teilte die Ergebnisse einer detaillierten Studie mit, die das Unternehmen durchgeführt hat und bei der Inconel 625-Vollstäbe mit den neuen Sanicro 60-Hohlstäben verglichen wurden.
Die Wettbewerbssorte Inconel 625 (UNS-Nummer N06625) ist eine Superlegierung auf Nickelbasis (hitzebeständige Superlegierung), die seit ihrer ursprünglichen Entwicklung in den 1960er Jahren aufgrund ihrer hohen Festigkeitseigenschaften und Beständigkeit gegen hohe Temperaturen in der Schifffahrts-, Nuklear- und anderen Industrien eingesetzt wird. Es bietet einen erhöhten Schutz gegen Korrosion und Oxidation.
Der neue Challenger ist eine Hohlstabvariante des Sanicro 60 (auch bekannt als Alloy 625). Sandviks neuer Hohlkern bietet in bestimmten Bereichen, die von Inconel 625 belegt werden, eine bessere Leistung. Inconel 625 besteht aus einer hochfesten Nickel-Chrom-Legierung, die extrem hohen Temperaturen in chlorhaltigen Umgebungen standhält. Beständig gegen interkristalline Korrosion und Spannungsrisskorrosion, hat er eine Pitting Resistance Equivalency (PRE) von über 48.
Ziel der Studie war es, die Zerspanbarkeit von Sanicro 60 (Durchmesser = 72 mm) mit Inconel 625 (Durchmesser = 77 mm) umfassend zu bewerten und zu vergleichen. Bewertungskriterien sind Standzeit, Oberflächengüte und Spankontrolle. Was wird sich durchsetzen: die neue Hohlstangenrezeptur oder die traditionelle Vollstange?
Das Evaluierungsprogramm bei Sandvik Coromant im italienischen Mailand besteht aus drei Teilen: Drehen, Bohren und Gewindeschneiden.
Das MCM Horizontal Machining Center (HMC) wird für Bohr- und Gewindeschneidtests verwendet. Dreharbeiten werden auf einer Mazak Integrex Mach 2 mit Capto-Haltern und innerer Kühlmittelzufuhr durchgeführt.
Die Werkzeugstandzeit wurde durch die Bewertung des Werkzeugverschleißes bei Schnittgeschwindigkeiten von 60 bis 125 m/min unter Verwendung einer für Vorschlichten und Schruppen geeigneten S05F-Legierung ermittelt. Zur Messung der Leistung jedes Tests wurde der Materialabtrag pro Schnittgeschwindigkeit anhand von drei Hauptkriterien gemessen:
Als weiteres Maß für die Zerspanbarkeit wird die Spanbildung bewertet und überwacht. Die Tester bewerteten die Spanbildung für Wendeschneidplatten verschiedener Geometrien (Mazak Integrex 2 mit PCLNL-Halter und CNMG120412SM S05F-Drehwendeplatte) bei einer Schnittgeschwindigkeit von 65 m/min.
Die Qualität der Oberfläche wird nach strengen Kriterien beurteilt: Die Rautiefe des Werkstücks sollte Ra = 3,2 µm, Rz = 20 µm nicht überschreiten. Zudem sollten sie frei von Vibrationen, Verschleiß und Aufbauschneiden (BUE – Materialaufbau an Schneidwerkzeugen) sein.
Für Bohrversuche wurden mehrere Scheiben aus derselben 60-mm-Stange geschnitten, die auch für die Drehversuche verwendet wurde. Das Bohrloch wurde 5 Minuten lang parallel zur Achse der Stange gebohrt und der Verschleiß der Werkzeugrückseite regelmäßig aufgezeichnet.
Der Gewindeschneidtest bewertet die Eignung von hohlem Sanicro 60 und massivem Inconel 625 für diesen wichtigen Prozess. Alle in den vorherigen Bohrversuchen erzeugten Löcher wurden verwendet und mit einem Coromant M6x1 Gewindebohrer geschnitten. Sechs Gewindebohrer wurden in ein horizontales Bearbeitungszentrum von MCM eingesetzt, um mit verschiedenen Gewindeoptionen zu experimentieren und sicherzustellen, dass sie während des gesamten Gewindeschneidzyklus stabil bleiben. Nach dem Gewindeschneiden wird der Durchmesser des entstandenen Lochs mit einem Messschieber gemessen.
Die Testergebnisse waren eindeutig: Sanicro 60-Hohlstäbe übertrafen massives Inconel 625 durch eine längere Lebensdauer und eine bessere Oberflächenbeschaffenheit. Auch beim Spanformen, Bohren, Gewindeschneiden und Gewindeschneiden standen sie massiven Stäben in nichts nach und schnitten in diesen Tests ebenso gut ab.
Die Standzeit von Hohlstäben ist bei höheren Geschwindigkeiten deutlich höher als bei Vollstäben und bei einer Schnittgeschwindigkeit von 140 m/min mehr als dreimal so lang wie bei Vollstäben. Bei dieser höheren Geschwindigkeit hielt der Vollstab nur 5 Minuten, während der Hohlstab eine Standzeit von 16 Minuten hatte.
Die Standzeit von Sanicro 60 blieb bei steigender Schnittgeschwindigkeit stabiler, und bei einer Geschwindigkeitssteigerung vom 70-fachen auf 140 m/min verringerte sich die Standzeit lediglich um 39 %. Dies ist eine um 86 % kürzere Standzeit als bei Inconel 625 bei gleicher Geschwindigkeitsänderung.
Die Oberfläche eines Hohlstabrohlings aus Sanicro 60 ist wesentlich glatter als die eines Vollstabrohlings aus Inconel 625. Dies ist sowohl objektiv (die Oberflächenrauheit überschreitet Ra = 3,2 µm, Rz = 20 µm nicht) als auch messbar an sichtbaren Kanten, Vibrationsspuren oder Beschädigungen der Oberfläche durch Spanbildung.
Der Hohlschaft Sanicro 60 zeigte im Gewindeschneidtest die gleiche Leistung wie der ältere Vollschaft Inconel 625 und zeigte ähnliche Ergebnisse hinsichtlich des Flankenverschleißes und der relativ geringen Spanbildung nach dem Bohren.
Die Ergebnisse untermauern, dass Hohlstäbe eine bessere Alternative zu Vollstäben darstellen. Die Werkzeugstandzeit ist bei hohen Schnittgeschwindigkeiten dreimal länger als bei der Konkurrenz. Der Sanicro 60 hält nicht nur länger, sondern ist auch effizienter, arbeitet härter und schneller und bleibt dabei zuverlässig.
Angesichts des zunehmenden Wettbewerbs auf dem globalen Markt sind Maschinenbetreiber gezwungen, ihre Materialinvestitionen langfristig zu planen. Die Fähigkeit von Sanicro 60, den Verschleiß von Bearbeitungswerkzeugen zu reduzieren, ist für alle, die ihre Margen erhöhen und wettbewerbsfähigere Produktpreise erzielen möchten, ein Muss. Das bedeutet viel.
Die Maschine hält nicht nur länger und die Umrüstzeiten werden reduziert, sondern durch die Verwendung eines Hohlkerns kann auch der gesamte Bearbeitungsprozess umgangen werden, sodass kein Mittelloch mehr erforderlich ist, was potenziell viel Zeit und Geld spart.