W przypadku ciężkiej obróbki przemysłowej wybór odpowiedniego narzędzia skrawającego wymaga rygorystycznej wiedzy z zakresu metalurgii i kinematyki. Inżynierowie ds. zaopatrzenia często zadają pytanie, czy standardowe brzeszczoty z węglikiem wolframu (TCT) mogą bezpiecznie obrabiać szyny kolejowe. Aby rozwiązać ten problem, musimy przeanalizować specyficzne właściwości materiałowe stali szynowej i porównać je z ograniczeniami technicznymi konwencjonalnych brzeszczotów.
Twardość materiału i ograniczenia dotyczące metali nieżelaznych
Aby zrozumieć ograniczenia skrawania, należy rozróżnić metale nieżelazne i żelazne. Materiały nieżelazne, takie jak profile aluminiowe, są stosunkowo miękkie i wymagają określonej geometrii, aby zapobiec przyleganiu materiału. Na przykład:10-calowy brzeszczot do cięcia aluminiumzostał zaprojektowany z wykorzystaniem potrójnego szlifowania wiórów (TCG) i wysokich prędkości obrotowych roboczych, aby bezproblemowo przecinać miękkie stopy. Jednakże zastosowanie tego samego narzędzia z węglika wolframu do metali żelaznych o wysokiej zawartości węgla spowodowałoby natychmiastową, katastrofalną awarię narzędzia.
Złożona metalurgia szyn kolejowych
Szyny kolejowe nie są standardową stalą miękką. Są kute ze stali stopowej o wysokiej zawartości węgla i manganu, zaprojektowanej tak, aby wytrzymać monumentalne obciążenia ściskające i stałe tarcie. Ponadto wykazują silne właściwości utwardzania przez zgniot. Próba cięcia tego gatunku stali za pomocą standarduAluminiowa piła tarczowalub jakiekolwiek inne drewniane/metalowe ostrze TCT stanowi poważne naruszenie bezpieczeństwa. Ekstremalna twardość powoduje, że standardowe końcówki węglikowe z dodatnim hakiem pękają natychmiast po uderzeniu, tworząc niebezpieczne odłamki.
Rzeczywistość zastosowań „wielozadaniowych”.
Innym powszechnym błędnym przekonaniem jest wykorzystywanie narzędzi wielofunkcyjnych do ekstremalnych zadań przemysłowych. Choć wysokiej jakościUniwersalny brzeszczot do cięciajest bardzo wydajny w obróbce profili ze stali miękkiej, prętów zbrojeniowych i tworzyw sztucznych w budownictwie ogólnym, nie jest przeznaczony do ekstremalnej wytrzymałości na rozciąganie pełnej stali manganowej do szyn. Wielofunkcyjne ostrza maksymalizują wszechstronność w łagodnych środowiskach, ale brakuje im mikrogeometrii wymaganej w przypadku ultra twardych litych kęsów.
Zaawansowane spawanie laserowe i duża gęstość zębów
Przy odpowiedniej konstrukcji, wysoce wyspecjalizowane piły zimne do węglika i cermetaluMóctną stal szynową, ale muszą przestrzegać ścisłych protokołów produkcyjnych. Po pierwsze, wstrząs mechaniczny powstający podczas cięcia stali manganowej wymaga bardzo małych podziałek zębów (niezwykle dużej liczby zębów), aby zminimalizować obciążenie wiórami przypadające na ząb. Niska liczba zębów natychmiast zniszczy ostrze. Po drugie, przestarzałe metody prasowania na gorąco są niewystarczające dla tego poziomu naprężeń. Końcówki z węglika lub cermetalu muszą być przymocowane do korpusu ze stali stopowej przy użyciu najnowocześniejszychspawanie laserowetechnologię, zapewniającą, że wiązanie molekularne nie ulegnie uszkodzeniu pod ekstremalnym momentem obrotowym.
Zadania operacyjne: obroty i płyn chłodzący
Cięcie stali szynowej za pomocą specjalistycznych, spawanych laserowo pił na zimno wymaga dedykowanych maszyn. Proces ten wymaga wyjątkowo niskich prędkości wrzeciona (RPM) i wysokiego momentu obrotowego. W tym celu wysokoobrotowe piły ścierne nie mogą być doposażone w brzeszczoty TCT. Co więcej, bezwzględnie konieczne jest zastosowanie stałego chłodziwa pod wysokim ciśnieniem lub systemu smarowania mikroilościowego (MQL), aby zapobiec degradacji termicznej spoiwa węglikowego i złagodzić utwardzanie powierzchni szyny podczas pracy.
Wniosek
Standardowe brzeszczoty węglikowe i uniwersalne brzeszczoty nie mogą i nie powinny być używane do cięcia szyn kolejowych. Przetwarzanie wysokomanganowej stali kolejowej wymaga specjalistycznych, spawanych laserowo ostrzy z cermetalu lub węglika przemysłowego, ciętych na zimno na dedykowanych maszynach o niskich obrotach. Przestrzegając ścisłego dopasowania metalurgicznego i odrzucając niewłaściwe stosowanie różnych narzędzi, zakłady przemysłowe mogą zapewnić absolutne bezpieczeństwo operacyjne i maksymalną wydajność cięcia.