IMTS 2018: Menguasai Roda Gerinda Canggih untuk Superlogam Penerbangan

Dapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang cara terbaik untuk menggerinda bahan superlogam. Jika Anda menghadiri IMTS tahun ini, perhatikan beberapa sesi konferensi yang difokuskan pada penggerindaan high-performance—dan lihat teknik yang akan membantu Anda dalam operasi pemesinan sehari-hari Anda.

Digunakan luas di sektor penerbangan dan energi, logam seperti Inconel 718, Hastelloy C-276, dan Monel K500 tahan suhu dan korosi, dengan sifat mekanik jauh superior dibandingkan sepupu baja lemah mereka.

“Superlogam berbasis nikel, yang membentuk lebih dari 40 persen dari total berat mesin pesawat, digunakan di bagian pembakar dan turbin mesin,” kata Dr. K. Philip Varghese, pemimpin grup advanced application engineering di Norton | Saint Gobain, dalam deskripsi presentasi konferensi IMTS 2018. “Penggunaannya terutama karena kombinasi unik kekuatan suhu tinggi, ketawanan dan resistensi terhadap degradasi dalam lingkungan ekstrim.” Varghese menyajikan “High-Performance Grinding of Nickel-Based Superalloys” pada Rabu, 12 September, pukul 10 pagi di IMTS di Chicago.

Sayangnya, superlogam ini juga cukup sulit digerinda. Kerja keras umumnya terjadi karena tekanan tinggi yang terlibat, dan konduktivitas termal yang buruk sebagian besar superlogam berarti panas di zona penggerindaan tinggi, yang dapat merusak benda kerja jika tidak diatasi. Ini juga dapat berarti benda kerja harus diizinkan untuk mendingin dan “mengeluarkan stres” antara operasi kasar dan finishing.

Dimana baja B1112 memiliki rating pengolahan 100 persen, sebagian besar Inconel berada pada 12 persen, dan L-605 cobalt tinggi (alias Haynes 25) berada pada hanya 9 persen rating pengolahan. Menambah luka, penggerindaan biasanya salah satu proses terakhir yang dilakukan pada benda kerja. Tanggal pengiriman pelanggan dapat dengan mudah tergeser jika ada bagian yang dibuang atau keterlambatan produksi lainnya. Baik penggerindaan permukaan, silindris atau tanpa pusat, bekerja dengan super-bahan ini dapat menakutkan.

Tetap up to date tentang semua hal terkait IMTS di sini.

Jenis Roda Gerinda: Memilih Roda Gerinda yang Tepat untuk Superlogam

Untungnya, ada sejumlah cara untuk menjadi bengkel penggerindaan high-performance, mulai dari pemilihan roda gerinda terbaik. Banyak ahli menyarankan bahwa parameter yang digunakan untuk menggerinda baja sama bagusnya untuk superlogam. Ini sebaliknya menunjukkan bahwa roda oksida aluminium—yang dipilih untuk menggerinda baja karbon dan legasi—adalah pilihan pertama untuk superlogam. Ini adalah saran yang baik, meskipun sebagian besar penyuplai roda gerinda menawarkan produk premium yang dirancang khusus untuk bahan berbasis nikel. Ini biasanya campuran keramik-alumina, yang karena ikatan rapuh tetapi kuat menghasilkan panas minimal dan sebagian besar menajamkan diri sendiri.

“Hanya roda asah spesifik yang dapat mengeluarkan stok pada daya/forces ambang rendah dan mengonsumsi energi spesifik lebih rendah dalam penggerindaan superlogam ini, yang dapat bertahan di tujuan yang bertentangan dari produktivitas yang lebih tinggi serta umur roda yang lebih tinggi dalam proses HPG [penggerindaan high-performance],” kata Varghese.

Karena superlogam lengket dan cenderung memuat roda, ini adalah atribut yang penting. Juga penting adalah kebutuhan akan grain terbuka, yang membantu menghilangkan tumpukan panas yang menyebabkan pemeriksaan panas dan mikroretakan. Kasus terburuk, roda yang memuat dan menggosok permukaan benda kerja daripada memotongnya dapat menyebabkan apa yang dikenal sebagai lapisan putih, sesuatu yang dilarang dalam dunia penerbangan karena mengurangi integritas permukaan bahan.

Tentu, pemilihan roda gerinda bergantung pada banyak faktor. Operasi penggerindaan permukaan berperilaku berbeda dari penggerindaan silindris—dan penggerindaan silindris berperilaku berbeda dari penggerindaan makan merayap atau tanpa pusat. Superlogam yang sebenarnya diproses dan jumlah pengelupasan bahan juga memainkan peran—dimana roda CBN vitrifikasi mungkin paling cocok untuk penggerindaan kasar bentuk gear berlapis dalam titanium, penggerindaan makan merayap bentuk akar pada palang turbin Inconel sering memerlukan keramik canggih.

Peran Pendingin dan Cairan Pemotong dalam Penggerindaan Mesin High-Performance

Sama seperti grain terbuka dan roda rapuh adalah tempat yang bagus untuk memulai saat menggerinda superlogam, demikian pula pendingin pemotong berbasis air berkualitas tinggi, difilter dengan baik dan dirawat, idealnya dengan aditif sulfur dan/atau klorin untuk memberikan pelumasan. Ini akan memastikan pengelupasan bahan maksimum tanpa risiko kerusakan permukaan yang diinduksi panas. Namun, pastikan untuk berkonsultasi dengan pelanggan Anda mengenai penggunaan cairan pemotong berbasis sulfur dan klorin, karena beberapa perusahaan penerbangan membatasi penggunaan mereka karena kemungkinan korosi intragrain.

Dalam hal roda CBN, atau di mana pelanggan melarang penggunaan beberapa minyak pemotong berbasis air, minyak lurus harus digunakan, meskipun ini tidak seefektif dalam mengeluarkan panas seperti pendingin berbasis air. Apapun cairan, kecepatannya harus melebihi keceputaran roda yang diukur pada permukaan benda kerja. Dan jika menggerinda bentuk khusus, bentuk nozel harus cocok dengan bentuk tersebut untuk memberikan cakupan 100 persen. Terakhir, karena penggerindaan cenderung memecah cairan menjadi partikel mikroskopis, dan karena partikel-partikel ini dapat karsinogenik, selalu gunakan sistem filter udara yang diukur dengan tepat untuk keselamatan operator.

Pilih Pemoles Roda Gerinda Pendukung yang Tepat

Karena superlogam mendorong batas setiap proses penggerindaan, jendela efektivitas roda sering kali sangat kecil. Mungkin perlu untuk menggantinya dalam proses, karena ikatan, grit dan kekejaman yang digunakan untuk kasar mungkin akan sepenuhnya tidak berguna untuk finishing presisi. Seperti yang diketahui oleh setiap operator mesin penggerinda, penggantian roda penggerinda adalah fakta kehidupan, tetapi untuk tujuan produksi mesin dengan kemampuan penggantian roda otomatis akan membawa Anda sejauh lebih dekat ke throughput optimal.

Langkah besar lainnya adalah pengolahan roda berkelanjutan. Lampiran pasar pasca ada, meskipun memesan opsi ini pada mesin penggerinda CNC berikutnya mungkin adalah taruhan terbaik, anggaran memungkinkan. Untuk alasan yang sama mengapa roda grain terbuka dan menajamkan diri sendiri paling efektif dengan superlogam, pengolahan berkelanjutan menjaga roda tetap tajam setiap saat. Gaya penggerindaan dikurangi, finishing permukaan dan akurasi ditingkatkan, dan sedikit khawatir tentang menciptakan lapisan putih atau jenis kerusakan permukaan lain pada komponen penerbangan, nuklir atau medis yang kritis.

Jika roda penggerinda saat ini sudah remaja atau lebih tua dan Anda memiliki beban kerja untuk mendukungnya, berinvestasikan pada mesin penggerinda CNC modern yang dirancang khusus untuk pekerjaan penerbangan yang menuntut. Dengan fitur seperti auto-dressing, pengukuran bagian terintegrasi, pergantian palet dan penanganan bagian robotik—dan kontrol gerakan multsumbu canggih, mesin perkakas saat ini layak investasi. Jika Anda ingin menjadi bengkel penggerindaan high-performance, ini mungkin tempat yang sempurna untuk memulai.

Apakah Anda telah mengatasi masalah umum dalam penggerindaan superlogam? Bagikan cerita Anda.