çelik ince levhalar deformasyon eğilimindedir; yuvarlaklık sapması > 0,2 mm.
• Çözüm:Matkap: HSS dikdörtgen sapı (kesme derinliği 35mm) + 23kN'den fazla emici kuvvete sahip manyetik matkap.

Parametreler: Hız 450 rpm, besleme 0,08 mm/rev, soğutucu: yağ-su emülsiyonu.

7.2.2.Gemicilik Kalın plaka derin delik işleme

• Ağrı noktası:30 mm kalınlığında 316L çelik levhalar, geleneksel matkap delik başına 20 dakika sürer.
• Çözüm:

Matkap: TiAlN kaplamalı karbid matkap (kesme derinliği 100mm) + yüksek basınçlı kesme yağı (ISO VG68).

Parametreler: Hız 150 rpm, besleme 0,20 mm/rev, aşamalı çip boşaltması.

7.2.3.Demiryolu Yüksek Sertlik Yüzey Çukurları

• Ağrı noktası:Yüzey sertliği HRC 45 ′′50, kenar parçalanma eğilimindedir.
• Çözüm:

Matkap: Tungsten karbid dört delikli çubuk matkapı + iç soğutma kanalı (basınç ≥ 12 bar).

Yardım: V tipi armatür sıkıştırma + lazer konumlandırma (± 0,1 mm doğruluk).

7.2.4.Eğilmiş/Eğilmiş Yüzey Konumu

• Ağrı noktası:Kavisli yüzeyde kayma konumlandırma hatasına neden olur > 1 mm.
• Çözüm:

Üç aşamalı sondaj yöntemi: Ø3mm pilot delik → Ø10mm genişleme deliği → hedef çaplı matkap.

Ekipman: Çapraz lazer konumlandırma ile entegre manyetik matkap.

Ⅷ.Çelik levha delmenin teknik değeri ve ekonomik yararı

Paslanmaz çelik sondajının temel zorluğu, malzemenin özellikleri ile geleneksel aletler arasındaki çatışmadadır.Halkalı kesiciler üç önemli yenilik sayesinde temel bir atılım gerçekleştirdi.:

• Halkalı kesim dönüşü:Tam çapraz kesim yerine malzemenin sadece %12'sini çıkarır.
• Çok kenarlı mekanik yük dağılımı:Kesme kenarı başına yükü %65 azaltır.
• Dinamik soğutma tasarımı:Kesim sıcaklığını 300°C'den fazla düşürür.

Pratik endüstriyel doğrulamalarda, halka kesiciler önemli faydalar sağlar:

• Verimlilik:Tek delikli delme süresi, bükme matkaplarının 1/10'una düşürülür ve günlük üretim %400 artırılır.
• Maliyet:Ekleme ömrü 2000 delikten fazladır, toplam işleme maliyetini% 60 oranında azaltır.
• Kalite:Delik çapı toleransı, sıfıra yakın hurda oranları ile IT9 derecesini tutarlı bir şekilde karşılar.

Manyetik matkapların popülerleşmesi ve karbid teknolojisindeki ilerlemelerle birlikte, halka kesiciler paslanmaz çelik işleme için yedeklenemez bir çözüm haline geldi.Doğru seçim ve standart işlev ile, derin delikler, ince duvarlar ve kavisli yüzeyler gibi aşırı koşullarda bile yüksek verimli ve hassas işleme elde edilebilir.

Şirketlerin, tüm alet yaşam döngüsü yönetimini sürekli olarak optimize etmek için ürün yapısına dayanan bir sondaj parametresi veritabanı oluşturmaları önerilir.