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刀具让新能源行业展翅高飞

2010/8/23/8:49来源:中国机床网

    慧聪表面处理网:能源行业的发展一直备受人们的关注,除了传统的能源行业外,风电、核电、太阳能和潮汐能等新兴清洁能源越来越受到人们的重视,能源行业的快速发展对其相关的制造业也提出了更高的要求,其中,刀具是最为关键的因素之一,在确保加工质量和生产效率前提下,针对能源行业,特别是新能源行业,企业应如何选择适合自己的刀具是我们必须关心的。

    运用演绎与归纳得到最合适的产品

    刀具的选择是一项很有逻辑性的工作,每一个新的项目都像是一道推理题,你需要运用演绎与归纳得到最合适的产品,简单来说,就是一个不断拆与合的过程。客户的零件是很具体的东西,你必须把这个东西拆成尽量细小,详细的属性,每个属性都对刀具的设计产生一个影响,把这些影响再总结起来,就能够得到你所需的产品。

    举个例子,涡轮叶片的加工,风机叶片模具,一台5MW的风机,其叶片能够达到60m长,5m宽,对应的模具也是一个大家伙:从几何上看,体积大就要求快速去除余量,伊斯卡产品中,有就FeedMill系列刀具可以工作在高速进给的工况下以及插铣刀这种快速金属切削的产品;长度大可能造成刀具悬长大;长悬伸的情况下要快速去除余量,就得降低切削阻力;长悬伸的情况下又容易产生振动,就要求切削刃抗冲击能力强,韧性好;叶片上有空间曲面,就需要刀具存在圆弧要素。综合起来,可以得到如下结果:FeedMill快速平面铣削,型腔粗加工,MillShred进行深腔仿形粗加工,再用圆刀片精加工型腔。

    再比如汽轮机涡轮的叶片,在火力发电站的汽轮机高温高压进气端所用的叶片材质都是高温合金,材料本身的强度高、韧性大、加工时表面塑性变形产生严重的加工硬化,使切屑强韧,因此切削力大,切削温度高。切削阻力反映到刀具设计上,需要通过增大刀具前角及后角,减小切削力;抑制切削温度的影响,可通过刀具涂层的知识得到相关的结果,涂层通过抑制从切削区到刀片(刀具)的热传导来减缓温度的冲击,其作用就像一层隔热膜,因为它有比刀具基体和工件材料低得多的热传导系数。对于高温合金,伊斯卡的SPS82C、IC380都是针对这种难加工材质设计的PVD、氮碳化钛涂层。

    能源行业零件外形上的有个普遍的特点是大,工件材质上则以钢、不锈钢及高温合金的加工为特点,伊斯卡在很早的时候就提出过FMR(fastmetalworkremoval)快速金属切削的概念,并且有齐全的产品线能够满足大工件的加工。

    在2009年开始,伊斯卡针对铣削产品有一个HeliDo的升级,简单来说是刀片的双面化,直接的结果是在一个刀片上能够得到2倍的切削刃口数,仔细研究,你会发现在double刀片的同时通过燕尾型刀片定位槽,更大的切削前角,刃口小的负倒棱,我们很好地增加刀片的寿命,HeliDo产品将会是今后主推的一个方向。而涂层方面的改进,除了SPS82C及IC380这两种针对高温合金的特色产品外,所有的涂层都有对应的SUMO(速魔)技术的升级,这是一种再涂层技术,即在普通的PVD和CVD涂层的基础上,再加上一层氧化铝,使刃口表面更平滑,减少积屑瘤的形成,增加刀具寿命。

    从开始研发到实际销售,对于常规金属加工,束魔涂层刀具在与伊斯卡自身老产品的对比中,寿命有10%~30%的增长。对于风力发电行业中的非金属材质,如玻璃纤维、碳纤维及合成树脂等复合材料,伊斯卡的聚晶金刚石刀具(我们称之为“PCDLine”),以及细小波形刃刀具在国外的实际使用中已经被证明可以有效防止起鳞、破损、粉碎,这些刀具的都有共同的关键词:锋利的刃口、大前角、前刀面抛光、高速切削、细小的切屑。

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