Componenti di precisione in lega di nichel lavorati a 5 assi su misura
Panoramica
XCM CNC offre lavorazioni a 5 assi su leghe di nichel per giranti, alloggiamenti sagomati e componenti complessi con fori angolati, facce inclinate e superfici di montaggio multidirezionali. Tra i gradi più comuni figurano Inconel 625, Inconel 718, Hastelloy C-276 e Monel 400. Le direzioni di avvicinamento degli utensili e il sistema di fissaggio vengono valutati rispetto al modello 3D prima della lavorazione. Gli ordini partono da 1 pezzo, con tempi di consegna tipici di 10-15 giorni a seconda della complessità e della quantità dei pezzi.
Capacità chiave
- Materiali: Inconel 625, Inconel 718, Hastelloy C-276, Monel 400; specifiche e condizioni di fornitura come da disegno
- Tolleranza: +/-0,003 mm (+/-0,00012 pollici), accuratezza IT5 o IT6, adattamenti albero/foro +/-0,01 mm; disponibile h6/H7
- Finitura superficiale: Superfici sottoposte a fresatura di finitura Ra 1,6 µm; la finitura delle superfici curve dipende dall'accessibilità dell'utensile e dal modello 3D
- GD&T: Profilo di superficie complessa da 0,02 mm rispetto al modello 3D e al sistema di riferimento, verificato tramite CMM, scansione 3D o ispezione del profilo
- Dimensione massima: Dimensioni di lavorazione a 5 assi fino a 800 x 600 x 900 mm; si applicano le condizioni relative all'orientamento del dispositivo di fissaggio e del pezzo
- Trattamento della superficie: Come lavorato, con spigoli vivi smussati (0,1 mm); altri trattamenti in base al tipo di lega e al disegno
- Filetto: Filettature interne a partire da M1,4, filettature esterne a partire da M2,0; controllo con calibri “go/no-go” o anelli di controllo per verificare la funzionalità delle filettature
- Limite di precisione: Diametro della girante fino a 800 mm; spessore delle pale fino a 0,6 mm, soggetto a deformazione, vibrazioni e controllo della strategia di lavorazione
Accessibilità degli utensili sulle superfici libere in lega di nichel
Le superfici delle pale della girante, gli alloggiamenti sagomati e le facce di montaggio inclinate sono orientate in direzioni diverse. La lavorazione a cinque assi regola l’orientamento dell’asse dell’utensile lungo la superficie per garantire un approccio più adeguato e ridurre le operazioni di riorientamento. Le aree lavorabili dipendono dalla lunghezza dell’utensile, dal serraggio e dalle interferenze del modello. I piccoli passaggi chiusi e gli angoli interni acuti sono limitati dagli utensili. Il raggio interno minimo fresabile è di R0,5 mm; gli angoli perfettamente acuti richiedono l’elettroerosione (EDM) o una modifica del progetto.
Pale sottili nelle giranti in lega di nichel
Il diametro della girante può raggiungere gli 800 mm, con uno spessore minimo delle pale di 0,6 mm. Le pale più sottili sono maggiormente soggette a deformazioni causate dalle forze di taglio e dal calore, soprattutto perché le leghe di nichel sono soggette a incrudimento. Per ottenere uno spessore di 0,6 mm è necessario un controllo coordinato della deformazione, delle vibrazioni e della strategia di lavorazione, con un percorso di lavorazione valutato in base al diametro della girante, ai requisiti di profilo e al sistema di fissaggio.
Elementi orientati in più direzioni nei componenti in lega di nichel
Le configurazioni separate per fori angolati, facce inclinate e superfici di montaggio spaziali causano errori di trasferimento del punto di riferimento nelle posizioni dei fori e nelle relazioni tra le facce. La lavorazione a cinque assi consente di realizzare queste caratteristiche con un numero inferiore di configurazioni. Le dimensioni massime per la lavorazione multifacciale in un’unica configurazione sono 600 x 1200 x 500 mm. I requisiti di precisione di +/-0,003 mm o IT5/IT6 prevedono percorsi CNC basati sui disegni e sui requisiti, con le necessarie operazioni secondarie.
Verifica del profilo delle leghe di nichel
La tolleranza per i profili di superfici complesse è di 0,02 mm, con accettazione basata sul modello CAD e sui sistemi di riferimento specificati. La misurazione CMM, la scansione 3D o l’ispezione del profilo consentono di verificare le superfici corrispondenti. Le superfici di montaggio e di contatto sottoposte a fresatura di finitura possono raggiungere un valore Ra di 1,6 µm. I requisiti relativi alle superfici curve dipendono dall’accessibilità dell’utensile e dalla direzione dei segni lasciati dall’utensile; identificare le aree specifiche sul disegno.
Specifiche tecniche
| Nome del prodotto | Componenti di precisione in lega di nichel lavorati a 5 assi su misura |
|---|---|
| Produttore | XCM CNC |
| Posizione della fabbrica | Shenzhen, Guangdong, Cina |
| Sistema di qualità | ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949, GJB9001C |
| Processo di lavorazione | Lavorazione a 5 assi CNC per giranti, alloggiamenti sagomati ed elementi multidirezionali |
| Materiale | Lega di nichel |
| Grado del materiale | Inconel 625, Inconel 718, Hastelloy C-276, Monel 400; specifiche e condizioni di fornitura come da disegno |
| Tolleranza | +/-0,003 mm sulle caratteristiche di precisione; IT5 o IT6 secondo il disegno; profilo di superficie complessa da 0,02 mm rispetto al modello 3D e al punto di riferimento |
| Trattamento della superficie | Come lavorato, con spigoli vivi smussati (0,1 mm); altri trattamenti in base al tipo di lega e al disegno |
| Dimensione massima del pezzo | Dimensioni di lavorazione a 5 assi fino a 800 x 600 x 900 mm; si applicano le condizioni relative all'orientamento del dispositivo di fissaggio e del pezzo |
| Applicazione | Alloggiamenti per turbine a gas e giranti di prova, giranti per pompe chimiche e agitatori, corpi valvola complessi per il settore petrolifero e del gas e alloggiamenti per pozzi, componenti per forni ad alta temperatura |
| Caratteristiche principali | Contorni a forma libera, lame sottili, fori e facce multidirezionali, superfici di tenuta spaziali |
| Requisiti critici del CQ | CAD: profilo rispetto al piano di riferimento, spessore della lama, finitura superficiale specificata e relazioni tra le caratteristiche spaziali; CMM: scansione 3D o ispezione del profilo su richiesta |
| MOQ | 1 pezzo |
| Tempi di consegna tipici | 10-15 giorni lavorativi dopo la revisione del disegno |
| Formati di disegno | STEP, IGS, DWG, PDF, X_T |
Applicazioni
Alloggiamenti sagomati adiacenti alla turbina a gas e giranti prototipo
Un alloggiamento sagomato o una girante prototipo in prossimità di una turbina a gas opera a temperature elevate, ambito in cui si ricorre generalmente a leghe di nichel per la loro resistenza alle alte temperature. I disegni definiscono il tipo di lega e le condizioni di trattamento termico di fornitura. Le superfici delle pale, i fori e le facce multidirezionali, nonché gli elementi di fissaggio presentano orientamenti diversi. La lavorazione a cinque assi riduce le operazioni di riorientamento. Gli impieghi relativi ai motori richiedono una valutazione in base ai disegni e ai requisiti.
Giranti per miscelatori chimici e pompe
Il fluido, la concentrazione e la temperatura a contatto con la girante di un agitatore o di una pompa determinano il tipo di lega di nichel resistente alla corrosione da utilizzare. L’Hastelloy C-276 e il Monel 400 presentano diverse applicazioni in termini di resistenza alla corrosione e devono essere selezionati in base al fluido. Le curve delle pale e le aperture dei passaggi sono orientate in direzioni diverse. L’orientamento dell’utensile a cinque assi facilita l’accesso a queste superfici, mentre l’accesso ai passaggi chiusi richiede una valutazione basata sul modello.
Corpi valvola complessi e alloggiamenti di fondo pozzo per il settore petrolifero e del gas
Il corpo di una valvola complessa o l’alloggiamento di uno strumento di fondo pozzo sono esposti a fluidi corrosivi e temperature di esercizio elevate. È necessario stabilire il grado di materiale e le condizioni di fornitura, oltre ai requisiti indicati nei disegni. Questi componenti presentano spesso aperture angolate, superfici di tenuta sagomate e superfici di montaggio multidirezionali che la lavorazione a 5 assi è in grado di realizzare con un numero inferiore di cambi di configurazione. Gli impieghi in pozzo e altri utilizzi speciali richiedono una valutazione basata sui disegni e sui requisiti.
Elementi di serraggio e fissaggio sagomati per forni ad alta temperatura
Un dispositivo di serraggio sagomato o una sede di montaggio del forno è esposto al calore prolungato del forno. La scelta della lega di nichel resistente al calore dipende dalla temperatura di esercizio e dal carico, mentre le condizioni di trattamento termico sono determinate dal tipo di lega. La lavorazione a cinque assi è indicata per geometrie caratterizzate da più facce inclinate, superfici curve e fori di montaggio orientati in direzioni diverse. Per i pezzi caratterizzati da facce piane o diametri esterni è possibile ricorrere alla fresatura o alla tornitura a 3 assi.
Perché sceglierci
Sistemi di qualità e attrezzature a cinque assi
Operiamo secondo i sistemi di qualità ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949 e GJB9001C. Il parco macchine comprende la macchina a 5 assi DMG 80mono, la Matsuura MX-520, il centro di tornitura-fresatura Mazak I-100S e i centri di lavoro Brother. I percorsi utensile e i piani di fissaggio per giranti, alloggiamenti sagomati e fori e superfici multidirezionali vengono sviluppati a partire dal modello 3D.
Copertura di lavorazione: dai piccoli componenti di precisione alle grandi strutture
La gamma di lavorazioni in officina spazia dai piccoli connettori ai grandi componenti strutturali, con lavorazioni complesse a 5 assi su pezzi di dimensioni fino a 800 x 600 x 900 mm. Per i componenti in lega di nichel con sistemi di riferimento rotazionali è possibile ricorrere ad attrezzature di tornitura o di tornitura-fresatura di supporto, mentre per i piani e gli alloggiamenti di grandi dimensioni si possono utilizzare fresatrici a 3 assi a corsa lunga.
Attrezzature che coniugano precisione, qualità e convenienza
Le nostre attrezzature provengono da quattro aree diverse: Cina continentale, Taiwan, Giappone, Europa e Stati Uniti, con macchine selezionate in base ai requisiti di precisione dei pezzi e delle operazioni. Le superfici curve, le facce di montaggio e i fori di accoppiamento presenti sullo stesso pezzo in lega di nichel presentano spesso requisiti di precisione diversi. La scelta delle attrezzature adeguate consente di trovare il giusto equilibrio tra qualità di lavorazione e costi.
Approvazione dei campioni e riservatezza
Prima della produzione in serie vengono realizzati dei campioni; la produzione ha inizio solo dopo la vostra approvazione. Se necessario, è possibile firmare un accordo di riservatezza (NDA) relativo alle informazioni di progettazione relative alle giranti prototipali o agli alloggiamenti sagomati.
Rapporti CMM e documenti di qualità
Le superfici complesse possono essere verificate rispetto al modello mediante misurazione CMM, scansione 3D o ispezione del profilo. È possibile fornire rapporti CMM, rapporti FAI nel formato richiesto dal cliente e certificati dei materiali in base alle specifiche dell’ordine. È inoltre possibile valutare i requisiti relativi ai rapporti di ispezione di terze parti per l’ordine in questione.
Domande frequenti
Come si fa a scegliere tra la lavorazione 3+2 e quella simultanea a 5 assi?
La lavorazione 3+2 prevede innanzitutto il posizionamento del pezzo con un angolo fisso, per poi lavorare elementi quali facce inclinate, fori angolati e più lati. La lavorazione simultanea a 5 assi viene utilizzata quando le pale o le superfici continue richiedono che l’orientamento dell’asse dell’utensile cambi continuamente durante il taglio. I pezzi in lega di nichel richiedono inoltre di tenere in considerazione lo sbalzo dell’utensile e la rigidità di serraggio. Superfici diverse sullo stesso pezzo possono essere lavorate con entrambe le modalità.
La lavorazione a 5 assi è in grado di raggiungere ogni canale interno o angolo acuto?
No. Il diametro, la lunghezza e le aperture di passaggio dell'utensile determinano le aree accessibili. Il raggio interno minimo fresato è R0,5 mm; gli angoli perfettamente acuti richiedono l'elettroerosione (EDM) o una modifica del progetto. I passaggi chiusi di piccole dimensioni richiedono una revisione delle aperture e degli angoli interni del modello, con l'aggiunta di altri processi ove necessario.
Cosa influenza la lavorazione di pale sottili e il costo della profilatura?
Pale più sottili, superfici curve più estese e una maggiore lunghezza dell’estensione dell’utensile aumentano i tempi di lavorazione e il lavoro di ispezione. Le leghe di nichel sono soggette a incrudimento e causano una rapida usura degli utensili, richiedendo tempi di lavorazione più lunghi rispetto alle comuni leghe di alluminio per la stessa geometria. Anche la precisione di accettazione del profilo e le condizioni di fornitura incidono sul preventivo, che si basa sul modello specifico e sui requisiti di ispezione.
Quale tipo di lega di nichel e quale norma di acquisto occorre specificare?
Indicare innanzitutto la famiglia di materiali, quindi la qualità esatta e la norma di approvvigionamento. Inconel 625 e 718, Hastelloy C-276 e Monel 400 differiscono per composizione, resistenza meccanica e resistenza alla corrosione e non devono essere scambiati tra loro in base al nome. I certificati dei materiali devono corrispondere al grado e allo standard specificati nell'ordine e possono essere forniti in base a quanto indicato nell'ordine.
Come devono essere documentate le condizioni di fornitura e il trattamento termico?
Specificare separatamente il tipo di lega e la norma di riferimento, le condizioni di fornitura e le condizioni di trattamento termico richieste. Le leghe induribili per invecchiamento, come l’Inconel 718, presentano notevoli differenze di durezza prima e dopo il trattamento, che incidono sulla difficoltà di lavorazione e sulle condizioni di accettazione dimensionale. Indicare chiaramente tali informazioni nell’ordine.
Quali dati di ispezione sono utili per un pezzo sagomato in lega di nichel?
Le superfici complesse vengono generalmente accettate rispetto al modello CAD sulla base di misurazioni CMM, scansioni 3D o ispezioni del profilo; pertanto, definire i punti di riferimento del profilo nel modello. Identificare lo spessore della pala, le aree del profilo specificate e i metodi di accettazione. Stabilire in anticipo i formati dei rapporti del cliente o di terze parti.
È possibile valutare componenti critici per il volo, per veicoli spaziali o sottomarini?
Questi componenti possono essere valutati in base ai disegni e ai requisiti. Fornire le norme relative ai materiali, le condizioni operative e le specifiche di accettazione. I sistemi di qualità di fabbrica, quali ISO 9001 e GJB9001C, non equivalgono all’approvazione di un componente o di un prodotto da parte del settore.
Quali file sono necessari per preparare un preventivo e in quanto tempo è possibile realizzare un campione?
Per ottenere un preventivo sono necessari disegni 2D/3D, informazioni sui materiali, tolleranze, quantità e destinazione d'uso. I formati accettati includono STEP, IGES, STP, DWG e PDF quotato. Gli ordini partono da 1 pezzo; la realizzazione dei campioni richiede 3-7 giorni, mentre i tempi di consegna per i lotti sono solitamente di 10-15 giorni, a seconda della complessità e della quantità. È possibile firmare un accordo di riservatezza (NDA) qualora sia richiesta la riservatezza.
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