Perforare il vuoto

May 02, 2023

Praticare costantemente un foro profondo nell'acciaio inossidabile resistente al calore può essere già abbastanza impegnativo. Ma quando un pezzo viene fuso, la complessità aumenta perché il centro ha un vuoto di forma e dimensione variabile che si crea durante il processo di purificazione.

"La forma di un fulmine è il modo migliore per descriverlo", ha affermato Tim Geyer a proposito del riduttore centrifugato che MetalTek International lavora per l'industria petrolchimica.

L'azienda con sede a Waukesha, nel Wisconsin, è uno sportello unico per i prodotti ingegnerizzati, ha affermato Geyer, ingegnere di processo senior per l'officina meccanica e supervisore dell'attrezzeria e della programmazione. Oltre a fornire servizi di lavorazione, MetalTek International produce pezzi utilizzando processi centrifughi, sabbia, rivestimento e colata continua. Quando l'azienda esegue la fusione centrifuga di un pezzo, il metallo liquido viene versato in uno stampo, che viene fatto girare a un numero di giri specifico.

"Crea le G che costringono le leghe metalliche pure a formarsi attorno allo stampo", ha detto, "e tutte le impurità finiscono all'interno della fusione".

Il vuoto creato durante la fusione misura da 6,35 mm a 25,4 mm (da 0,25" a 1") di larghezza e da 152,4 mm a 177,8 mm (da 6" a 7") di profondità, ha detto Geyer. Il foro misura 74,93 mm (2,95") di diametro e 203,2 mm (8") di profondità.

MetalTek International dispone di un impianto di trattamento termico e di un laboratorio chimico completo. Ma poiché la parte funziona in un ambiente caldo che la tratta termicamente, ha affermato che il riduttore in acciaio inossidabile non è trattato termicamente. Il pezzo riceve un trattamento termico iniziale di ricottura, ma il trattamento non aumenta la durezza. Il metallo esterno pulito del pezzo ha una durezza di 190 HB mentre il vuoto è un po' più morbido ma più abrasivo a causa delle scaglie che finiscono lì come risultato del processo di fusione.

Originariamente l'azienda produceva il foro con una punta a inserti indicizzabili che accettava inserti con quattro taglienti, ma ciascun inserto doveva essere indicizzato due o tre volte per realizzare un foro durante le operazioni di produzione effettive, ha affermato Geyer. Oltre al tempo impiegato dall'indicizzazione, il pezzo è stato lavorato su una macchina automatica Warner & Swasey della fine degli anni '60, che si muoveva solo su un asse e non disponeva di una funzione di richiamo per riportare la testa nella posizione precedente dopo un utensile veniva estratto da un foro. Questa limitazione ha fatto sì che la macchina non sapesse dove si era fermata e quindi ha aumentato il tempo ciclo per tagliare ad aria la lunghezza forata in precedenza.

"A causa del lavoro abusivo che svolgiamo", ha detto, "le macchine più vecchie tendono a fornirci risultati migliori rispetto alle macchine più nuove".

Mentre frequentava un seminario della Tungaloy America Inc., Geyer si interessò alla punta TungSix del produttore di utensili di Arlington Heights, Illinois, per via del design dell'inserto bilaterale con sei taglienti, che migliora la resistenza dell'inserto. Inoltre, la geometria della tasca variava tra la tasca centrale e quella periferica del trapano. È stato anche attratto dalla forma dei canali del refrigerante, che secondo lui erogano il refrigerante in modo più efficace sulla faccia dell'inserto dove è necessario.

Un inserto di una punta TungSix mostra segni di usura dopo la lavorazione di una parte del riduttore. Immagine gentilmente concessa da MetalTek International

Kedar Bhagath, direttore tecnico di Tungaloy America, ha spiegato che un lato dell'inserto bifacciale è per la tasca periferica e l'altro è per la tasca centrale, il che consente di ottimizzare il rompitruciolo per le due tasche per produrre i migliori trucioli . Poiché la velocità di taglio nella tasca centrale si avvicina a zero verso l'asse centrale, la formazione di trucioli è diversa da quella dei trucioli prodotti dall'inserto periferico.

"Il punto più importante è che l'angolo angolare dell'inserto nella sede centrale abbia un design ad angolo ottuso, che rinforza l'inserto ed evita la frattura dell'inserto", ha affermato.

Bhagath ha affermato che i due canali del refrigerante della punta sono ritorti con la forma della scanalatura per consentire un'area di scarico del truciolo più ampia. Inoltre, all'estremità del canale è presente una fessura che dirige il refrigerante verso l'inserto e spinge i trucioli attraverso la scanalatura e fuori dal foro.