Obróbka CNC Invar

Invar, znany również jako FeNi36 lub 4J36, jest stopem niklu-żelaza zawierającym około 36% niklu. Jego charakterystyką definiującą jest niezwykle niski współczynnik rozszerzenia cieplnego, zazwyczaj około 1,2 × 10. ⁻⁶/ °C w temperaturze pokojowej, co jest około jednej dziesiątej temperatury zwykłej stali. Oznacza to, że części Invar ledwo zmieniają wymiary podczas wahań temperatury. Właściwość ta jest powodem, dla którego Invar jest określony do instrumentów precyzyjnych, komponentów satelitarnych, platform optycznych, narzędzi kompozytowych i każdego zastosowania, w którym stabilność wymiarowa w temperaturze jest ważniejsza niż wytrzymałość lub waga.

Invar łączy w sobie kilka właściwości, które sprawiają, że obróbka jest trudna. Szybko utwardza się, więc powierzchnia utwardza się pod narzędziem do cięcia, a następne przechodzenie napotyka twardszą warstwę. Jego przewodność cieplna jest bardzo niska, około jednej trzeciej do jednej czwartej przewodności stali 45, więc ciepło cięcia koncentruje się na krawędzi narzędzia zamiast rozproszać się w chipie. Materiał jest również twardy i elastyczny, wytwarzając sznurowe szczupy, które mają tendencję do przytrzymania się do narzędzia i tworzenia wbudowanej krawędzi. Praktycznym rezultatem jest zwiększone siły cięcia, przyspieszone zużycie narzędzi oraz realne ryzyko zniekształcenia termicznego na precyzyjnych częściach.

Standardowe są narzędzia węglikowe z ostrą geometrią pozytywną i odpornymi na zużycie powłokami. Prędkości cięcia powinny być umiarkowane, aby kontrolować ciepło, a szybkości podawania powinny być wystarczająco wysokie, aby upewnić się, że narzędzie cię zamiast tarć, ponieważ tarcie przyspiesza utwardzanie pracy. Wysokociśnieniowy płyn chłodzący lub smarowanie w minimalnej ilości pomaga zarządzać ciepłem na krawędzi cięciej. Ponieważ niska ekspansja Invar oznacza, że sam przedmiot obrabiany nie będzie rosnąć dużo z ciepłem, ale maszyna i narzędzia nadal rosną, stabilność termiczna ustawienia jest ważna tak samo jak parametry cięcia.

Standardowa obróbka utrzymuje ± 0,02 do ± 0,05 mm. Precyzyjna praca utrzymuje ±0,01 mm na krytycznych cechach. Szlifowanie osiąga ± 0,002 mm w razie potrzeby. Czynnikiem ograniczającym Invar jest rzadko dokładność pozycjonowania maszyny, ale raczej napięcie pozostałe i efekty termiczne. Jeśli Twoja część ma ścisłe tolerancje na dużych wymiarach, zwykle niezbędna jest obróbka cieplna zmniejszająca naprężenie między szrapowaniem a wykończeniem, aby zapobiec poruszaniu się części po obróbce.

Tak, i jest to jeden z najważniejszych aspektów procesu dla Invar. Obróbka wywołuje napięcia pozostałe w warstwie powierzchniowej. Ponieważ całym celem Invar jest stabilność wymiarowa, te naprężenia muszą być usunięte, w przeciwnym razie spowodują powolną zmianę kształtu części w czasie lub podczas narażenia na cykle temperatury. Standardowe podejście to maszyna szorstka, zmniejszenie naprężenia, a następnie wykończenie maszyny. Pomijanie zmniejszenia stresu często oznacza, że część mierzy się prawidłowo podczas kontroli, a następnie po kilku dniach lub tygodniach wychodzi z tolerancji.

W trakcie obróbki Invar zazwyczaj osiąga Ra od 1,6 do 3,2 μm. Szlifowanie przynosi powierzchnie do Ra 0,2 do 0,8 μm, gdzie płaskość lub wydajność uszczelniająca mają znaczenie. Ponieważ Invar jest często stosowany w zastosowaniach optycznych i precyzyjnych, specyfikacje wykończenia powierzchni i płaskości często się łączą. Opcje powlekania obejmują miedź, nikiel i złoto dla wymagań elektrycznych lub związanych z korozją. Pasywacja nie jest zazwyczaj określona dla Invar, ponieważ jego odporność na korozję jest już wystarczająca dla większości kontrolowanych środowisk.

Narzędzia do układu kompozytowego i rdzeni do lotnictwa kosmicznego, gdzie narzędzie musi odpowiadać zachowaniu ekspansji kompozytu. Precyzyjne uchwyty optyczne, obudowy laserowe i ramy instrumentów. Komponenty satelitarne i statków kosmicznych, które widzą zmienne słońce i cienie. Opakowanie elektroniczne, w tym laminaty miedziane-Invar-miedziane do zarządzania termicznym. Urządzenia kriogeniczne i składniki magazynowania LNG, gdzie niska ekspansja Invar pozostaje przydatna w bardzo niskich temperaturach. W każdym przypadku zastosowanie istnieje, ponieważ część nie może się poruszać z temperaturą.

Frezowanie do 650 × 550 × 450 mm. Obracanie do średnicy 600 mm i długości 1500 mm. Części Invar większe niż to są zazwyczaj narzędzia kompozytowe lub duże konstrukcje przyrządów, które zazwyczaj spadają poza standardową zdolność obróbkową i są obsługiwane za pośrednictwem wyspecjalizowanych obiektów dużego formatu. W przypadku części należących do naszego asortymentu głównym ograniczeniem nie jest rozmiar, ale stabilność termiczna podczas obróbki, którą zarządzamy poprzez kontrolę temperatury i weryfikację w trakcie procesu.

Sprawozdania z badań materiału certyfikujące skład chemiczny i współczynnik rozszerzenia cieplnego. Sprawozdania z kontroli wymiarowej wraz z danymi o płaskości i równoległości, jeśli to określone. Certyfikaty zgodności. Certyfikaty obróbki cieplnej zmniejszającej naprężenie, gdzie przeprowadza się obróbkę cieplną. Ponieważ Invar jest zazwyczaj określony do zastosowań precyzyjnych, sprawozdanie z inspekcji często nosi większą wagę niż certyfikat materiału, a my potwierdzimy warunki pomiaru i temperaturę, w której zostały zweryfikowane wymiary.