セラミックエンドミルは航空宇宙部品加工の最適化に役立ちます

ニッケル基合金で作られた部品が航空宇宙産業全体でますます普及するにつれ、最適化された切削工具の需要が高まり続けています。 しかし、ニッケルベースの材料は、その利点にもかかわらず、熱伝導率が低く、切削工具に付着する可能性があり、合金構造内に研磨粒子が存在するため、機械加工性が劣っています。 これらの問題により、超硬工具の生産性は低くなる傾向にあります。 さらに、部品が複雑であるため、一部のコンポーネントには広範囲にわたる作業が必要になります。 ここでは、金属切削スペシャリストであるサンドビック・コロマント社の航空宇宙部門シニア産業セグメントマネージャーであるヘンリ・セボネン氏が、航空エンジン部品の加工を最適化し、大幅な競争力を提供する可能性を秘めた、これらの要件を満たすために新しいセラミックエンドミル技術がどのように登場したかについて説明します。利益が得られます。

ほとんどの航空宇宙部品は、耐熱超合金 (HRSA) およびニッケル基合金から製造されており、スプール、タービン ディスク、燃焼ケーシング、ブリスクなどの部品の製造を検討している生産エンジニアには、特定の一連の要求が課せられます。 多くのメーカーは従来の超硬ソリッドエンドミルを使用していますが、ニッケル基合金に関しては、そのような工具の性能には限界があります。

競争の激しい世界的分野において、航空宇宙機械工場は、生産性や工具寿命などの要素に大きな変化をもたらすことができる次のレベルのテクノロジーを求めています。 セラミックエンドミルはまさにその飛躍をもたらし、肩削りや正面削りなどの加工において超硬ソリッド工具と比較して最大 20 ～ 30 倍の加工速度を実現します。 このような目覚ましい進歩が達成できるのは、セラミックカッターがニッケル基合金を加工する際に生じる高温でも硬度を維持できることが主な理由です。

荒加工用のろう付けセラミック製コロミル 316 ヘッド交換式エンドミルは、ISO S 材質の航空宇宙エンジン用途向けの生産的なソリューションです。 まず第一に、交換可能なヘッドのコンセプトにより、固有のプロセスの柔軟性が促進されます。 また、生産性の高い側面フライス加工を実現するストレートコーナー半径を備えた 6 枚刃バージョンと、高送り端面形状により正面フライス加工を向上させるように設計された 4 枚刃バージョンも用意されています。

エンドミルのセラミック基板により、従来の超硬ソリッド工具と比較して異なる切削プロセスが可能になります。 重要なのは、独自の S1KU サイアロン材種は、ニッケル合金の優れた加工を目的として設計されており、強靱な刃先を提供するネガ形状によってサポートされていることです。 後者は安定した動作のための T ランドも備えています。

サイアロンは、酸化アルミニウムと窒化ケイ素 (Al2O3+Si3N4) の化学組成を持ち、この組み合わせは高温でも高い耐摩耗性を促進します。

安定した加工

すべての場合において、常に冷却剤を使用せずに安定したセットアップを行うことをお勧めします。 機械工場では、冷却剤が高温になると単純に燃焼してしまうため、代わりに加圧空気を使用する必要があります。 さらに、クーラントの使用は熱衝撃を促進し、工具寿命に悪影響を及ぼします。 重要なのは、少なくとも 13000 rpm の高いスピンドル速度が必要であることです。 さらに推奨されるのは、ダウンミリングの使用や、工具を材料と常に接触させ続けるプログラムされた工具経路の使用です。

ニッケル基合金が航空宇宙製造の将来において重要な役割を果たすことは明らかです。 しかし、航空宇宙エンジン部品の製造を担当する人々が直面している課題は数多くあります。 航空宇宙機械工場が機械加工プロセスを最適化できるのは、セラミック エンド ミル技術などの工具の革新を継続することによってのみです。

CoroMill® 316 は、サンドビック・コロマントの最適化されたソリッド丸工具シリーズの一部です。詳細については、Web サイトをご覧ください。 または、サンドビック・コロマントの航空エンジン アプリケーションのナレッジ リソース aeroknowledge.com にアクセスしてください。