بیایید واضح بگوییم: ماشینکاری ریخته گری دقیق فقط یک مرحله ثانویه نیست. اینجاست که وعده فرآیند بازیگری یا محقق می شود یا شکسته می شود. بسیاری از برگه‌های مشخصات، آن را به عنوان یک فکر بعدی در نظر می‌گیرند، کادری برای علامت زدن. واقعیت این است که ریخته‌گری سرمایه‌گذاری زیبا که از پوسته بیرون می‌آید اغلب فقط یک خالی با دقت بالا است. هندسه واقعی، تحمل‌های بحرانی در چند میکرون، پرداخت سطحی که در واقع با یک جزء دیگر جفت می‌شود – که همه در کف ماشینکاری متولد می‌شوند. من بسیاری از پروژه ها را دیده ام که با تلقی کردن ریخته گری و ماشینکاری به عنوان سیلوهای جداگانه دچار مشکل شده اند. بچه ها در کوره و بچه های CNC باید از روز اول در یک مکالمه باشند.
دست دادن اجتناب ناپذیر: از شکل بازیگران تا قسمت ماشینکاری شده
شما یک قالب ریخته گری تحویل می گیرید، شاید یک محفظه پمپ در 316 ضد زنگ از یک فرآیند سرمایه گذاری. به نظر می رسد کامل است. اما لحظه ای که آن را روی CMM قرار می دهید، داستان تغییر می کند. سطوح مبدأ به اندازه کافی مسطح یا موازی نیستند تا مرجع ماشینکاری شما باشند. حفره ها کم اندازه هستند و متحدالمرکز نیستند. این طبیعی است. به همین دلیل است که ماشینکاری وجود دارد. مهارت واقعی در ماشینکاری ریخته گری دقیق با اولین راه اندازی شروع می شود. شما از شمش کار نمی کنید. شما از یک شکل نزدیک به شبکه کار می کنید که دارای تنش های داخلی و اعوجاج های ظریف ناشی از فرآیند خنک کننده است. استراتژی تثبیت شما باید این را تصدیق کند. آن را اشتباه ببندید، و فنر آن را به فنر می زنید، سپس پس از تخلیه بار، شاهد حرکت تلورانس باشید.
من بدنه دریچه ای را برای کاربرد زیر دریا به یاد دارم، یک قطعه آلیاژی مبتنی بر نیکل. ریخته گری از ریخته گری سالم بود، بدون تخلخل انقباض، اشعه ایکس عبور کرد. اما اولین تلاش ما برای ماشینکاری بر روی صفحه اصلی آب بندی منجر به پایان وحشتناکی شد. ما آن را به ضخامت دیواره ناسازگار در پشت صورت، بازمانده ای از موقعیت هسته سرامیکی در قالب ردیابی کردیم. ریخته‌گری باید چاپ شود، اما چاپ برای لرزش موضعی در حین ماشینکاری در نظر گرفته نمی‌شود. ما باید مسیر ابزار را دوباره طراحی می‌کردیم، با استفاده از یک پاس پایانی بسیار سبک‌تر از آنچه که برای یک خالی جعلی انجام می‌دادیم. این همان نوع دانش ضمنی است که شما فقط از انجام این کار به دست می آورید.
اینجاست که تجربه یک مغازه اهمیت دارد. شرکتی مانند Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) با سه دهه فعالیت در ریخته گری و ماشینکاری، این تعامل را به دست می آورد. می توانید آن را در سایت آنها مشاهده کنید https://www.tsingtaocnc.com. آنها فقط یک ریخته‌گری نیستند که ماشینکاری را قرارداد فرعی می‌بندند، یا ماشینکاری که قطعات ریخته‌گری می‌خرد. دست زدن به کل زنجیره زیر یک سقف به این معنی است که تیم ماشینکاری می تواند به تیم ریخته گری برگردد و بگوید: این دیوار نازک را می بینید؟ آیا می‌توانیم یک کشش جزئی یا یک دنده تقویت‌کننده در قالب برای از بین بردن هارمونیک در حین عملیات خسته کننده اضافه کنیم؟ این حلقه بازخورد قیمتی ندارد.
Material is the Boss: Machining آنچه که فرآیند ریخته گری به شما می دهد
کار با مواد ریخته‌گری، به‌ویژه آلیاژهای ویژه فهرست‌های QSY مانند آلیاژهای مبتنی بر کبالت و نیکل، نسبت به استوک میله‌های ماشینکاری با همان درجه اسمی متفاوت است. ریزساختار متفاوت است. فرآیند ریخته‌گری سرمایه‌گذاری می‌تواند دانه‌ای ریز و یکنواخت ایجاد کند که برای خواص عالی است، اما بسته به عملیات حرارتی می‌تواند مواد را ساینده‌تر یا صمغ‌تر کند. شما نمی توانید فقط یک نمودار استاندارد خوراک/سرعت برای Inconel 718 بکشید و انتظار داشته باشید که روی یک قطعه بازیگران کار کند. گنجاندن، تفکیک جزئی - آنها وجود دارند.
ما این را به سختی با یک دسته ریخته گری کبالت کروم برای ایمپلنت های پزشکی یاد گرفتیم. این ماده به شدت روی ابزارها سخت بود. تا زمانی که با متالورژیست از سمت ریخته گری همکاری کردیم، آسیاب های انتهایی را با سرعتی نگران کننده سوزاندیم. مسئله سرعت سرد شدن حاصل از فرآیند ریخته‌گری بود که شبکه‌ای از کاربیدهای بسیار سخت را در مرز دانه‌ها ایجاد کرد. ابزار استاندارد کاربید ما براده می شد. راه حل فقط سرعت پایین تر نبود. به طور کلی به سطح متفاوتی از بستر ابزار برش تغییر می کرد، زیرلایه ای که برای برش های قطع شده در مواد ساینده طراحی شده بود. نکته این است که پارامترهای ماشینکاری توسط تاریخچه متالورژی ریخته گری دیکته می شود.
این در مورد مواد رایج نیز صدق می کند. به عنوان مثال، آهن داکتیل. ماشین های ریخته گری با کیفیت خوب به زیبایی کار می کند، اما اگر گره ها خاموش باشند، برشی لثه ای و پارگی ایجاد می کنید که سطح را خراب می کند و عمر ابزار را از بین می برد. یک پروتکل ماشینکاری خوب برای ریخته‌گری شامل یک مرحله تأیید مواد، اغلب یک طیف‌نگار سریع یا حتی یک آزمایش سختی روی یک دونده، قبل از شروع چرخه گران قیمت CNC است. این یک ایست بازرسی غیر قابل مذاکره است.
Datum Hunting: اولین و مهم ترین برش
این ممکن است بیشترین جنبه مورد بحث باشد ماشینکاری ریخته گری دقیق. ایجاد داده های اولیه بر روی ریخته گری خام یک هنر است. شما نمی توانید چیزی را فرض کنید. آن فلنج به ظاهر صاف؟ احتمالاً تعظیم شده است. این دو لنگه برای تراز هستند؟ آنها کاملاً موازی نیستند. شما باید قطعه را در سیستم مختصات دستگاه به گونه‌ای بیابید که مقدار موادی را که باید حذف کنید تا داده‌های واقعی و ماشینکاری شده خود را به حداقل برساند.
ما اغلب از یک روال کاوش در CNC برای ترسیم سطوح کلیدی قبل از اولین برش استفاده می کنیم. زمان کار کردن با دستگاه فرا رسیده است، اما ضایعات را ذخیره می کند. شما به برنامه اجازه می دهید بهترین صفحه یا مرکز یک سوراخ ناهموار را پیدا کند و سپس سیستم مختصات را بر این اساس تغییر می دهد. گاهی اوقات، برای قطعات با دقت فوق العاده بالا، ما حتی یک کاهش استرس قبل از ماشین کاری انجام می دهیم. برای ایجاد یک پایه موقت، یک برش سبک بگیرید، سپس قطعه را برای چرخه حرارتی به بیرون بفرستید تا آن را شل کند، سپس آن را برگردانید و مجدداً نقطه شروع را از سطح ماشینکاری شده برقرار کنید. این یک درد است، اما برای قطعاتی که تحمل کمتر از 0.02 میلی متر دارند، اغلب تنها راه است.
راه حل های ساده تر و درخشان تر را نیز دیده ام. برای خانواده‌ای از پروانه‌های فولادی، ریخته‌گری (شریکی مانند QSY در رویکرد یکپارچه آنها) شروع به ریخته‌گری در لنت‌های کوچک و برجسته روی سطوح غیر بحرانی کرد. این پدها به گونه ای طراحی شده اند که در قالب کاملاً موازی باشند. اولین عملیات ما این بود که این سه پد را آسیاب کنیم تا یک وسیله ثابت سنگی و سینماتیک برای تمام عملیات‌های بعدی ایجاد کنیم. این یک تغییر طراحی مشترک بود که باعث صرفه جویی در ساعت ها در زمان راه اندازی و کاوش شد. این هم افزایی است که شما می خواهید.
وقتی همه چیز اشتباه می‌شود: تخلخل، تغییرات و عملیات نجات
هر بازیگری کامل نیست. کف ماشینکاری دروازه کیفیت نهایی است. یک بریدگی می گیرید و ناگهان یک گودال کوچک از تخلخل ظاهر می شود. همیشه سوال این است: آیا قابل قبول است؟ طبق استاندارد ASTM، شاید. برای عملکرد قطعه؟ این یک قضاوت مهندسی است. گاهی اوقات می توانید آن را با هم ترکیب کنید. در موارد دیگر، در یک منطقه آب بندی بحرانی قرار دارد و قسمت آن قراضه است. وجود ماشینکاری در داخل به این معنی است که این تصمیم را می‌توان در عرض چند دقیقه و با مهندس ریخته‌گری درست برای بازرسی آن، به جای چند هفته از طریق ایمیل در سراسر قاره‌ها اتخاذ کرد.
مشکل موذیانه تر تغییر هسته است. هسته سرامیکی داخلی در حین ریختن کمی حرکت می کند و باعث می شود که دیوارها از یک طرف نازک تر از آنچه طراحی شده اند باشد. شما این را زمانی کشف می کنید که در حال ماشینکاری یک سوراخ هستید و به طور غیرمنتظره ای از آن عبور می کنید. هیچ نجاتی برای آن وجود ندارد تنها راه حل، کنترل بهتر فرآیند در ریخته گری است. اینجا دوباره جایی است که یک عملیات یکپارچه ارزش خود را نشان می دهد. تیم ماشینکاری بازخورد فیزیکی و فوری ارائه می‌دهد - ما یک ضربه به دسته XYZ در فلنج پایینی داشتیم - و تیم ریخته‌گری می‌تواند به عقب برگردد و روند تنظیم هسته خود را برای آن قالب بررسی کند. این حلقه را سریع می بندد.
ما یک بار محفظه های بزرگ فولاد ضد زنگ داشتیم که در آن تک تک قطعات تخلخل جزئی در همان مکان پس از پایان عبور نشان می دادند. لوازم آرایشی بود، اما مشتری آن را قبول نمی کرد. به جای اینکه آنها را از بین ببریم، با یک متخصص جوش کار کردیم که می توانست تعمیر میکرو تیگ را انجام دهد، سپس منطقه محلی را دوباره ماشینکاری کردیم. دوباره کاری گران قیمت بود، اما قطعات را نجات داد. درس تنظیم طرح رایزر روی ریخته گری برای سفارشات آینده بود. فرآیند ماشینکاری یک نقص ریخته گری را تشخیص داد و راه حل در بالادست پیاده سازی شد.
خط پایان: بیش از Ra
پرداخت سطح در ریخته گری ماشینکاری شده فقط در مورد یک عدد Ra نیست. این در مورد یکپارچگی سطح است. برای قطعاتی که در معرض خستگی هستند، مانند پره های توربین یا اجزای ارابه فرود، فرآیند ماشین کاری نباید باعث ایجاد ترک های ریز یا تنش های کششی شود. این اغلب به معنای پاس‌های پایانی کنترل‌شده و ملایم است که گاهی اوقات با فرآیندهایی مانند ضربه زدن یا ضربه زدن به ضربه‌ها همراه است. پوست ریخته‌شده اغلب به‌طور کامل در نواحی بحرانی برداشته می‌شود، زیرا می‌تواند اکسیداسیون یا انکلوژن‌های جزئی داشته باشد.
سپس ثبات ابعادی وجود دارد. یک ریخته‌گری پیچیده و بزرگ که از یک طرف ماشینکاری می‌شود، می‌تواند با برداشتن مواد تنش‌های داخلی را از بین ببرد. گاهی اوقات باید به صورت مرحله‌ای ماشینکاری کنید، قطعه را برگردانید و مواد را به طور متقارن بردارید تا تنش آزاد شود. این یک رقص است. شما فقط به یک شکل برش نمی دهید. شما در طول فرآیند، وضعیت استرس قطعه را مدیریت می کنید. من یک جعبه دنده بزرگ را به یاد می‌آورم که در آن مجبور بودیم همه چیز را ماشینکاری کنیم، آن را برای کاهش استرس ارتعاشی بفرستیم، سپس برای ماشینکاری نهایی برگردیم. نادیده گرفتن آن مرحله منجر به خارج شدن بخش هایی از تحمل در این زمینه می شد.
در پایان، ماشینکاری ریخته گری دقیق پل بین یک جزء بالقوه و یک جزء عملکردی است. این نیازمند احترام به فرآیند انتخاب بازیگری است که قبل از آن انجام شده است. این یک عملیات پیش فرض و خودکار نیست. این نیاز به قضاوت، تجربه، و اغلب، یک خط مستقیم به کف ریخته گری دارد. با نگاهی به قابلیت‌های یک شرکت، می‌خواهید ببینید که آنها این پیوستگی را درک می‌کنند، از آلیاژ مذاب گرفته تا لبه جداشده نهایی. این چیزی است که یک شکل نزدیک به شبکه را به بخش موفقیت شبکه تبدیل می کند.
