ได้แบ่งปันผลการศึกษาวิจัยโดยละเอียดที่ดำเนินการโดยบริษัท โดยเปรียบเทียบแท่งเหล็ก Inconel 625 กับแท่งเหล็กกลวง Sanicro 60 ใหม่
อินโคเนล 625 (หมายเลข UNS N06625) เกรดแข่งขัน เป็นซูเปอร์อัลลอยที่มีส่วนผสมของนิกเกิล (ซูเปอร์อัลลอยทนความร้อน) ที่ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมทางทะเล นิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ นับตั้งแต่การพัฒนาครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1960 เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและทนทานต่ออุณหภูมิสูง ช่วยเพิ่มการป้องกันการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน
Challenger รุ่นใหม่เป็นรุ่น Sanicro 60 (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Alloy 625) ที่มีแกนกลวง แกนกลวงใหม่ของ Sandvik ออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในบางพื้นที่ที่ Inconel 625 ใช้งาน ผลิตจากโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมที่มีความแข็งแรงสูง ทนทานต่ออุณหภูมิสูงมากในสภาพแวดล้อมที่มีคลอรีน ทนทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการกัดกร่อนจากความเค้น มีค่าความต้านทานการกัดกร่อนแบบหลุม (Pitting Resistance Equivalency: PRE) มากกว่า 48
วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการประเมินและเปรียบเทียบความสามารถในการตัดเฉือนของ Sanicro 60 (เส้นผ่านศูนย์กลาง 72 มม.) กับ Inconel 625 (เส้นผ่านศูนย์กลาง 77 มม.) อย่างครอบคลุม เกณฑ์การประเมินประกอบด้วยอายุการใช้งานของเครื่องมือ คุณภาพพื้นผิว และการควบคุมเศษโลหะ อะไรจะโดดเด่นกว่ากัน ระหว่างแท่งกลวงสูตรใหม่ หรือแท่งกลวงแบบดั้งเดิม
โปรแกรมการประเมินผลที่ Sandvik Coromant ในเมืองมิลาน ประเทศอิตาลี ประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ การกลึง การเจาะ และการต๊าป
ศูนย์เครื่องจักรกลแนวนอน MCM (HMC) ใช้สำหรับการทดสอบการเจาะและการต๊าป การกลึงจะดำเนินการโดยใช้เครื่อง Mazak Integrex Mach 2 โดยใช้ตัวจับยึด Capto พร้อมน้ำหล่อเย็นภายใน
อายุการใช้งานของเครื่องมือได้รับการประเมินโดยการประเมินการสึกหรอของเครื่องมือที่ความเร็วตัดตั้งแต่ 60 ถึง 125 ม./นาที โดยใช้เกรดโลหะผสม S05F ที่เหมาะสำหรับงานกึ่งละเอียดและงานหยาบ เพื่อวัดประสิทธิภาพของการทดสอบแต่ละครั้ง ได้มีการวัดการขจัดวัสดุต่อความเร็วตัดโดยใช้เกณฑ์หลักสามประการ ได้แก่
อีกหนึ่งตัวชี้วัดความสามารถในการตัดเฉือนคือ การเกิดเศษโลหะ ผู้ทดสอบประเมินการเกิดเศษโลหะสำหรับเม็ดมีดรูปทรงต่างๆ (Mazak Integrex 2 ใช้กับตัวจับยึด PCLNL และเม็ดมีดกลึง CNMG120412SM S05F) ที่ความเร็วตัด 65 เมตร/นาที
คุณภาพของพื้นผิวจะถูกตัดสินตามเกณฑ์ที่เข้มงวด: ความหยาบของพื้นผิวชิ้นงานไม่ควรเกิน Ra = 3.2 µm, Rz = 20 µm และต้องปราศจากการสั่นสะเทือน การสึกหรอ หรือการสะสมของขอบ (BUE – การสะสมของวัสดุบนเครื่องมือตัด)
การทดสอบการเจาะดำเนินการโดยการตัดแผ่นจานหลายแผ่นจากแท่งขนาด 60 มม. เดียวกันกับที่ใช้ในการทดลองกลึง เจาะรูที่กลึงแล้วขนานกับแกนของแท่งเป็นเวลา 5 นาที และบันทึกการสึกหรอของพื้นผิวด้านหลังของเครื่องมือเป็นระยะ
การทดสอบการทำเกลียวจะประเมินความเหมาะสมของ Sanicro 60 แบบกลวงและ Inconel 625 แบบตันสำหรับกระบวนการสำคัญนี้ รูทั้งหมดที่สร้างขึ้นในการทดลองการเจาะก่อนหน้านี้ถูกนำมาใช้และตัดด้วยดอกต๊าปเกลียว Coromant M6x1 รูทั้งหกถูกโหลดเข้าสู่ศูนย์เครื่องจักรกลแนวนอน MCM เพื่อทดลองตัวเลือกการทำเกลียวที่แตกต่างกัน และเพื่อให้แน่ใจว่ายังคงความแข็งตลอดรอบการทำเกลียว หลังจากการทำเกลียวแล้ว ให้วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูที่ได้โดยใช้คาลิเปอร์
ผลการทดสอบชัดเจน: แท่งกลวง Sanicro 60 มีประสิทธิภาพเหนือกว่าแท่งกลวง Inconel 625 แบบตัน ด้วยอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าและผิวสำเร็จที่ดีกว่า นอกจากนี้ยังเทียบเท่าแท่งกลวงในการขึ้นรูปเศษโลหะ การเจาะ การต๊าป และการต๊าป และมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากันในการทดสอบเหล่านี้
อายุการใช้งานของแท่งกลวงที่ความเร็วสูงกว่านั้นยาวนานกว่าแท่งตันอย่างเห็นได้ชัด และยาวนานกว่าแท่งตันถึงสามเท่าที่ความเร็วตัด 140 เมตร/นาที ด้วยความเร็วสูงนี้ แท่งตันมีอายุการใช้งานเพียง 5 นาที ในขณะที่แท่งกลวงมีอายุการใช้งาน 16 นาที
อายุการใช้งานของเครื่องมือ Sanicro 60 ยังคงเสถียรมากขึ้นเมื่อความเร็วตัดเพิ่มขึ้น และเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นจาก 70 เท่าเป็น 140 เมตร/นาที อายุการใช้งานของเครื่องมือลดลงเพียง 39% ซึ่งสั้นกว่า Inconel 625 ถึง 86% ที่ความเร็วการตัดที่เปลี่ยนแปลงเท่ากัน
พื้นผิวของแท่งกลวง Sanicro 60 มีความเรียบเนียนกว่าแท่งกลวง Inconel 625 มาก การวัดนี้ถือเป็นการวัดเชิงวัตถุ (ความหยาบของพื้นผิวไม่เกิน Ra = 3.2 µm, Rz = 20 µm) และวัดได้จากขอบที่มองเห็นได้ ร่องรอยการสั่นสะเทือน หรือความเสียหายที่เกิดขึ้นกับพื้นผิวอันเนื่องมาจากการเกิดเศษโลหะ
แกนกลวง Sanicro 60 มีประสิทธิภาพการทำงานเช่นเดียวกับแกนทึบ Inconel 625 รุ่นเก่าในการทดสอบเกลียว และแสดงผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันในแง่ของการสึกหรอด้านข้างและการเกิดเศษที่ค่อนข้างต่ำหลังการเจาะ
ผลการวิจัยสนับสนุนอย่างหนักแน่นว่าแท่งกลวงเป็นทางเลือกที่ดีกว่าแท่งตัน อายุการใช้งานยาวนานกว่าคู่แข่งถึงสามเท่าที่ความเร็วการตัดสูง Sanicro 60 ไม่เพียงแต่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า แต่ยังมีประสิทธิภาพมากกว่า ทำงานได้หนักขึ้นและเร็วขึ้น พร้อมรักษาความน่าเชื่อถือไว้ได้
ด้วยการถือกำเนิดของตลาดโลกที่มีการแข่งขันสูงซึ่งผลักดันให้ผู้ปฏิบัติงานเครื่องจักรต้องมองการลงทุนในวัสดุในระยะยาว ความสามารถของ Sanicro 60 ในการลดการสึกหรอของเครื่องมือเครื่องจักรจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ที่ต้องการเพิ่มอัตรากำไรและราคาผลิตภัณฑ์ที่แข่งขันได้มากขึ้น ซึ่งนั่นมีความหมายมาก
เครื่องจักรไม่เพียงแต่จะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและลดขั้นตอนการเปลี่ยนเครื่องจักร แต่การใช้แกนกลวงยังช่วยเลี่ยงกระบวนการกลึงทั้งหมดได้ ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีรูตรงกลาง ซึ่งอาจช่วยประหยัดเวลาและเงินได้มาก