ما نطاق سرعة القطع المستخدم عادة عند تشغيل Inconel 718؟
من منظور هندسة التشغيل، فإن تحديد نقطة بداية قوية لسرعات القطع عند تشغيل سبيكة إنكونيل 718 يُعد أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق التوازن بين الإنتاجية وعمر الأداة وسلامة الجزء. فهذه السبيكة الفائقة القائمة على النيكل والكروم معروفة بقوتها العالية، وقابليتها الكبيرة للتصلب بالعمل، واحتفاظها بخصائصها في درجات الحرارة المرتفعة، لذلك فإن اتباع نهج محافظ في الإعداد الأولي أمر ضروري. تتراوح السرعة النموذجية الابتدائية للقطع في تشغيل السبائك الفائقة باستخدام CNC لإنكونيل 718 بين 20 و40 قدم سطح في الدقيقة (SFM) في عمليات الخشونة باستخدام أدوات كربيدية مطلية أو غير مطلية.
التحليل التفصيلي حسب العملية والأدوات
يجب تعديل هذا النطاق الأساسي بناءً على نوع العملية وأداة القطع وهندسة الرأس القاطع. في عمليات الخراطة باستخدام CNC، يمكن البدء بسرعة تتراوح بين 30 و50 قدم سطح في الدقيقة للتمريرات النهائية باستخدام رؤوس كربيدية حادة ذات زاوية ميل إيجابية ومطلية. عند استخدام أدوات أكثر تقدمًا مثل أدوات القطع الخزفية (مثل نتريد السيليكون أو السيراميك المقوى بالألياف)، يمكن زيادة السرعة بشكل كبير إلى نطاق يتراوح بين 400 و800 قدم سطح في الدقيقة لعمليات الخشونة، لكن هذا يتطلب إعدادًا ثابتًا وصلبًا وغالبًا ما يُستخدم في عمليات شبه التشطيب حيث يكون عمق القطع مضبوطًا.
أما في عمليات التفريز باستخدام CNC، والتي تتضمن قطوعًا متقطعة تُحدث صدمات حرارية وميكانيكية، فتكون السرعات المبدئية عادة أقل. باستخدام أدوات نهاية كربيدية، يُوصى بالبدء بين 50 و150 قدم سطح في الدقيقة. يعتمد الاختيار الدقيق على عوامل مثل زاوية الحلزون للأداة وعدد الشفرات واستخدام التبريد بضغط عالٍ. تُستخدم السرعات المنخفضة للأدوات ذات الأقطار الكبيرة والعمليات الخشنة، بينما يمكن استخدام السرعات الأعلى لعمليات التشطيب باستخدام أدوات أصغر وأكثر تخصصًا.
العوامل الحاسمة التي تؤثر على اختيار السرعة
اختيار السرعة الدقيقة ضمن هذا النطاق ليس عشوائيًا، بل تحدده مجموعة من العوامل المتداخلة. القيد الأساسي هو قابلية المادة العالية للتصلب بالعمل. إذا كانت السرعة منخفضة جدًا، فإن الأداة تمكث طويلاً في القطع، مما يؤدي إلى تصلب المادة أمامها وزيادة تآكل الأداة وربما فشلها المفاجئ. وعلى العكس، فإن السرعة الزائدة تولد حرارة شديدة في منطقة التماس بين الأداة والقطعة، مما يؤدي إلى تليين مادة الأداة وتشوه الحافة القاطعة.
إدارة الحرارة بفعالية أمر غير قابل للتنازل. يُعد استخدام تبريد بضغط وحجم عالٍ ضروريًا لتبديد الحرارة ومنع التصلب بالعمل وكسر الرايش بكفاءة. علاوة على ذلك، فإن وجود نظام تشغيل CNC ثابت وصلب أمر أساسي لتقليل الاهتزازات وضمان تلامس مستمر للأداة، مما يُعد ضروريًا لتحقيق الدقة البُعدية وجودة السطح في مادة صعبة مثل إنكونيل 718.
التحسين واعتبارات المعالجة اللاحقة
في النهاية، تُعد السرعات المذكورة نقطة انطلاق لعملية التحسين. يقوم الفنيون بإجراء اختبارات قطع تدريجية، مع زيادة السرعة تدريجيًا أثناء مراقبة تآكل الأداة وتشكيل الرايش ودرجة حرارة القطعة للوصول إلى التوازن الأمثل لكل عملية. الهدف هو تحقيق عملية مستقرة وفعالة تقلل من الوقت غير المنتج وتضمن جودة الجزء.
كما يجب الإشارة إلى أن استراتيجية التشغيل يمكن أن تؤثر على الحاجة إلى المعالجات اللاحقة. فالمعاملات العدوانية التي تُحدث إجهادات متبقية عالية قد تتطلب معالجة حرارية بعد التشغيل باستخدام CNC لتخفيف تلك الإجهادات واستعادة البنية المجهرية للمادة. وبالمثل، فإن الوصول إلى السطح النهائي الوظيفي غالبًا ما يتطلب التلميع الكهربائي للأجزاء الدقيقة أو غيرها من تقنيات حماية الأسطح الفولاذية المقاومة للصدأ بعد التشغيل لتعزيز الأداء وطول العمر.
