Maskinering av rustfritt stål: arbeidsherding, verktøy og kjølevæskestrategi

De tre egenskapene som driver alt

Maskinering av 304 eller 316 er et annet problem enn maskinering av karbonstål, og det koker ned til tre fysiske fakta:

1. Rask arbeidsherding — overflaten foran et sløvt eller stillestående verktøy kan omtrent doble hardheten, og neste kutt må skjære under det herdede laget eller ri på det og herde det ytterligere.
2. Lav varmeledningsevne — varmen blir værende i kuttet i stedet for å forlate det med sponen, og konsentreres ved verktøykanten.
3. Seighet og adhesjon — lange og trådaktige spon og en tendens til oppbygd egg, rivning og skjæring som ikke er ren, fremfor ren skjæring.

Hastigheter, matinger og den gylne regelen

Den praktiske filosofien er beskjeden overflatehastighet, bestemt mating:

• Kjør karbidverktøy ved merkbart lavere overflatehastigheter enn for karbonstål — dreiing av austenittisk rustfritt stål ligger vanligvis i området 60–120 m/min med belagt karbid, avhengig av prosess og kvalitet — men hold matingen per omdreining høy nok til at eggen alltid skjærer under den arbeidsherdede huden som forrige kutt etterlot.
• La aldri verktøyet stå stille eller gni. Et bor som spinner uten å avansere, en endefres parkert i et hjørne, et finishkutt med nesten null sponbelastning — hver av dem etterlater en glasert og herdet overflate som ødelegger neste verktøy. Programmer tilbaketrekkinger og innføringer deretter.
• Unngå å ta et svært lett «fjærkutt» for å korrigere størrelsen; dersom et korreksjonskutt er nødvendig, hold skjæredybden meningsfull (vanligvis minst ~0.1 mm), slik at eggen griper i virkelig metall.

Verktøy

• Skarpe geometrier med positiv sponvinkel og polerte spor reduserer adhesjon og oppbygd egg; innsatser og sponbrytere som er spesifikke for rustfritt stål, er konstruert for den lange og seige sponen.
• Stivhet betyr mer enn vanlig: arbeidsherding straffer vibrasjon, og vibrasjonsmerker blir herdede flekker. Bruk korte overheng, solid fastspenning og ingen slanke oppsett.
• Bor: spissgeometrier med delt spiss eller tilsvarende lettskjærende geometrier, hakkesykluser som fjerner spon fullstendig, og la aldri boret spinne i bunnen av hullet.

Kjølevæske

Bruk rikelig og godt rettet kjølevæske — hovedoppgavene er å fjerne varme ved eggen og evakuere spon. Høytrykkskjøling gjennom verktøyet betaler seg ved boring og dypt arbeid. Periodisk kjølevæske på en varm egg kan gi termiske sprekker i karbid; enten flomkjøl ordentlig eller, i noen fresestrategier, kjør bevisst tørt med luftblåsing — men halve tiltak er det verste alternativet.

Unntaket for lettmaskinerte kvaliteter

303 (og lignende svovelholdige kvaliteter, for eksempel 303Se eller 416 i martensittfamilien) maskineres dramatisk lettere — sponbryting, verktøylevetid og overflatefinish forbedres alle — fordi mangansulfidinneslutninger smører kuttet. Avveiningene er reelle: svovelkvaliteter har redusert korrosjonsbestandighet, dårlig sveisbarhet og er utelukket fra noen spesifikasjoner for trykk og næringsmidler/legemidler. Velg dem for deler som bare skal maskineres, aldri som en stille erstatning for 304/316 i sveiset eller korrosiv drift.