Ulepszona kriogeniczna obróbka metali

Ulepszona kriogeniczna obróbka metali

Amerykańska firma MAG Idustrial Systems pokazała na Targach IMTS 2010 w Chicago technologię schładzania narzędzi tnących za pomocą ciekłego azotu (temp. -196°C). Dzięki tak dużemu schłodzeniu znacząco zwiększono szybkość obróbki oraz wydłużono czas użyteczności narzędzia. Technologia jest w trakcie patentowania.

Fundusze na opracowanie nowej technologii obróbki kriogenicznej (obróbki w niskich temperaturach) firma MAG otrzymała w ramach projektu sponsorowanego przez U.S. Navy (Marynarkę Wojenną USA). Opracowana technologia może być stosowana wraz z systemem MQL (minimum quantity lubrication), który redukuje tarcie oraz zjawisko przyklejania się skrawków metalu do obrabianych elementów tym samym zwiększając szybkość ich usuwania poza obszar obróbki. Nowa technologia przeznaczona jest przede wszystkim do obróbki najwytrzymalszych materiałów takich jak tytan, stopy niklu, żeliwa sferoidalnego lub wermikularnego (CGI).

Cały czas udoskonalamy technologię, ale już możemy się pochwalić 60-proc. wzrostem szybkości frezowania materiałów CGI za pomocą węglików oraz 4-krotnym wzrostem szybkości w przypadku użycia PCD (polikrystalicznego diamentu) jako materiału tnącego. W przypadku dodatku MQL potroiliśmy szybkość dla węglika, jednak bez wpływu na szybkość obróbki za pomocą PCD – twierdzi Doug Watts, vice-prezydent Działu Inżynieryjnego MAG – Nasze testy skoncentrowane były na zwiększeniu stopnia usuwania metalu przy zachowaniu trwałości narzędzia porównywalnie do konwencjonalnych środków chłodzących. Już pierwsze wyniki pokazały, że dzięki nowej technologii można znacząco poprawić efektywność kosztową obróbki z udziałem specjalistycznych narzędzi. W szczególności nie potrzebne są systemy odprowadzania pyłu, mokrych wiórów, dodatkowe pompy, wentylatory.

Kluczowym elementem nowej technologii jest koncentracja chłodzenia we wkładce wrzeciona – ciekły azot podawany jest poprzez wrzeciono do wkładki wrzeciona. W opinii przedstawicieli MAG kriogeniczna obróbka materiałów jeszcze nigdy nie była tak efektywna dzięki nowatorskiemu systemowi podawania czynnika chłodzącego. Jak dotąd prace były prowadzone w kierunku poprawy procesu frezowania oraz wytaczania, gdzie ograniczono zużycie czynnika chłodzącego o 0,04 l/min na jedną krawędź skrawającą. W przypadku procesów wiercenia i gwintowania spodziewane są jeszcze lepsze rezultaty.