14
letecký průmysl l strojírenství
Nástroje ISCAR
zaměřené na letecký průmysl
Letecký průmysl nejenže patří k největším odběratelům obráběcích nástrojů,
ale především výrazně ovlivňuje jejich vývoj. Při obrábění dílů letadel se všichni výrobci
snaží o maximální možnou efektivitu výroby, cílí na maximální provozní bezpečnost
letadel a snižování potencionálních nepříznivých vlivů na životní prostředí.
K dosažení těchto cílů je nezbytné neustálé zlepšování konstrukce leteckých motorů a konstrukčních prvků draků letadel,
dále zvyšování ochrany letounů proti poškození blesky, námrazou apod. Tomu napomáhá používání nových materiálů, které s sebou přináší zvýšené požadavky na
technologii obrábění a konstrukci řezných
nástrojů. Všechny tyto skutečnosti jsou
důvodem, proč je letecká výroba tak důležitým faktorem ve vývoji nových obráběcích nástrojů.
Mnoho materiálů používaných při výrobě konstrukčních dílů letadel má velice špatnou obrobitelnost. Titan, vysokoteplotní superslitiny (HTSA), které
neztrácí svoji pevnost ani při vysoké tepelné zátěži, kompozitní materiály – to
vše jsou materiály, které lze obtížně obrábět. Aby zlepšili produktivitu obrábění,
musí výrobci dílů letadel používat výkonné obráběcí stroje, na kterých je zároveň nutné využívat inovativní technologie obrábění. Za těchto podmínek
výrazně vzrůstá důležitost vhodně zvoleného obráběcího nástroje. Obráběcí nástroj s nízkou životností může být nejslabším článkem v celém výrobním
procesu a může výrazně snižovat produktivitu výroby. Zákazníci v leteckém průmyslu očekávají vysokou spolehlivost nástrojů a vysoký výkon a produktivitu
obrábění. Aby výrobci řezných nástrojů
dostáli těmto očekáváním, musí klást
velký důraz na vývoj nástrojů a řezných
materiálů a často používat nekonvenční
řešení při návrhu i výrobě.
Moderní řezné materiály
d
Většina řezných nástrojů se vyrábí ze slinutých karbidů. V posledních letech
ISCAR představil několik druhů slinutých
karbidů, které byly vyrobeny speciálně
pro použití v leteckém průmyslu. Jedním z
nich je karbid IC5820. Tento typ karbidu
kombinuje výhody nového submikronového substrátu, tvrdého CVD povlaku a
postpovlakovací povrchové úpravy, čímž
je dosaženo vysoké pevnosti a tepelné
odolnosti. Destičky vyrobené z tohoto
karbidu jsou určeny především pro frézování titanu. Vysokotlaké chlazení (HPC),
speciál 2020
T+T Technika a trh
přivedené přímo do místa řezu, výrazně
zlepšuje trvanlivost a výkon destičky.
Keramika, další druh řezného materiálu, má ve srovnání se slinutými karbidy
vyšší tvrdost, tepelnou odolnost a chemickou stálost při vyšších teplotách. To
znamená, že řezná keramika umožňuje
obrábět vyššími řeznými rychlostmi a je
odolná proti difuznímu opotřebení.
ISCAR v poslední době vyvinul a začal
vyrábět řadu monolitních stopkových
fréz z řezné keramiky, určených pro obrábění dílů z vysokoteplotních superslitin (HTSA). Tyto stopkové frézy jsou vyrobeny z keramiky označované jako
SiAlON, tvořené křemíkem (Si), hliníkem (Al), kyslíkem (O) a dusíkem (N).
Tyto keramické frézy umožňují, ve srovnání s monolitními nástroji ze slinutých
karbidů, zvýšit řeznou rychlost až 50×,
což může dramatickým způsobem snížit
strojní čas obrábění.
Společnost ISCAR rozšířila výrobní řadu
vyměnitelných břitových destiček z řezné
keramiky SiAlON i o soustružnické destičky určené pro obrábění materiálů HTSA.
Nové produkty (obr. 1) již prokázaly svoji
efektivitu při soustružení součástí leteckých motorů z materiálů Waspaloy, Inconel a Rene. Ve srovnání s ostatními druhy
silicon-nitridové keramiky má SiAlON vyšší odolnost proti oxidaci, ale nižší houževnatost. Při použití destiček ze SiAlON je
proto velmi důležitá úprava řezné hrany.
Úprava řezné hrany označovaná firmou
ISCAR jako "TE" byla vytvořena právě pro
tento typ řezné keramiky a přinesla zlepšení životnosti při hrubovacích operacích
s přerušovaným řezem.
Nová zdokonalená geometrie
d
Zlepšování řezné geometrie je důležitým
směrem ve vývoji obráběcích nástrojů. Řezná geometrie je předmětem teoretických
obr. 1