Servizi di tornitura CNC: una guida per selezionare il miglior acciaio per utensili per il tuo progetto

I servizi di tornitura CNC si trovano spesso ad affrontare una sfida critica nella scelta dell'acciaio per utensili. Le differenze tra i vari acciai, insieme ai rispettivi livelli di durezza, durevolezza e tenacità, possono avere effetti diversi sull'efficienza del processo di tornitura. Una scelta inadeguata può aumentare i costi di produzione di almeno il 30%.

Il problema risiede nel metodo di selezione convenzionale, basato sul chilometraggio e dipendente dalle raccomandazioni del fornitore o da calcoli algebrici. Sono disponibili pochi dati espliciti relativi alle prestazioni e alle condizioni di taglio ottimali per adattare le proprietà a un determinato utilizzo. Da qui nasce la richiesta di adottare un metodo più scientifico, basato sui dati, per prestazioni ottimali.

Guida di riferimento rapido ai servizi di tornitura CNC

Utilizziamo il sistema di suggerimento dei materiali nella lavorazione meccanica, che ci aiuta a consigliare ai nostri clienti la migliore combinazione di materiali in acciaio per utensili e siamo in grado di ridurre al minimo di oltre il 30% i costi di produzione per i nostri clienti nella soluzione ottimizzata che proponiamo loro.

Perché fidarsi di questa guida? Esperienza pratica degli esperti di LS Manufacturing

Nell'arena altamente competitiva della produzione conto terzi di torni CNC , la fiducia è qualcosa che si deve guadagnare e non si conquista. Ma ormai, da oltre 15 anni almeno, nel mondo reale e non in quello ideale, le persone in fabbrica mettono alla prova quotidianamente le competenze di LS Manufacturing con materiali difficili da gestire, lavorazioni con tolleranze molto strette e così via. Tutto ciò che verrà presentato nella seguente guida è stato dimostrato in quell'arena.

Non solo siamo in grado di approfondire la conoscenza del tipo di acciaio per utensili a cui vi riferite, ma anche di come eseguire il lavoro sul materiale in questione , nei tempi necessari per una corretta lavorazione in officina. La nostra competenza non solo vi offre l'opportunità di imparare qualcosa di nuovo, ma vi fornisce anche un set di competenze affinate utilizzando gli stessi principi di un'ingegneria corretta, promossi con entusiasmo da 3D Systems e dal blog GrabCAD per una perfetta comprensione della teoria.

Questo è il risultato delle conoscenze acquisite lavorando da soli innumerevoli componenti di precisione e, grazie a questo know-how, lo trasmetteremo anche a voi, acquisendo contemporaneamente maggiori conoscenze sull'ottimizzazione dell'acciaio per utensili e dei parametri di taglio nel nostro processo di successo e di apprendimento per errore! Grazie a questo know-how, sarete in grado di utilizzare le conoscenze necessarie per superare facilmente i problemi di efficienza, durata degli utensili e qualità, grazie alla selezione ottimizzata dell'acciaio per utensili .

Figura 1: Lavorazione dell'acciaio con tornitura CNC utilizzando processi di fluido refrigerante di LS Manufacturing

Come selezionare l'acciaio per utensili per la tornitura CNC in base ai requisiti di lavorazione?

I servizi di tornitura CNC richiedono un approccio strutturato per la selezione dell'acciaio per utensili . La rilevanza di questa revisione della letteratura deriva dal fatto che affronta una questione profonda che si pone quando si cerca di classificare diversi tipi di acciaio per utensili in servizi di lavorazione distinti. Il processo proposto prevede l'analisi dei dati relativi alla corrispondenza dei materiali :

Analisi della durezza e della lavorabilità dei materiali

I test sui materiali dei pezzi da lavorare includono test sulle proprietà dei materiali, che sono ulteriormente suddivisi in test di durezza, test di resistenza alla trazione e test di conduttività termica. Per un pezzo con un materiale ad alta durezza, se i criteri per la durezza del materiale sono HRC45 e superiori, suggeriamo l'acciaio rapido da metallurgia delle polveri, o PM-HSS. Per trovare il materiale del pezzo da lavorare , è necessario trovare una corrispondenza tra pezzi con oltre 50 tipi di acciaio per utensili . a seconda delle condizioni di taglio.

Tecnologia di rivestimento per prestazioni migliorate

È noto che rivestimenti PVD altamente specializzati, rivestimenti CVD e deposizione chimica da vapore, tra gli altri, contribuiscono in modo significativo alla durata degli utensili utilizzati per applicazioni gravose. È in questo contesto che, per soddisfare i requisiti della produzione di massa, si ricorre al rivestimento AlTiN sugli utensili in metallo duro. L'efficienza di tali processi può essere accertata dal fatto che la durata media aumenta di oltre il 40% .

Ottimizzazione del volume di produzione e dei costi

Il processo di selezione del materiale è probabilmente influenzato dalle dimensioni del lotto. Durante la prototipazione o la produzione su piccola scala, il materiale da considerare è l'acciaio rapido non rivestito. Nella produzione su larga scala, tuttavia, è probabile che venga preferito il metallo duro con geometria ottimale, grazie alla sua capacità di migliorare non solo la durata degli utensili grazie a una maggiore resistenza, ma anche riducendo i tempi di fermo macchina associati al cambio produzione.

Requisiti di precisione e finitura superficiale

In base alla geometria degli utensili da taglio e alle proprietà del materiale da lavorare, potrebbe essere richiesto un elevato livello di precisione nelle tolleranze di lavorazione o una finitura superiore. In qualità di azienda che garantisce precisione nella finitura, utilizziamo taglienti in carburi micrograna, oltre a misure per mantenere la precisione dei taglienti attraverso un efficace raffreddamento.

La guida tecnica, fornita nei dettagli, illustra le rigorose procedure che seguiamo per garantire la selezione dei materiali in acciaio per utensili per i nostri servizi di tornitura CNC . Grazie alle tecniche intelligenti di abbinamento dei materiali che applichiamo, garantiamo un'esperienza in cui costo e qualità si fondono con una perfezione mai vista prima. La guida tecnica funge da indicatore per i nostri migliori ingegneri in merito alla durata dei nostri prodotti.

Quali indicatori di prestazione dovrebbero essere considerati prioritari nella selezione scientifica dell'acciaio per utensili?

Per quanto riguarda la selezione scientifica, il processo di ereditarietà che potrebbe influenzare la selezione dell'acciaio per utensili è un processo molto critico associato alla produzione di utensili per l'efficienza e l'efficacia produttiva. Il documento è una relazione tecnica che potrebbe consentire un processo di revisione delle proprietà attraverso misure di prova con l'obiettivo di determinare le proprietà dei materiali . Avendo in considerazione fattori che definiscono gli indicatori di prestazione , LS Manufacturing consentirebbe un'efficace selezione dei materiali per una produzione efficace.

La valutazione sistematica di come scegliere l'acciaio per utensili richiede di dare priorità alla durezza per la resistenza all'usura, alla durezza a freddo per la stabilità termica e alla tenacità per la resistenza agli urti. Nei test relativi, una tecnica sviluppata da LS Manufacturing supporta il processo decisionale per la selezione dell'acciaio per utensili più appropriato, in base alle considerazioni relative alla lavorazione. Applicando un approccio tecnico, è possibile garantire una maggiore durata degli utensili, zero tempi di fermo e la massima efficienza produttiva.

Figura 2: Produzione di precisione tramite tornitura CNC di acciaio ad alte prestazioni da parte di LS Manufacturing

In che modo l'acciaio per utensili conveniente può ottimizzare i costi mantenendo la qualità?

Per i materiali in acciaio per utensili, l'obiettivo è trovare un equilibrio tra proprietà e convenienza . L'obiettivo di questo rapporto è fornire una formula matematica per l'ottimizzazione dei costi utilizzando l'analisi del valore ingegneristico, al fine di offrire una migliore comprensione dell'ottimizzazione dei costi senza compromettere le proprietà meccaniche, con l'obiettivo che l'utensile:

Analisi della sostituzione dei materiali

I test comparativi mirano a trovare un grado di acciaio comparabile a un prezzo più conveniente con prestazioni simili. Questo materiale, il DC53, sostituirebbe l'SKD11 negli ordini di medie dimensioni senza compromettere minimamente il valore della resistenza all'usura e conseguirebbe una riduzione del 25% dei costi del materiale. I test vengono condotti in base a criteri quali durezza, tenacità e temperatura.

Riduzione dei costi di elaborazione

Ottimizzando tutti i parametri associati al trattamento termico e alla lavorazione, da parte nostra, possiamo ridurre fino al 15-20% il tempo del ciclo di produzione senza compromettere le proprietà del materiale ottenuto come risultato del processo, utilizzando un processo di tempra in più fasi.

Valutazione del costo totale di proprietà

Il nostro approccio all'ingegneria del valore si estende oltre il costo del materiale di base, ad esempio considerando la durata dell'utensile, i cicli di manutenzione e i tempi di fermo macchina. Nelle applicazioni in cui è richiesto un elevato livello di usura, raccomandiamo l'utilizzo di gradi di qualità elevata con durezza al rosso ottimale, che offrono una durata dell'utensile prolungata del 30% , costi di cambio formato ridotti e un costo totale di produzione minimo.

Ottimizzazione specifica dell'applicazione

Ogni acciaio per utensili economicamente conveniente si basa su specifici parametri di lavorazione, materiali e quantità di produzione. Forniamo informazioni tecniche dettagliate per consentirvi di effettuare confronti intelligenti e comparabili tra diverse selezioni di acciai, basati su criteri prestazionali specifici piuttosto che su requisiti generici.

Dal punto di vista tecnologico, è abbastanza chiaro che l'ottimizzazione dei costi dell'acciaio per utensili non si basa su compromessi qualitativi, ma piuttosto su decisioni intelligenti. È vero che attraverso l'ingegneria del valore si possono ottenere notevoli risparmi sui costi senza compromettere le prestazioni dell'utensile. Questa efficacia è molto importante dal punto di vista competitivo, che è essenzialmente un'attività rilevante nell'identificazione di questa tecnologia.

Vantaggi e svantaggi dell'acciaio rapido e del metallo duro nella tornitura CNC

Un confronto tra i materiali utilizzati nelle macchine di tornitura CNC per quanto riguarda la scelta tra utensili da taglio in HSS e in metallo duro si concentra sulla scelta corretta in base alle condizioni applicative. Entrambi i materiali presentano vantaggi diversi che determinano la scelta dell'uno rispetto all'altro a seconda dello scenario applicativo .

Vi offriamo una soluzione ai problemi derivanti dall'uso inefficiente degli utensili e dai risultati poco chiari delle lavorazioni. L'assistente utensili vi fornisce una risposta inequivocabile per prendere la decisione corretta tra l'utilizzo di utensili in HSS e in metallo duro, con precisione e in base alle vostre esigenze. L'assistente vi aiuta a ottimizzare l'uso delle vostre risorse utensili per ottenere la massima produttività e il massimo risparmio sui costi.

In che modo la scelta dei materiali per la tornitura CNC influisce sulla qualità del pezzo finale?

La selezione dei materiali per la tornitura CNC è uno degli argomenti di primaria importanza, poiché gioca un ruolo fondamentale nel determinare la qualità dei pezzi torniti. Il rapporto presenta una metodologia strutturata per valutare l' impatto sulle prestazioni delle differenze nella qualità dei materiali utilizzati per gli utensili di tornitura nel contesto dell'analisi metallurgica:

• Analisi metallurgica e valutazione della microstruttura: esaminiamo attentamente i risultati dell'analisi metallografica per identificare la distribuzione del carburo. A supporto della ricerca sul miglioramento degli utensili ad alta velocità DC53 e SKD11 , la migliore distribuzione del carburo nel DC53 aumenta del 15% la finitura superficiale del taglio ad alta velocità.
• Test delle proprietà meccaniche in condizioni operative: il nostro protocollo di test valuta la resistenza all'usura, la resistenza alla fatica e la stabilità termica in condizioni di lavorazione simulate. I test dimostrano che materiali per utensili opportunamente selezionati possono prolungare la durata del componente del 30-50% in applicazioni ad alta usura, con gradi specifici che dimostrano prestazioni superiori in ambienti abrasivi.
• Validazione delle prestazioni specifiche dell'applicazione: ogni raccomandazione sulla selezione dei materiali per la tornitura CNC è giustificata da esperimenti condotti durante la lavorazione, nonché dalla misurazione della rugosità superficiale, della precisione e della velocità di usura degli utensili.
• Valutazione del costo totale di proprietà: in primo luogo, l' analisi dei costi può essere elaborata tenendo conto di utensili, cicli di manutenzione o fermi di produzione, oltre che dei costi iniziali dei materiali. Ad esempio, realizzare componenti critici con utensili di qualità superiore e più costosi può effettivamente ridurre i costi di produzione, prolungandone la durata, di un ulteriore 40% .

Questo quadro tecnico dimostra che una selezione consapevole dei materiali per la tornitura CNC è essenziale per ottenere una qualità superiore dei pezzi e massimizzare l'efficienza produttiva. I risultati dei test presentati possono essere utilizzati per prendere decisioni consapevoli in merito all'ottimizzazione dei processi di lavorazione con l'obiettivo di una produzione efficiente, rendendo così lo strumento una risorsa inestimabile per i decisori tecnici.

Figura 3: Lavorazione di un pezzo metallico con un utensile da taglio tramite tornitura CNC di LS Manufacturing

In che modo gli acciai per utensili ad alte prestazioni mantengono la stabilità in condizioni operative estreme?

L' acciaio per utensili ad alte prestazioni deve garantire proprietà meccaniche in condizioni estreme , ad esempio ad alte temperature e carichi pesanti, incluso l'effetto dell'abrasione. Il prossimo documento discuterà le tecnologie avanzate di produzione, che garantiranno la stabilità del materiale e la lunga durata dell'applicazione, affrontando il problema del guasto dell'utensile in condizioni di lavoro difficili:

Processi avanzati di fusione e raffinazione

Utilizziamo le tecnologie di fusione a induzione sotto vuoto (VIM) e rifusione sotto elettroscoria (ESR) per ottenere un acciaio ultra-puro con inclusioni non metalliche minime. Questo processo riduce il contenuto di ossidi e solfuri di oltre l'80% , migliorando significativamente la resistenza alla fatica e la tenacità. La microstruttura raffinata consente prestazioni costanti a temperature superiori a 600 °C , rendendolo ideale per applicazioni a caldo.

Ottimizzazione del trattamento termico di precisione

Il nostro processo di trattamento termico multitrattamento include processi criogenici profondi, condotti a una temperatura di -196 °C , in cui l'austenite residua viene convertita in martensite insieme alla precipitazione dei carburi, aumentando così la durezza dell'acciaio di 2-3 punti HRC e migliorando la capacità di resistenza all'usura del 30-40% . In tutti i nostri prodotti, abbiamo incluso una fase di rinvenimento, efficace nell'alleviare le tensioni residue e nel prevenire la deformazione del prodotto.

Ingegneria microstrutturale per proprietà migliorate

Stiamo lavorando attivamente allo sviluppo e all'esecuzione di un trattamento termomeccanico per una distribuzione ottimale dei carburi e una struttura granulare ottimale. Ad esempio, le nostre qualità esclusive sono caratterizzate dalla presenza di una rete di carburi fini e uniformemente distribuiti, che conferisce loro durezza al rosso e proprietà di resistenza alla fatica termica. Questa sofisticatezza microstrutturale negli utensili ha il potenziale per resistere alla fatica termica e agli urti in condizioni di servizio severe.

Validazione delle prestazioni in condizioni simulate

Eseguiamo test accelerati su questi materiali in condizioni estreme, come prove di usura ad alta temperatura , prove di fatica termica e prove di impatto. Adottiamo una metodologia basata sui dati, che ci aiuta a raggiungere parametri di prestazione misurabili per garantire che diverse tipologie di materiali soddisfino i criteri specifici per l'applicazione.

Il quadro tecnico descritto in precedenza ha chiarito che, per ottenere stabilità nei materiali in acciaio per utensili ad alte prestazioni in condizioni estreme , è necessario un coordinamento all'interno dei processi di produzione e controllo qualità . Ad oggi, la rilevanza del nostro lavoro è significativa in circostanze legate all'affidabilità, in quanto svolge un ruolo significativo, indicando che ci stiamo muovendo nella giusta direzione per garantire che i responsabili delle decisioni sui materiali possiedano le competenze tecniche necessarie per prendere decisioni relative ai materiali che possono funzionare bene in contesti estremi.

Come ottimizzare le prestazioni di taglio dell'acciaio per utensili in base ai parametri di lavorazione?

La scelta del miglior acciaio per utensili da tornitura CNC richiede una precisa corrispondenza tra le proprietà del materiale e i parametri di taglio ottimali per ottenere la massima ottimizzazione delle prestazioni . La soluzione fornita in questo specifico report offre una soluzione per ottimizzare le condizioni di tornitura al fine di ottenere la massima produttività, la massima durata dell'utensile e la massima qualità dei pezzi, grazie ai seguenti motivi:

1. Test completi dei parametri di taglio: eseguiamo prove di lavorazione approfondite per determinare la velocità di taglio, l'avanzamento e la profondità di taglio ottimali per un particolare tipo di acciaio per utensili. Per l'acciaio rapido di grado M42 , la velocità di taglio da 80 a 120 m/min , ideale per l'asportazione del materiale e la durata dell'utensile, viene determinata attraverso prove di lavorazione.
2. Mappatura delle prestazioni specifica per materiale: ogni qualità di acciaio per utensili viene valutata in diverse condizioni di taglio per creare mappe delle prestazioni che identificano il punto ottimale per produttività e durata dell'utensile. Ad esempio, i nostri test dimostrano che il DC53 offre prestazioni ottimali a velocità di taglio di 100-150 m/min con avanzamenti moderati, mentre le qualità in metallo duro possono operare a 200-300 m/min per produzioni ad alto volume. Queste mappe delle prestazioni consentono una selezione precisa dei parametri in base ai requisiti di produzione.
3. Ottimizzazione specifica per applicazione: proponiamo di ridurre fattori quali parametri di taglio per singole operazioni, durezza, tipo di utensile da taglio ed efficienza di raffreddamento. La velocità di taglio sarà inferiore per il taglio interrotto, al fine di evitare la formazione di trucioli sull'utensile da taglio, con velocità di avanzamento maggiori rispetto al taglio continuo, dove le velocità di taglio sono più elevate.
4. Validazione pratica e miglioramento continuo: le nostre raccomandazioni sui parametri vengono convalidate attraverso prove di produzione reali, misurando la progressione dell'usura degli utensili, la qualità della finitura superficiale e la precisione dimensionale. Questo processo iterativo garantisce che i nostri dati rimangano aggiornati e applicabili alle tecnologie di produzione e ai materiali in continua evoluzione.

Questo metodo evidenzia la necessità di considerare attentamente i parametri di taglio per ottimizzare le prestazioni , garantendo così la scelta dell'acciaio per utensili più adatto alla tornitura CNC su torni a controllo numerico. Di seguito sono riportate alcune raccomandazioni sui dati per la selezione dell'acciaio per utensili più adatto.

Quali sono alcuni fattori chiave che vengono spesso trascurati quando si sceglie l'acciaio per utensili?

Innanzitutto, la selezione dell'acciaio per utensili si concentra principalmente su proprietà che vanno oltre la capacità di resistere a determinate pressioni. Ciò può essere attribuito al fatto che la selezione dell'acciaio per utensili richiede la considerazione di diversi fattori chiave e non può permettersi di trascurarli. La parte critica del rapporto riguarda l'identificazione e l'analisi dei fattori chiave che costituiscono un elemento cruciale per l'efficienza degli utensili. È presente un processo semplificato per non trascurare alcun dettaglio .

• Valutazione della lavorabilità e della rettificabilità: le proprietà di lavorabilità e rettificabilità di ciascun tipo di acciaio per utensili vengono testate anche per valutare la velocità di asportazione del materiale e la capacità di ottenere una determinata finitura superficiale. Alcuni tipi di acciaio altolegato, ad esempio, possono richiedere tempi di lavorazione più lunghi fino al 30% e richiedere l'uso di una mola, con un impatto diretto sui costi di produzione.
• Risposta al trattamento termico e stabilità dimensionale: nel nostro database interamente documentato, è possibile memorizzare le seguenti informazioni relative al processo di trattamento termico: coefficienti di distorsione per il trattamento termico, curve di temprabilità e caratteristiche di variazione dimensionale. Si raccomandano tolleranze pre-lavorazione e sequenza di trattamenti termici per ridurre al minimo la distorsione quando i componenti critici vengono sottoposti al processo di trattamento termico, in modo che le dimensioni rientrino nelle tolleranze dimensionali delle specifiche ordinate.
• Considerazioni su saldabilità e riparazione: esamineremo i tipi di acciaio per utensili riparabili, concentrandoci sulla saldabilità per quanto riguarda gli acciai per utensili durante l'esecuzione di qualsiasi lavoro di riparazione, citando i tipi che sono saldabili senza presentare rischi di cricche o danni all'acciaio. Anche il trattamento termico, in termini di preriscaldamento o trattamento termico post-saldatura, è un altro argomento che verrà trattato per migliorare la riparabilità degli utensili.
• Fattori ambientali specifici dell'applicazione: le linee guida per la scelta sopra descritte possono anche tenere conto dell'ambiente in cui l'operazione potrebbe essere influenzata da corrosione, shock termico o carichi d'impatto . Ad esempio, le linee guida per la scelta consentono di identificare i materiali che possono essere utilizzati in condizioni di elevata umidità o shock termico.

Questo quadro tecnico evidenzia che la selezione dell'acciaio per utensili avrà successo solo se si prende in considerazione un'analisi completa dei fattori chiave , solitamente trascurati e che non si basano sulle proprietà meccaniche. Prendendoci cura dei dettagli solitamente trascurati , siamo in grado di consentire al produttore di commettere errori a basso costo e garantire il successo del progetto.

Figura 4: La tornitura dell'acciaio ad alte prestazioni produce trucioli di metallo durante la lavorazione CNC di LS Manufacturing

LS Manufacturing Automotive Mold Industry: Progetto di ottimizzazione dell'acciaio per stampi per bielle del motore

Dal caso di studio sopra menzionato, l'applicazione delle competenze di ingegneria dei materiali di alto livello offerte da LS Manufacturing, utili per affrontare le problematiche chiave che circondano la realizzazione dello strumento, è stata applicata nella produzione dello stampo per auto per i seguenti motivi:

Sfida del cliente

Il principale produttore di stampi per auto stava affrontando interruzioni di produzione a causa di guasti ricorrenti negli stampi per bielle dei motori. Gli stampi convenzionali in acciaio per utensili H13 offrivano solo 50.000 cicli di vita produttiva prima che si verificassero guasti. Il cliente aveva bisogno di un prodotto che aumentasse la vita produttiva degli stampi senza comprometterne la precisione, che era di ±0,02 mm .

Soluzione di produzione LS

Abbiamo raccomandato l'uso di acciaio per utensili ESR H13 di alta qualità con parametri di trattamento termico ottimizzati. La tempra sotto vuoto a 1020 °C con doppio rinvenimento a 560 °C garantisce una durezza controllata di 48-50 HRC . La resilienza è migliorata del 30% , mantenendo al contempo una resistenza all'usura di livello superiore. Sono stati compiuti sforzi particolari per risolvere problemi come la fatica termica e l'usura abrasiva, che hanno causato il cedimento prematuro degli stampi originali.

Risultati e valore

La soluzione ottimizzata per stampi in acciaio ha registrato eccellenti miglioramenti nelle prestazioni, estendendo la durata utile da 50.000 a 150.000 cicli , ovvero un aumento del 200% . Ciò si è tradotto in un risparmio annuo sui costi di 800.000 yen grazie alla minore frequenza di sostituzione degli utensili e alla riduzione dei tempi di fermo produzione. Oltre a ciò, il cliente ha ottenuto un aumento del 25% della produttività grazie alla riduzione dei tempi di sostituzione degli stampi e alla maggiore stabilità del processo. Ciò ha consentito al cliente di rafforzare la propria posizione competitiva all'interno della supply chain del settore automobilistico.

Questo caso di studio descriverà come LS Manufacturing possiede le competenze tecniche necessarie per offrire soluzioni a complesse sfide produttive, utilizzando l'ingegneria dei materiali basata sui dati. La nostra competenza tecnica nell'ingegneria metallurgica e la nostra conoscenza della produzione consentono ai nostri clienti di trarre vantaggio dalle migliori prestazioni degli utensili . La nostra competenza tecnica aiuta i responsabili delle decisioni tecniche a scegliere come risolvere le sfide produttive , ottenendo così un vantaggio competitivo.

Di fronte a dilemmi simili nella scelta dell'acciaio per utensili per i vostri progetti di tornitura CNC , possiamo fornire soluzioni personalizzate per l'ottimizzazione delle prestazioni.

Applicazioni innovative della tecnologia avanzata dell'acciaio per utensili nella lavorazione di componenti di precisione

Gli sviluppi nel campo della tecnologia avanzata degli acciai per utensili, come la metallurgia delle polveri e i compositi a matrice metallica, hanno reso possibile una capacità rivoluzionaria nella lavorazione di precisione di componenti complessi. Questo rapporto prende in considerazione un approccio sistematico all'introduzione di tali applicazioni innovative per risolvere il problema della creazione di una finitura superficiale di alta qualità , della precisione dei componenti lavorati e di una maggiore durata delle macchine utensili in un ambiente di produzione:

Implementazione di acciaio per utensili con metallurgia delle polveri

A questo proposito, utilizziamo acciai per utensili PM con la loro microstruttura fine e omogenea per prestazioni di taglio ottimali. Il nostro PM M4 , ad esempio, con una resistenza all'usura superiore del 30% rispetto ai suoi analoghi convenzionali, consente una maggiore durata di taglio durante il taglio ad alta velocità di materiali in acciaio temprato.

Compositi a matrice metallica per prestazioni migliorate

La nostra gamma di prodotti comprende MMC rinforzati con particelle e ceramiche che offrono durezza e resistenza termica eccezionalmente elevate. Sono questi materiali che mantengono la resistenza dei taglienti anche a temperature superiori a +800 °C e vengono utilizzati in applicazioni di lavorazione a secco in cui l'uso di refrigerante è impossibile. Il basso coefficiente di dilatazione termica garantisce il mantenimento della precisione dimensionale indipendentemente dalle temperature di esercizio.

Tecnologie di rivestimento avanzate

Nella nostra azienda utilizziamo rivestimenti PVD/CVD con strati di TiAlN, AlCrN o carbonio tipo diamante per migliorare le prestazioni degli utensili da taglio. È possibile ridurre i coefficienti di attrito, che possono raggiungere una riduzione del 50% con l'applicazione dei suddetti strati. Per lavorazioni di precisione su materiali aerospaziali, utilizziamo utensili da taglio con un valore di rugosità superficiale Ra ≤ 0,4 µm .

Ingegneria dei materiali specifici per l'applicazione

Forse la risposta è cercare soluzioni specifiche per particolari esigenze nella lavorazione dei materiali, come ad esempio trovare un componente ad alto contenuto di silicio nelle leghe di alluminio o nelle superleghe resistenti al calore . Questo aspetto gioca un ruolo cruciale nell'individuazione di una lega specifica che abbia un insieme di proprietà necessarie per diversi tipi di usura, fatica termica o interazioni con i materiali in lavorazione.

Questo quadro tecnico dimostra che le tecnologie avanzate per l'acciaio per utensili consentono applicazioni innovative che ampliano i confini delle capacità di lavorazione di precisione . Utilizziamo tecniche di metallurgia delle polveri, materiali a matrice metallica e materiali di rivestimento per fornire una soluzione innovativa con vantaggi concreti per gli utensili e la precisione nella tecnologia di lavorazione. Ciò fornisce ai decisori la fiducia necessaria per adottare tecnologie di lavorazione di precisione innovative.

Domande frequenti

1. Su quali basi posso valutare l'idoneità dell'acciaio per utensili per il mio processo di lavorazione?

Questi potrebbero riguardare la precisione della lavorazione, la quantità prodotta e così via. È possibile effettuare tagli di prova per assicurarsi che siano appropriati.

2. Quali sono le tipiche qualità economiche dell'acciaio per utensili?

Le varianti in acciaio che tendono alla fascia più alta, come DC53 o Cr12MoV , offrono un rapporto prezzo/prestazioni abbastanza equilibrato.

3. Quali tipi di materiali possono essere lavorati con utensili in metallo duro?

Adatto alla lavorazione di metalli con elevata durezza (superiore a HRC45), come ad esempio acciaio temprato e ghisa.

4. Qual è l'impatto del processo di trattamento termico sulla durata dell'utensile?

Il trattamento termico determina le sue proprietà prestazionali; una lavorazione ottimale può aumentarne la durata dal 30 al 50% . La temperatura e il tempo di lavorazione devono essere precisi.

5. Come eseguire un'analisi costo-efficacia sull'acciaio per utensili?

Ora calcola il prezzo unitario di ciascuno, moltiplicando il costo della macchina per l'ergastolo e l'efficienza.

6. Quali sono i vantaggi dell'acciaio per utensili ottenuto dalla metallurgia delle polveri?

Struttura e tenacità uniformi, adatte alla lavorazione di stampi di precisione con una durata utile 2-3 volte superiore rispetto al normale materiale in acciaio.

7. Quali indici di qualità bisogna considerare quando si acquista acciaio per utensili?

È necessario evidenziare la composizione chimica, la purezza e l'uniformità della durezza. La certificazione del materiale deve essere fornita dal fornitore.

8. Come si allunga la durata utile dell'acciaio per utensili?

Per massimizzare la durata dell'utensile vengono ottimizzati i parametri di taglio, i rivestimenti e le pratiche di manipolazione.

Riepilogo

Con l'applicazione di tecniche scientifiche di selezione dell'acciaio, le aziende possono migliorare significativamente l'efficienza economica e la qualità delle operazioni di tornitura eseguite con lavorazioni CNC . La selezione del materiale è considerata la chiave per l'ottimizzazione della lavorazione.

Vi preghiamo di trasmettere i parametri di progetto al team tecnico di LS Manufacturing per un processo di tornitura CNC personalizzato o un'ottimizzazione dei materiali che soddisfi le vostre esigenze. Attraverso un'attenta analisi dei requisiti di lavorazione specifici, delle interazioni tra materiali e delle esigenze prestazionali che sono uniche per voi, offriamo soluzioni basate sui dati per migliorare la durata e la precisione delle frese e ridurre i costi di produzione.

Aggiorna la tua tornitura CNC con la selezione dell'acciaio per utensili basata sui dati: riduci i costi del 30% e ottieni prestazioni di precisione.

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Il contenuto di questa pagina è solo a scopo informativo. Servizi LS Manufacturing Non vi sono dichiarazioni o garanzie, esplicite o implicite, circa l'accuratezza, la completezza o la validità delle informazioni. Non si deve dedurre che un fornitore o produttore terzo fornirà parametri di prestazione, tolleranze geometriche, caratteristiche di progettazione specifiche, qualità e tipologia dei materiali o lavorazione tramite la rete LS Manufacturing. La responsabilità è dell'acquirente. Richiedi un preventivo per i componenti. Identifica i requisiti specifici per queste sezioni. Contattaci per ulteriori informazioni .

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Il nostro stabilimento è dotato di oltre 100 centri di lavoro a 5 assi all'avanguardia, certificati ISO 9001:2015. Forniamo soluzioni di produzione rapide, efficienti e di alta qualità a clienti in oltre 150 paesi in tutto il mondo. Che si tratti di piccoli volumi di produzione o di personalizzazioni su larga scala, possiamo soddisfare le vostre esigenze con consegne rapide entro 24 ore. Scegliete LS Manufacturing. Questo significa efficienza nella selezione, qualità e professionalità.
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