Bearbejdning af rustfrit stål: deformationshærdning, værktøjer og kølevæskestrategi

De tre egenskaber, der driver alt

Bearbejdning af 304 eller 316 er et andet problem end bearbejdning af kulstofstål, og det kan koges ned til tre fysiske fakta:

1. Hurtig deformationshærdning — overfladen foran et sløvt eller dvælende værktøj kan omtrent fordobles i hårdhed, og næste spån skal skære under det hærdede lag eller køre på det og hærde det yderligere.
2. Lav varmeledningsevne — varmen bliver i snittet i stedet for at forlade med spånen og koncentreres ved værktøjets æg.
3. Sejhed og vedhæftning — lange, trådede spåner og en tendens til opbygget æg, rivning og afrivning frem for ren skæring.

Hastigheder, tilspændinger og den gyldne regel

Den praktiske filosofi er beskeden overfladehastighed, bestemt tilspænding:

• Kør hårdmetalværktøj ved markant lavere overfladehastigheder end for kulstofstål — drejning af austenitisk rustfrit stål ligger almindeligvis i området 60–120 m/min med belagt hårdmetal, afhængigt af proces og kvalitet — men hold tilspændingen pr. omdrejning høj nok til, at æggen altid skærer under den deformationshærdede hud, som den forrige spån efterlod.
• Lad aldrig værktøjet dvæle eller gnide. Et bor, der drejer uden at avancere, en endefræser parkeret i et hjørne, en finishspån ved næsten nul spånbelastning — hver enkelt efterlader en glaseret, hærdet overflade, der ødelægger det næste værktøj. Programmér tilbagetrækninger og indføringer derefter.
• Undgå at tage en meget let "fjederspån" for at rette størrelsen; hvis en korrektionsspån er nødvendig, hold skæredybden meningsfuld (typisk mindst ~0.1 mm), så æggen går i indgreb med rigtigt metal.

Værktøj

• Skarpe geometrier med positiv spånvinkel og polerede spånriller reducerer vedhæftning og opbygget æg; kvalitetsspecifikke skær og spånbrydere til rustfrit stål er designet til den lange, seje spån.
• Stivhed betyder mere end sædvanligt: deformationshærdning straffer vibrationer, og vibrationsmærker bliver til hærdede pletter. Korte udhæng, solid emnefastspænding, ingen slanke opstillinger.
• Bor: delt spids eller tilsvarende fritskærende geometrier, peck-cyklusser, der fuldt rydder spåner, og lad aldrig boret dreje i bunden af hullet.

Kølevæske

Brug rigelig, velrettet kølevæske — dens primære opgaver er varmefjernelse ved æggen og spånevakuering. Højtrykskølevæske gennem værktøjet betaler sig selv i boring og dybt arbejde. Intermitterende kølevæske på en varm æg kan termisk revne hårdmetal; enten oversvøm korrekt eller kør, i nogle fræsestrategier, bevidst tørt med luftblæsning — men halve løsninger er den værste mulighed.

Undtagelsen med fritskærende stål

303 (og lignende svovlbærende kvaliteter såsom 303Se eller 416 i den martensitiske familie) bearbejdes dramatisk lettere — spånbrydning, værktøjslevetid og overfladefinish forbedres alle — fordi mangansulfidindeslutninger smører snittet. Afvejningerne er reelle: svovlkvaliteter har reduceret korrosionsbestandighed, dårlig svejsbarhed og er udelukket fra nogle tryk- og fødevare/farma-specifikationer. Vælg dem til kun-bearbejdede dele, aldrig som en stille erstatning for 304/316 i svejset eller korrosiv brug.