CNC dişli azdırma makinelerinin temel bileşenleri için alternatif malzemelerin, yüksek sertlik, termal stabilite ve aşınma direnci sağlanırken optimize edilmesi ve yükseltilmesi gerekir. Bazılarının olgun alternatifleri var, bazıları ise henüz keşif aşamasında.
1. Yatak ve Yapısal Bileşenler: Dökme Demir → Yapay Mermer / Kompozit Malzemeler
Geleneksel Malzemeler: İyi bir titreşim sönümleme ve maliyet avantajı sunan yüksek-mukavemetli dökme demir (örneğin HT300).
Alternatifler:
Yapay Mermer (Epoksi Reçineli Beton): Daha yüksek termal stabilite ve sönümleme oranı sunarak sıcaklık değişikliklerinin işleme doğruluğu üzerindeki etkisini önemli ölçüde azaltır. Gleason gibi{1}son teknoloji modellerde yaygın olarak kullanılır.
Karbon Fiberle Güçlendirilmiş Kompozit Malzemeler: Hafiftir ve mükemmel titreşim direncine sahiptir, ancak yüksek maliyetlidir ve işlenmesi zordur. Şu anda çoğunlukla deneysel veya ultra-hassas ekipmanlarda kullanılmaktadır ve henüz geniş çapta benimsenmemiştir.
2. Mil Sistemi: Alaşımlı Çelik → Ultra-Yüksek Mukavemetli Çelik / Seramik Rulman Grubu
Geleneksel Malzemeler: Yüzey sertliği karbürleme veya nitrürleme yoluyla iyileştirilen 20CrMnTi ve 38CrMoAlA gibi alaşımlı çelikler.
Alternatifler:
Mikro-alaşımlı yüksek-mukavemetli çelik: Vanadyum ve niyobyum gibi elementler ekleyerek tane boyutunu küçültür, yorulma mukavemetini ve boyutsal kararlılığı artırır.
Seramik yuvarlanma elemanlı rulmanlar (örneğin, Si₃N₄): Tüm-çelik rulmanlarla karşılaştırıldığında daha düşük yoğunluğa, daha yüksek hız kapasitesine ve daha iyi sıcaklık direncine sahiptirler, yüksek- hızlı iş milleri için uygundurlar, ömrünü uzatırlar ve termal deformasyonu azaltırlar.
Hidrostatik yatak teknolojisi: Temassız dönüş elde etmek için yağ filmi veya hava filmi desteğini kullanır, sürtünmeyi ve aşınmayı tamamen ortadan kaldırır ve ultra-yüksek hassasiyetli iş millerinin gelecekteki yönünü temsil eder.
3. Kılavuz Ray Sistemi: Sertleştirilmiş çelik kılavuz raylar → Hidrostatik kılavuz raylar / Nitrürlenmiş dökme demir
Geleneksel Malzemeler: GCr15 sertleştirilmiş çelik kılavuz raylar veya yuvarlanan doğrusal kılavuz raylar.
Alternatif Çözümler:
Sabit Akışlı Sabit Basınçlı Kompozit Kapalı-Tip Hidrostatik Kılavuz Rayı: Yükü hidrolik yağ filmi boyunca taşıyarak sıfır aşınma ve yüksek-hassas hareket kontrolü sağlar; özellikle büyük, ağır-iş tipi dişli azdırma makineleri için uygundur.
Ultra-Ses Frekansı Sertleştirme Kılavuz Rayı: Kılavuz rayın yüzey sertliğini 58 HRC'nin üzerine çıkararak aşınma direncini önemli ölçüde artırır; ithal edilen yüksek- hızlı CNC dişli azdırma makinelerinde başarıyla uygulanmıştır.
Nitrürlenmiş Dökme Demir Kılavuz Ray: Yüzey nitrürleme işleminden sonra sertlik, geleneksel söndürmeye göre daha iyi aşınma direnci ve daha az deformasyonla 600 ~ 700 HV'ye ulaşabilir.
4. Frezeler ve Kesme Bileşenleri: Yüksek-Hız Çeliği → Karbür / Kaplamalı Takımlar
Geleneksel Malzemeler: M2, M35 tipi toz metalurjisi yüksek-hız çeliği.
Alternatif Çözümler:
Karbür Frezeler: WC-Co bazlıdır, yüksek-hızlı kuru işlemeye uygundur. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Gleason Chemicals, Phoenix takım tezgahlarındaki konik dişlilerin kuru kesimi için karbür frezeleri uygulayarak verimliliği %50 artırdı. AlCrN/TiAlN kaplamalı kesme takımları: Yüksek-sıcaklık direncini ve oksidasyon direncini iyileştirin, sürtünme katsayısını azaltın, takım ömrünü uzatın ve soğutma sıvısı içermeyen- "yeşil işlemeyi" destekleyin.
CBN (kübik bor nitrür) kesici takımlar: Sertleştirilmiş çelik dişlilerin ince talaş işlemesi için uygundur, mükemmel aşınma direncine sahiptir ancak nispeten kırılgandır ve çoğunlukla belirli çalışma koşullarında kullanılır.