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SUS・アルミの平面研削によるソリ

こんにちは、いつも質問や回答を見て参考にしております。 SUSオーステナイト系、マルテンサイト系の焼入れ無し材とアルミ材の平研中にソリが発生し材料が食い込み焼けが出る症状が長年改善されずにいます。 材料の厚さは5mm~30mmで形状は平板や中央が開いている等、多々あります。 今まで加工条件で実施したこと。 1、ハイポーラス砥石の組織を変える。 2、砥石幅を35mm~20mmまで段階的に細くした。 2、切削油を大量にかけて切込み量を1~2μ。 3、砥石周速度1200m~1700mの範囲で研削調整。 4、材料のチャッキングは真空チャック固定、両面テープ固定、磁性材で4方向から固定。 研削抵抗を極力抑えて材料に負荷をなるべく与えないような加工方法で挑戦してきたのですが、研削中に反りあがる症状は改善されません。 約0.05mm研削あたりから症状があらわれ、約0.1mm研削時には材料の料端が跳ね上がってきます。 加工方法、工具、材料(熱処理?)の面から良い方法がありましたらご教授願います。

noname#230358

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noname#230359

SUS304は450℃~850℃の間を徐冷されると鋭敏化します。304の耐食性を保つには固溶化処理が必要です。(容態化処理とも言う) 容態か処理は一般に1050℃から1150℃に加熱して急冷します。肌が焼けるといっていましたが、SUS中のCrが非常に酸化されやすいために起こるものです、コレを避けるには真空中か露点を管理された水素などの還元性のガス中で熱処理する必要あります。この処理をすれば金属光沢のある光輝熱処理が出来ます。一般に固溶化処理の加熱時間は現場的には3分/1mmとされています。10mmですとキープ時間は30分です。完全なひずみ取りをするのであればキープ時間はその3倍くらいでしょう。 変色してもいい、304としての標準的な耐食性でひずみ取りをしたいというのであれば大気中のオーブンでもかまいませんが450℃以下で(なるべく高い温度がいい)上記のひずみ取りキープ時間以上で処理すればある程度可能です。 加工性に関しては固溶化処理後は材料が粘っこくなりますので若干悪いかも知れません。SとかSiの介在物の量によって大きく変わります。ご参考に

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質問者からのお礼

回答有難う御座います。 歪みを持っている状態で加工しているにもかかわらず、最小限の研削抵抗による加工方法は、、、ということを考え研削中に材料の変形が始まる、そしてまた違った加工方法は、、、と繰り返すそのものの考え方が間違っていることが解りました。材料性質の勉強不足ということでしょうね。 加工上すべての304やアルミを固溶化処理⇒焼鈍ということではないと思いますが、少なくても平面研削で、非磁性、の材料はきちんとした処理を実施せねば。これをすることにより加工効率も向上すると理解できました。 回答3)の御方からもアドバイスがありましたらお願いします。

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その他の回答 (3)

  • 回答No.3
noname#230359

今までの、改善と下記の回答がよろしいですが、やはり付け加えると材料発注時点での改善もお勧めします。 今では、SUS303もSUS304は、焼鈍材から発注できますよ。 樹脂でもあるぐらいですから試していただけたらどうですか。

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質問者からのお礼

回答有難う御座います。 焼鈍材に関しては、とても興味を持ちました。最初から残留応力除去すると。 カタログを確認すると「焼鈍処理により鋭敏化して粒界腐食が進行する原因」とありましたが、腐食に対して何らかの熱処理方法は無いものでしょうか。 たとえば、ステンレスの焼入れの場合は高温焼入れにすると腐食性が増加するため(炭素の膨張)低温焼入れにする、経年変化を抑えるためサブゼロ処理等ありますが、焼鈍による腐食に対しての・・・処理はないものでしょうか、加工性は向上したとしても加工後品質が気になります。 詳しく解りませんのでご教授を何卒お願います。

  • 回答No.2
noname#230359

まず素材の状態がどのようかが一番問題となると思います。熱処理してある2D材ですと比較的そりは出にくいと思いますが、引き抜き材などでは表面応力が大きく、それを取り除くことで張力が大きい方に変形します。逆に2D材などでは熱処理しており、表面応力はなくなっていると思いますが、今度は加工硬化により表面応力が大きくなりそります。なかなかうまくいかないと思いますが、最終仕上げの前に熱処理をし、可能な限りそり矯正し仕上げは極力材料に負荷を与えないことと思いますが、

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質問者からのお礼

回答有難う御座います。 熱処理等は外注に出しておりキズがついて戻ってくる状態、又、熱処理による表面の変色等があり研削面以外のフライス仕上げ面に影響が生じるため最終仕上げ研削前の熱処理は、なりべく避けたいと考えます。しかし熱処理による応力の除去は参考になりました。

  • 回答No.1
noname#230359

研削条件を思いきり下げてテストしてみては? クーラントの掛け方でも大きく変ります。 過去回答 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=180300&event=QE0004 おまけの部分を一度試しては如何でしょうか。 クーラントの掛け方が問題です。 砥石の外径部に空気の層を切断する様にプラ板などで工夫してみて下さい。 厚紙を砥石とクーラントノズルの間に入れてテストすると良く判りますが 砥石にクーラントが巻きつくような感じになります。 ワークが焼けるのは切削抵抗が大きい為。 砥石の選定を考えて周速を落す 極端な話、人力で油砥石を使って磨いてもワークはそれほど熱くならない。 機械の能率と加工の内容が一致していないとも考えられる。

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質問者からのお礼

ご回答有難う御座います。 クーラントに関しては温度21℃設定で水しぶきが上がるくらい大量に掛けており、集塵機で吸い取りは実施してます。砥石目詰まりを考慮して0.03~0.04mm切り込んだところでドレッサーを入れておりますが、急に材料が跳ね上がるため、なんとも、、、、、

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