deelde de resultaten van een gedetailleerde studie die het bedrijf uitvoerde, waarin Inconel 625 massieve staven werden vergeleken met de nieuwe Sanicro 60 holle staven.
Concurrerende kwaliteit Inconel 625 (UNS-nummer N06625) is een superlegering op nikkelbasis (hittebestendige superlegering) die sinds de oorspronkelijke ontwikkeling in de jaren 60 wordt gebruikt in de maritieme, nucleaire en andere industrieën vanwege de hoge sterkte en hoge temperatuurbestendigheid. Het biedt een verbeterde bescherming tegen corrosie en oxidatie.
De nieuwe Challenger is een holle staafvariant van de Sanicro 60 (ook bekend als Alloy 625). Sandviks nieuwe holle kern is ontworpen om betere prestaties te leveren in bepaalde gebieden waar Inconel 625 wordt gebruikt. De kern is gemaakt van een zeer sterke nikkel-chroomlegering die bestand is tegen extreem hoge temperaturen in chloorhoudende omgevingen. Bestand tegen interkristallijne corrosie en spanningscorrosie, met een Pitting Resistance Equivalency (PRE) van meer dan 48.
Het doel van de studie was om de bewerkbaarheid van Sanicro 60 (diameter = 72 mm) uitgebreid te evalueren en te vergelijken met Inconel 625 (diameter = 77 mm). De evaluatiecriteria zijn standtijd, oppervlaktekwaliteit en spaanbeheersing. Wat zal opvallen: de nieuwe holle staaf of de traditionele hele staaf?
Het evaluatieprogramma bij Sandvik Coromant in Milaan, Italië, bestaat uit drie onderdelen: draaien, boren en tappen.
Het MCM Horizontal Machining Center (HMC) wordt gebruikt voor boor- en tapproeven. Draaibewerkingen worden uitgevoerd op een Mazak Integrex Mach 2 met Capto-houders met interne koeling.
De standtijd werd geëvalueerd door de slijtage van het gereedschap te evalueren bij snijsnelheden van 60 tot 125 m/min. Hierbij werd gebruikgemaakt van een S05F-legeringskwaliteit die geschikt is voor semi-nabewerking en ruwbewerking. Om de prestaties van elke test te meten, werd de materiaalafname per snijsnelheid gemeten aan de hand van drie hoofdcriteria:
Als een andere maatstaf voor de bewerkbaarheid wordt de spaanvorming geëvalueerd en gemonitord. De testers evalueerden de spaanvorming voor wisselplaten met verschillende geometrieën (Mazak Integrex 2 gebruikt met PCLNL-houder en CNMG120412SM S05F draaiwisselplaat) bij een snijsnelheid van 65 m/min.
De oppervlaktekwaliteit wordt beoordeeld aan de hand van strenge criteria: de oppervlakteruwheid van het werkstuk mag niet groter zijn dan Ra = 3,2 µm, Rz = 20 µm. Het werkstuk moet ook vrij zijn van trillingen, slijtage of aangroei (BUE – material buildup on cutting tools).
Boorproeven werden uitgevoerd door meerdere schijven te snijden uit dezelfde 60 mm staaf die gebruikt werd voor de draaiproeven. Het bewerkte gat werd gedurende 5 minuten parallel aan de as van de staaf geboord en de slijtage van de achterkant van het gereedschap werd periodiek geregistreerd.
De draadsnijtest beoordeelt de geschiktheid van holle Sanicro 60 en massieve Inconel 625 voor dit belangrijke proces. Alle gaten die tijdens de eerdere boorexperimenten waren gemaakt, werden gebruikt en gefreesd met een Coromant M6x1 draadtap. Zes gaten werden in een MCM horizontaal bewerkingscentrum geplaatst om te experimenteren met verschillende draadsnijopties en om te garanderen dat ze gedurende de hele draadsnijcyclus stijf blijven. Meet na het draadsnijden de diameter van het resulterende gat met een schuifmaat.
De testresultaten waren eenduidig: Sanicro 60 holle staven presteerden beter dan massief Inconel 625 met een langere levensduur en een betere oppervlakteafwerking. Ze evenaarden ook massieve staven bij het vormen van spanen, boren, tappen en tappen en presteerden even goed in deze tests.
De standtijd van holle staven bij hogere snelheden is aanzienlijk langer dan die van massieve staven en meer dan drie keer langer dan die van massieve staven bij een snijsnelheid van 140 m/min. Bij deze hogere snelheid ging de massieve staaf slechts 5 minuten mee, terwijl de holle staaf een standtijd van 16 minuten had.
De standtijd van Sanicro 60 bleef stabieler naarmate de snijsnelheid toenam, en bij een snelheidsverhoging van 70 keer naar 140 m/min nam de standtijd slechts met 39% af. Dit is een 86% kortere standtijd dan die van Inconel 625 bij dezelfde snelheidsverandering.
Het oppervlak van een Sanicro 60 holle staaf is veel gladder dan dat van een massieve Inconel 625 staaf. Dit is zowel objectief (oppervlakteruwheid niet groter dan Ra = 3,2 µm, Rz = 20 µm) als gemeten aan de hand van visuele randen, trillingssporen of beschadigingen aan het oppervlak door spaanvorming.
De holle schacht Sanicro 60 presteerde in de draadsnijtest net zo goed als de oudere massieve schacht Inconel 625 en liet vergelijkbare resultaten zien wat betreft flankslijtage en relatief lage spaanvorming na het boren.
De bevindingen ondersteunen sterk dat holle staven een verbeterd alternatief zijn voor massieve staven. De standtijd is drie keer langer dan die van de concurrentie bij hoge snijsnelheden. De Sanicro 60 gaat niet alleen langer mee, maar is ook efficiënter: hij werkt harder en sneller, met behoud van betrouwbaarheid.
Nu er een concurrerende wereldwijde markt is ontstaan, waarin machine-operators hun materiaalinvesteringen op de lange termijn moeten beoordelen, is het vermogen van Sanicro 60 om slijtage van bewerkingsgereedschappen te beperken een must voor bedrijven die hun marges willen vergroten en hun productprijzen willen verlagen. Dat is van groot belang.
Niet alleen gaat de machine langer mee en zijn er minder omstellingen nodig, maar door een holle kern te gebruiken, kan het hele bewerkingsproces worden overgeslagen. Hierdoor is er geen middengat meer nodig, wat veel tijd en geld kan besparen.