Waktu Siklus Pemotongan Perkakas yang Tahan Lama untuk Operasi Pengupasan Putar yang Menantang

Weingärtner memasangkan turn-peeling head pada peralatan mesin Vario+ 700 dengan sembilan roughing insert dan satu finishing insert, semuanya menggunakan grade karbida KCU25B Kennametal. Karena kegagalan pahat atau penurunan umur pahat yang besar dapat merusak benda kerja dan kepala, pemesinan harus diselesaikan dalam satu pengaturan tanpa perlu mengganti pahat. Semua gambar milik Weingärtner.

Mengupas hampir 60 milimeter baja tahan karat austenitik 1,4435 dari bagian yang panjangnya 3.900 mm sudah merupakan tugas yang berat. Hampir tidak mungkin melakukan hal ini tanpa penggantian alat. Namun pelanggan Weingärtner, OEM peralatan mesin Austria untuk komponen berputar yang rumit, baru-baru ini datang ke perusahaan tersebut dengan tugas ini.

Meskipun Weingärtner dapat berkonsultasi dengan pelanggan dan menawarkan salah satu mesin Vario+ 700 miliknya untuk menangani pekerjaan tersebut, sebagian besar perkakas yang dicoba tidak dapat memenuhi persyaratan masa pakai perkakas. Pada akhirnya, OEM tersebut bermitra dengan perusahaan perkakas Kennametal, yang perkakas kelas KCU25B-nya terbukti cukup tahan lama untuk bertahan sepanjang proses pemesinan — dan kemudian mendorong prosesnya lebih jauh.

Konten Unggulan

Tantangan Mengupas Pergantian

Daniel Weber, peneliti proses di divisi pengembangan perangkat lunak Weingärtner, mengatakan perusahaan bangga dengan solusi lengkapnya, dengan konsultasi pelanggan, katalog mesin modular, sistem CAD/CAM internal (WeinCAD) untuk komponen heliks, layanan, dan banyak lagi. Jadi ketika pelanggan yang telah membeli Vario+ 700 dengan turn-peeling head untuk memproduksi 60 pompa rongga yang sedang berjalan perlu mengirimkan suku cadang sebelum selesai mempersiapkan fasilitasnya untuk menampung mesin baru, Weingärtner turun tangan untuk memproduksi suku cadang dan merancang proses pemesinan.

Perangkat lunak WeinCAD CAD/CAM khusus Weingärtner menyediakan metode simulasi untuk komponen heliks seperti rotor pompa, membantu OEM menguji solusi prosesnya tanpa risiko kepala terkelupas.

Bagian-bagian tersebut akan diputar terlebih dahulu dari stok menjadi diameter 160 mm dan panjang 3.900 mm. Operasi pengupasan putaran utama menciptakan kontur eksentrik pada rotor pompa, dengan diameter akhir 100,5 mm. Pengelupasan secara bergantian akan melibatkan bagian dalam rangkaian beberapa sisipan roughing dan satu sisipan akhir untuk menghasilkan kepingan yang pendek dan mudah pecah sehingga tidak akan mengganggu pahat selama waktu siklus 150 menit. Membuat bentuk eksentrik juga memerlukan pemotongan terputus-putus dan terus-menerus, serta posisi off-center untuk kepala yang dapat dikupas, suatu keadaan yang membuat akses ke kepala menjadi sulit dan akan mendorong penggantian alat menjadi sekitar setengah jam. Penggantian pahat juga akan memengaruhi penyelesaian permukaan, bahkan dalam kondisi terbaik, ketika kegagalan pahat atau penurunan umur pahat yang besar tidak merusak benda kerja dan kepala yang terkelupas.

Oleh karena itu, alat pemotong dan sisipan harus bertahan sepanjang waktu siklus untuk setiap bagian — sebuah tantangan yang menjadi lebih sulit dengan material baja tahan karat austenitik 1,4435 pada bagian tersebut. Ini adalah bahan yang keras dengan konduktivitas termal yang buruk dan kecenderungan untuk bekerja mengeras, faktor-faktor yang sangat menuntut alat pemotong. Banyak alat pemotong yang diuji Weingärtner tidak dapat memenuhi persyaratan masa pakai alat pada pekerjaan tersebut, sehingga peralatan mesin OEM bermitra dengan Kennametal untuk menemukan perkakas yang dapat memenuhi kebutuhan pekerjaan dengan persyaratan tinggi ini.

Setiap rotor Weingärtner dan produk pelanggannya menjalani pra-pemutaran hingga diameter 160 milimeter sebelum memasuki Vario+ 700 untuk pengelupasan putaran. Proses ini menghilangkan hampir 60 milimeter material sepanjang 3.900 milimeter bagian tersebut.

Solusi Padat (Karbida)

Setelah menganalisis data pemotongan dari Weingärtner dan menyesuaikan beberapa geometri, tim Kennametal merekomendasikan tingkat karbida KCU25B. Kelas ini menggunakan lapisan PVD KENGold tiga lapis milik perusahaan, yang menurut Kennametal meningkatkan ketahanan terhadap deformasi termal, keausan tepi, dan keausan umum, untuk meningkatkan ketahanan alat.

“Masa pakai alat sangat mengesankan sejak awal, kualitas permukaannya konsisten, dan kontrol chip dapat diandalkan,” kata Weber, seraya menyatakan bahwa perkakas tersebut mampu memenuhi masa pakai alat yang diperlukan, yaitu 150 menit. Untuk aplikasi yang dimaksud, Weingärtner memasangkan turn-peeling head dengan sembilan roughing insert yang beroperasi pada kedalaman pemotongan aksial 5,5 mm dan satu insert finishing yang beroperasi pada kedalaman pemotongan aksial 2,0 mm.

Weingärtner mencapai penyelesaian permukaan Ra 2,2 mikrometer dan Rz 9,5 mikrometer dengan alat ini, yang menurut perusahaan dapat mengurangi jumlah penggilingan yang diperlukan pada tahap produksi selanjutnya. Peralatan tersebut juga terbukti cukup tahan lama sehingga Weingärtner dan pelanggannya dapat menggunakan parameter pemotongan yang lebih agresif dari yang diperkirakan. Seperti yang dikatakan Markus Pleyer, sales engineer Kennametal untuk proyek tersebut, “Dengan mengoptimalkan proses, kami mengurangi waktu pengerjaan dari 150 menjadi 126 menit — dengan hasil yang sangat baik secara konsisten.”