Le guide complet du tournage CNC et du traitement des bords sans déchirure pour les pièces en acier inoxydable

L'usinage de pièces en acier inoxydable jusqu'à une finition sans défaut et sans écaille est l'un des défis les plus exigeants de la fabrication de précision.machine de transformation des alimentsDans le cas de l'emballage, les écailles ne sont pas seulement un défaut esthétique, mais aussi une défaillance fonctionnelle.et présentent des risques pour la sécurité des utilisateurs finaux.

Ce guide fournit un flux de travail détaillé de la préparation du matériau au traitement final des bords, basé sur des années d'expérience en usine d'usinage principalement d'acier inoxydable 304 et 316L.Nous allons aller au-delà de la théorie pour nous concentrer sur la pratique, des mesures concrètes et des données qui assurent le succès.

1Le défi central: pourquoi l' acier inoxydable crée des taches

Les taches se forment parce que l'acier inoxydable, en particulier le 304/316, est dur et ductile.La caractéristique de durcissement de l'acier inoxydable aggrave cette situation., ce qui rend toute bosse formée plus dure que le matériau de base et plus difficile à enlever.

Observation critique: dans notre suivi de la production, nous avons constaté que plus de 70% des retouches liées à la fente proviennent d'outils ternes ou de combinaisons impropres entre alimentation et vitesse.Un outil pointu avec des ciseaux de paramètres corrects; un outil terne déchire.

2. Flux de travail de fabrication étape par étape pour les pièces exemptes de déchirure

Atteindre un véritable bord sans écorce n'est pas un miracle en une seule étape; c'est un processus conçu pour réussir dès la première coupe.

2.1 Le tournage CNC: la première coupe est la plus importante

Le tournage est souvent le processus principal pour les pièces en acier inoxydable cylindriques ou rotatifs.

Stratégie d'outillage et de paramètres pour une formation minimale de taches

• Insérer la géométrie:Utilisez des inserts tranchants à râpe positive avec un bord de finition dédié (par exemple, une géométrie Wiper pour une finition plus lisse).s'assurer que les inserts disposent d'un rayon ou d'un châssis intégré pour laisser un bord contrôléCe n'est pas une morsure tranchante.

• Fluide de refroidissement:Le liquide de refroidissement à haute pression à travers l'outil n'est pas négociable. Il refroidit la coupe, rince les copeaux et empêche l'accumulation de bords sur l'insert.

• Paramètres de tournage testés en atelier pour le 316L:

  • Terminer le virage:Vitesse: 150-220 SFM. Alimentation: 0,003-0,006 ipr. Profondeur de coupe: 0,005-0,010".

  • Partage/Grooving:Utilisez des vitesses plus lentes et une alimentation constante et ininterrompue.

• La règle d'or: Maintenir une pression constante sur l'outil.Le programme d'une vitesse d'alimentation cohérente jusqu'à la fin de la coupe.

2.2 Débroussailleur proactif lors de l'usinage CNC

Le débrouillage le plus efficace se produit sur la machine CNC, immédiatement après la création de la fonctionnalité.

Débroussailleuse en direct (sur tour CNC avec capacité de fraisage)

• Technique:Utilisez une petite béquille rotative à grande vitesse ou un outil de chanfreinage dédié dans une station d'outillage en direct.

• Procédure:Après avoir tourné un trou ou une face, la machine indexe automatiquement l'outil de débarbage et exécute une routine de débardeur précise (par exemple, une débardeur de 0,1 mm x 45 °) sur tous les bords tranchants.Cela supprime instantanément la corde de sortie.

• Point de données:La mise en œuvre de la débarbouillage en cours de cycle a réduit notre temps de manutention manuelle post-processus de plus de 40% pour les corps de soupapes complexes.

Retour à l'usure et outils de bord contrôlés

• Pour les trous traversants, spécifiez des outils de camouflage arrière qui coupent un camouflage sur le côté de sortie du trou au fur et à mesure que la perceuse se retire.

• Utilisation"sans écorce"ou"sous-coupé"les inserts conçus pour les opérations de séparation, qui façonnent le bord en coupant.

2.3 Traitement des bords après traitement pour les produits médicaux et alimentaires.

Lorsque la qualité absolue et vérifiable des bords est requise (Ra < 0,4 μm sur les bords), un post-traitement spécialisé est essentiel.

Débroussailleur électrochimique (ECD)

• Procédure:La pièce est immergée dans un bain d'électrolyte, une électrode en forme est placée près de la fourchette et un courant électrique contrôlé dissout la fourchette sans affecter le matériau de base.

• Meilleur pour:Éliminer les taches dans les trous transversaux internes, les intersections hydrauliques des ports et les canaux internes complexes qui sont impossibles à atteindre mécaniquement.

• Vérification:L'ECD produit un bord lisse et parfaitement rayonné qui est intrinsèquement exempt de taches, et non pas simplement enlevé mécaniquement.

Finition de masse (vibrateur et centrifuge)

• Procédure:Les pièces sont placées dans une baignoire avec des matériaux abrasifs et des composés.

• Les médias:Utilisez des matériaux abrasifs préformés en céramique ou en plastique pour un rayon constant.

• Résultat:Obtient une uniformité, des rayons de 0,05 mm à 0,2 mm Sur tous les bords internes externes et accessibles, il fournit une excellente surface de pré-passivation.

Machinerie à débit abrasif (AFM)

• Procédure:Un polymère visqueux chargé d'abrasifs est extrudé à travers ou à travers les voies et les bords internes de la pièce.

• Meilleur pour:Le polissage et le démaquillage de géométries internes complexes comme les corps des injecteurs de carburant, les collecteurs et les dispositifs fluidiques complexes.

• Point de données:L'AFM peut améliorer la finition de surface d'un trou interne de Ra 1,6 μm à Ra 0,2 μm tout en rayonnant simultanément les bords, réduisant considérablement la résistance et la turbulence du débit du fluide.

2.4 Passivation: dernière étape de la performance

Une fois toutes les taches enlevées, la passivation est essentielle pour restaurer la couche d'oxyde résistante à la corrosion, en particulier lorsque le matériau a été exposé.

• Nettoyage préalable essentiel:Tous les résidus de matériaux abrasifs et les fluides de coupe doivent être complètement éliminés par nettoyage par ultrasons avant la passivation.

• Procédure:Immersion dans un bain d'acide citrique ou d'acide nitrique selon la norme ASTM A967, ce qui dissout les particules de fer libres intégrées à la surface (produit secondaire de l'usinage) et enrichit la couche de chrome.

• Vérification:Le succès est vérifié par des essais au sulfate de cuivre ou par des essais au sable pour s'assurer que la couche passive est intacte et que la pièce ne se corrode pas en service.

3. Applications des pièces en acier inoxydable exemptes de déchirure

• Médicaux et chirurgicaux:Des implants, des arbres d'outils chirurgicaux, des porte-aiguilles, des pinces de biopsie.

• Produits alimentaires et boissons:Des soupapes, des rotors de pompes, des raccords, des lames de trancheuse.

• Aérospatiale et hydraulique:Les composants du système de carburant, les bobines des vannes, les blocs de collecteurs, les pistons hydrauliques.

• Pour les appareils de traitement de l'airLes composants de traitement des plaquettes, les pièces du système de distribution de gaz.

4Considérations relatives aux coûts et à l'assurance de la qualité

Quelles sont les conséquences?

1. Complicité des pièces:Le nombre de bords, de trous aveugles et d'intersections internes a un impact direct sur le temps de débrayage et le choix de la méthode.

2. Spécification de la qualité des bords:Un appel général "sans ébauche" est moins coûteux qu'un appel spécifique"Radius maximal du bord de 0,05 mm selon ISO 13715. "

3. Méthode de débussage:Le déboulage en cours de cycle est le plus rentable.

4. Certification et documentation:Les exigences médicales (ISO 13485) et aérospatiales (AS9100) pour la validation et la traçabilité des lots ajoutent des coûts.

Inspection de la qualité:

• Méthode tactile:Faites passer un outil de débarbage professionnel (comme une pierre à affûter) ou un lit à doigts le long du bord.

• Méthode visuelle:Utilisez un microscope de poche de 10x à 30x pour inspecter les bords sous une bonne lumière.

• Mesure:Un profilomètre peut être utilisé pour mesurer et documenter le rayon de bord réel.

5. FAQ

Q1: Je ne peux pas simplement spécifier "sans déchirure" sur mon dessin et obtenir une pièce parfaite?
A: Je suis désolé.Pour les applications critiques, spécifiez la norme (par exemple, "Burr-Free par ISO 13715 Classe F") et définissez la condition maximale admissible de bord.Pensez à ajouter une note comme "Tous les bords doivent être brisés à un maximum de 0Un rayon de.1 mm. "

Q2: Quelle est l'erreur la plus courante qui conduit à de mauvaises taches dans les pièces tournées?
A: Je suis désolé.L'utilisation d'un insert terne ou incorrect pour la finition et un mauvais contrôle des copeaux. Des copeaux longs et filets s'enroulent autour de la pièce et déchirent la surface, créant des taches massives.Optimiser la géométrie du brise-feu et la pression du liquide de refroidissement pour produire de petits, puces de forme "6" ou "9" gérables.

Q3: La passivation élimine-t-elle les taches?
A: Je suis désolé.Non, la passivation est un procédé chimique qui élimine la contamination de la surface, mais qui n'abrase ni ne coupe le métal.comme l'acide attaquera préférentiellement le mince, un morceau durci par le travail, créant potentiellement une fosse corrosive à sa base.