ماشین‌کاری فولاد قالب پیش‌سخت‌شده: فرزکاری بلوک‌های خانواده P20 در 30–36 HRC

فرض گردش کار

فولادهای پیش‌سخت‌شده — 1.2311, 1.2312, 1.2738 و خویشاوندان P20 آن‌ها — در حدود 290–340 HB (حدود 30–36 HRC) تحویل داده می‌شوند دقیقاً تا قالب‌ساز بتواند حفره را ماشین‌کاری کند و ابزار را بدون هیچ عملیات حرارتی دیگری و بدون اعوجاج سخت‌کاری برای اصلاح وارد سرویس کند. بهای این راحتی این است که هر عملیات در فولاد نسبتاً سخت انجام می‌شود و راهبردها با ماشین‌کاری فولاد نرم متفاوت هستند.

راهبرد فرزکاری

• ابزارها: کاربید پوشش‌دار ریزدانه مبنا است — پوشش‌های نوع TiAlN/AlTiN حرارت فرزکاری سخت را تحمل می‌کنند؛ فرزهای انگشتی سرگرد و شعاع گوشه (bull-nose) بر کار حفره غالب هستند، در کوتاه‌ترین طول‌هایی که هندسه اجازه می‌دهد.
• رویکرد ماشین‌کاری پرسرعت (HSM): درگیری‌های شعاعی کوچک و گام‌های محوری کم‌عمق در سرعت اسپیندل و پیشروی بالا ضخامت براده را ثابت و نیروهای برش را کم نگه می‌دارد، که هم از عمر ابزار و هم از پرداخت سطح محافظت می‌کند. گام‌های بزرگ با ابزار مدفون لبه‌ها را در این محدوده سختی به سرعت بیش از حد گرم می‌کنند.
• مسیرهای خشن‌کاری تروکوئیدی/تطبیقی درگیری ثابت ابزار را در جیب‌ها و شیارها حفظ می‌کنند — جهش‌های درگیری خشن‌کاری آفست متعارف علت معمول شکست ناگهانی فرز انگشتی در جنس پیش‌سخت‌شده هستند.
• فرزکاری هم‌جهت ترجیح داده می‌شود: حرارت را به داخل براده هدایت می‌کند و از ورود سایشی فرزکاری متعارف که لبه‌ها را سخت‌کاری و کند می‌کند پرهیز می‌کند.

نیمه‌پرداخت و پرداخت

از آنجا که هیچ مرحله سنگ‌زنی پس از سخت‌کاری برای نجات حفره وجود ندارد، خود فرزکاری باید دقت و پرداخت نزدیک به نهایی را ارائه دهد. پاس‌های ماشین‌کاری باقی‌مانده ماده‌ای را که خشن‌کار نتوانست به آن برسد تمیز می‌کنند؛ اجراهای پرداخت با گام‌های کوچک (کسری از میلی‌متر روی سطوح کانتور) سطحی بر جای می‌گذارند که فقط به سنگ‌زنی و پولیش نیاز دارد. از هر مرحله جنس یکنواخت باقی بگذارید — اضافه نامساوی بعداً به صورت آثار لرزش و تغییر پولیش ظاهر می‌شود.

جایی که EDM کار را به دست می‌گیرد

برخی ویژگی‌های حفره به سادگی در فولاد سخت‌شده قابل فرزکاری نیستند:

• ریب‌ها و شیارهای عمیق و باریک، گوشه‌های داخلی تیز (گوشه فرزکاری‌شده نمی‌تواند تیزتر از شعاع ابزار باشد)، و حکاکی ظریف به EDM غرق‌شونده می‌روند.
• وایر EDM پروفیل‌های عبوری، سوراخ‌های پران و پین راهنما در صفحات نهایی، و جداسازی اینسرت‌ها را انجام می‌دهد.

EDM روی فولاد پیش‌سخت‌شده به هیچ نرم‌کردن یا سخت‌کاری مجدد نیاز ندارد، که دقیقاً دلیل جفت شدن بسیار خوب مفهوم پیش‌سخت‌شده با آن است — اما برای حذف یا در نظر گرفتن لایه بازریخته نازک روی سطوح پولیش‌شده یا با خستگی بالا بودجه در نظر بگیرید.

نکات عملی

• چیدمان‌ها و بستن مجدد را به حداقل برسانید: شرایط تحویل بدون اعوجاج ارزش کمی دارد اگر بلوک در گیره فنری شود. صفحات بزرگ را به طور کامل پشتیبانی کنید؛ سطوح تحت تنش را به صورت متقارن لایه‌برداری کنید، زیرا برداشتن نامساوی ماده از صفحه نوردشده می‌تواند تنش پسماند را آزاد کند و بلوک را حتی بدون عملیات حرارتی کمی خم کند.
• فولاد 1.2312 (گونه گوگرددار با برش آزاد) به طور قابل توجهی سریع‌تر ماشین‌کاری می‌شود و برای بلوک‌های نگهدارنده و قطعات بدون پولیش ایده‌آل است؛ آن را از حفره‌های پولیش آینه‌ای دور نگه دارید، جایی که آخال‌های آن پرداخت قابل دستیابی را محدود می‌کنند.