Titanyum şasi işlemede yeni ufuklar
Havacılık sanayi uygulamalarında titanyum kullanımındaki artış son yıllarda çok net biçimde belgelenmiştir. Aynı şekilde, bu popüler malzemenin verimli, etkin ve yüksek kalitede işlenmesiyle ilgili zorluklar da tartışma ve inceleme konusu olmuştur. Her bir imalathane, titanyum frezelemede kesicilerden optimize edilmiş performans bekler, ama bu, doğru teknoloji ve bilgi olmadan elde edilemez. Ancak bugün, bu alandaki bir yenilik sayesinde işler değişmeye başlıyor.
Tüketicilerin yeni yollar ve daha büyük uçuş frekansı talebi artmaya devam ettiği için havacılık segmentinin önümüzdeki yıllarda etkileyici bir büyüme göstermesi bekleniyor. Asya ve Orta Doğu'daki servet oluşumu ve global demografik özellikler de diğer faktörler. Aslında, Airbus'a göre, önümüzdeki 15 yıl boyunca hava trafiği mevcut seviyelerinin iki katına çıkacak.
Daha fazla uçak gerekli
Tüm bu beklentiler tek bir sonuca işaret ediyor; daha fazla uçak ihtiyacına. Buna karşılık, uçak OEM'leri için sorun, üretimi hızlandırmak olacak.
Havacılık sanayi tedarik zinciri için açık bir zincirleme etkisi bulunmaktadır. Bu sektöre hizmet veren dünya çapındaki talaşlı imalatçılar, artan kapasite, verim, kalite, zamanında teslimat ve fiyat gereksinimleri karşılamalıdır. Deloitte tarafından yapılan yeni bir ankete göre, havacılık sanayi tedarik zincirinin maliyetleri düşürmek, beklentilere daha hızlı yanıt vermek ve daha çok yatırım yapmak için dönüşümünü sürdürmesi bekleniyor.
Uçak yapılarına göre, uçaklardaki titanyum içeriğinin fazlalaştırılması talebi büyük ölçüde, etkileyici ağırlık mukavemet performansının bir sonucu olarak artmaya devam ediyor. Şasiler büyük parçalardır ve en son parça bir sonraki montaj için hazırlanmadan önce işlenecek önemli miktarda malzeme bulunmaktadır. Bunu göz önünde bulundurarak, kesici takım tedarikçilerinin yüksek verimlilik ve uzun ve öngörülebilir takım ömrü sağlayan çözümler sunması önemlidir. Bununla birlikte, modern tezgahların optimize edilmiş titanyum şasilerin üretiminde karşı karşıya kaldığı gereksinimleri karşılamak için takımlama inovasyonundan daha fazlasına ihtiyacı vardır. Bazen yepyeni bir strateji gerekebilir.
Yeni bir yaklaşım
Bu stratejilerden biri, büyük radyal kavramaları kullanan ve 40-60 m/dak'lık düşük kesme hızlarına sahip geleneksel işleme yaklaşımlarından farklı olan yüksek ilerlemeli kenar frezelemedir. Yüksek ilerlemeli kenar frezeleme düşük radyal kavrama, sabit talaş kalınlığı, yüksek ilerleme değeri ve hızı özelliklerine sahiptir.
Sandvik Coromant Ar-Ge ekibi CAM programlama desteği ile yüksek ilerlemeli kenar frezeleme gibi yeni frezeleme stratejilerinin avantajlarını sonuna kadar kullanabilecek bir kesici takım oluşturmak için işe koyuldu, yüksek verimlilik ve uzatılmış takım ömrü kayda değer avantajlardı.
İki yıllık yoğun bir çalışmadan sonra, CoroMill® Plura HFS yekpare karbür parmak freze ortaya çıktı ve bu freze, titanyum alaşımları için ve özellikle yüksek ilerlemeli kenar frezeleme stratejileri ile çalışacak şekilde özel olarak tasarlanmış geometri ve kaliteye sahip eşsiz bir çözümdür.
Kesme hızları > 100 m/dak Verimlilik, titanyum parçaları üreten talaşlı imalatçılar için her zaman sorun oldu. Bunun nedeni, işlenebilirliğin titanyumun yüksek kimyasal reaktivitesi, düşük ısıl iletkenliği ve işleme sertleşmesi özellikleri ile sınırlı olmasıdır. Son çıkan parmak freze bu sorunları çözmek için tasarlanmıştır, bu freze titanyum alaşımları 100 m/dak üzerinde kesme hızında işlerken güvenilir bir performans sunar ve daha uzun takım ömrü özelliğine sahiptir.
Titanyum alaşımlarının frezelenmesi sırasında iş parçası malzemesinde bulunan titanyum ile takım kaplamasında ve alt tabakasında bulunan kimyasal elementler arasında oluşan kimyasal bir etkileşim sonucu difüzyon aşınması tetiklenir. Kesme bölgesindeki yüksek sıcaklık kimyasal reaksiyonu yoğunlaştırır, bu sebeple uzun takım ömrü özelliği elde etmek isteyenler için etkili bir soğutma sistemi özellikle önemlidir.
Son çıkan yekpare karbür parmak freze, kesme bölgesinde ısı transferini iyileştirmek ve kesme sıvısını daha verimli bir şekilde kullanmak için yeni geliştirilmiş bir içten kesme sıvısı solüsyonuyla donatılmıştır. Soğutma kanallarının, sıvının kesme bölgesinin en ısıl yüklü kısmına ulaşmasını sağlamak için özel olarak konumlandırılan çıkışları (her bir kanalda bir adet) bulunmaktadır. Takım, soğutma verimliliğini daha da artırmak için özel Soğutma Takviyesi (patentlidir) ile donatılmıştır. Özel Soğutma Takviyesi sağlayan kesme sıvısı akış kanalları boşluk tarafında bulunur ve tasarım sayesinde daha iyi bir sıcaklık dağılımı sağlar.
Kalite ve geometrinin tanımlanması Titanyum alaşımları frezelemede keskin kesme kenarları, başka bir önkoşuldur, çünkü bu kenarlar kesme kuvvetlerinin azaltılmasında ve işleme sertleşmesinin etkilerinin en aza indirilmesinde yardımcı olur. Yeni takımın keskin kenarları, bir TiAlN iç tabakası ve silikon içeren dış tabakaya sahip yeni (patentlidir) bir kaplama ile birleşir. Dış tabaka, titanyum alaşımları ile reaksiyona girer ve orijinal kaplamanın üstünde ince bir alt mikron koruyucu tabaka oluşturur. Kesme işlemi sırasında yeni oluşan talaşlar, koruyucu tabakanın üzerine süzülür, orijinal kaplamanın hızlı bozulmasını önler ve takım ömrünü uzatır.
Yeni kesicinin yüksek ilerlemeli kenar frezeleme stratejileri ile birlikte kullanılmasıyla elde edilen sonuçlar, büyük bir uçak OEM'i tarafından işletilen bir Avrupa imalathanesinde açıklanarak tanıtılmıştır. Şirket dört eksenli bir yatay işleme merkezi kullanarak Ti6Al4V'den üretilmiş şasi yuvalarını işlerken, üretim oranlarını arttırmak, zaman tasarrufu sağlamak ve maliyetleri kontrol altında tutmak istiyordu.
Sonuçlar
Mevcut yüksek ilerlemeli, değiştirilebilir kesici uçlu kesici, CoroMill® Plura HFS ISO S parmak freze ile değiştirilerek, gerekli kazanımları elde etmek için kesme değerleri uygun şekilde ayarlanabilir. Örneğin, kesme hızı 50 ila 110 m/dak yükseltilirken, eksenel kesme derinliği 1 ila 30 mm arasında artırıldı. Aynı zamanda radyal kesme derinliği azaltıldı. Sonuçlar çok etkileyiciydi. Daha önce şasi yuvalarının işleme süresi, 37,5 dakikalık takım ömrü ile 150 dakika olarak kaydedildi. CoroMill® Plura HFS ISO S parmak freze kullanımı ile işleme süresi üç kat azalırken takım ömrü dört kat artış gösterdi. Sonuç olarak, üretici sadece yuva açma işleminden yıllık 14.000 € tasarruf sağlıyor.
. . .
İçerik sadece atıfta bulunularak yayınlanabilir:
Demir Çelik. Editöryal görüş, yazarın
görüşüne aykırı olabilir.
