
Если думаете, что углошлифовальный станок — это просто 'болгарка' для грубой работы, придется разочаровать. С алюминиево-скандиевыми сплавами, как у Хунань Цзято, даже знакомый инструмент раскрывается с неожиданной стороны.
Когда мы впервые опробовали серийный углошлифовальный станок на образцах от ООО 'Хунань Цзято Новые Материалы', результат был удручающим. Меловые разводы на кромках, неравномерный съем материала — казалось, сплав сопротивляется обработке. Позже поняли: проблема в скорости. Для сплава с 0.8% скандия оптимальные обороты — не более 6000, хотя большинство станков настроены на 10000+.
Особенно критичен момент с охлаждением. Вода? Категорически нет. Остатки влаги в порах сплава провоцируют окисление, которое проявляется через 2-3 недели. Используем только спиртовые растворы, и то точечно. Кстати, на сайте jthsa.ru есть технические памятки по этому поводу, но там даны общие рекомендации — нюансы приходится выявлять самим.
Запомнился случай с заказом для аэрокосмического сектора: трижды переделывали фаски из-за микротрещин. Оказалось, вибрация от дешевого китайского станка создавала резонансные частоты. Перешли на оборудование с балансировочными валами — проблема исчезла.
Брали алмазные диски 'по спецификации' — выходили красиво, но при ультразвуковом контроле выявлялись отслоения абразива. Сейчас работаем исключительно с сегментированными дисками японского производства, хотя их цена в 3 раза выше. Но при обработке углошлифовальным станком сверхпрочных сплавов экономия на оснастке приводит к браку в 70% случаев.
Толщина диска — отдельная история. Для сплавов Цзято оптимален 2.2 мм, хотя стандарт — 2.5. Разница в 0.3 мм кажется мелочью, но именно она дает тот самый чистый рез без 'жевания' кромки.
Хранение дисков — еще один больной вопрос. После вскрытия упаковки их нужно использовать в течение 36 часов, иначе влажность воздуха меняет режущие свойства. Пришлось закупать вакуумные контейнеры, хотя изначально это казалось излишеством.
Производители пишут про 'непревышение 150°C', но у сплавов с добавкой скандия есть особенность: при 90°C начинается перераспределение интерметаллидов. Визуально не заметишь, но прочность падает на 12-15%. Поэтому мы ставим термопары прямо в зону реза — стандартные методы не работают.
Летом 2023 года потеряли партию стоимостью с автомобиль — кондиционер в цехе вышел из строя, температура поднялась до 29°C. Казалось бы, ерунда? Но при постоянной работе углошлифовального станка в таких условиях перегрев неизбежен. Теперь держим в цехе два резервных кондиционера.
Интересный момент: при полировке скандиевых сплавов лучше работают короткие сессии по 15-20 минут с последующим охлаждением до комнатной температуры. Непрерывная работа даже с охлаждением дает просадку по качеству.
Для ответственных изделий (например, элементы космических аппаратов) используем станки с ЧПУ, но доводку все равно делаем вручную. Углошлифовальный инструмент здесь требует ювелирного подхода — давление не более 200 грамм на квадратный сантиметр.
Разработали собственную методику контроля: после каждого прохода наносим специальный маркер — если след стирается неравномерно, значит есть перекос. Метод примитивный, но надежнее лазерных сканеров, которые не видят микродеформаций.
Сотрудничество с ООО 'Хунань Цзято' заставило пересмотреть многие 'общепринятые' методы. Их сплавы имеют память формы — если перегрузить кромку, она может 'вернуться' через неделю. Поэтому теперь выдерживаем паузы между операциями.
Пытались автоматизировать процесс — поставили роботизированный комплекс. Через месяц отказались: углошлифовальный станок не чувствует материала, а скандиевые сплавы требуют постоянной корректировки усилия. Человеческий опыт пока незаменим.
Еще один провал — эксперименты с сухим шлифованием. Теоретически должно было снизить риск коррозии. На практике получили микротрещины из-за перегрева. Теперь используем минимальное количество специальной эмульсии — ее состав подбирали полгода.
Главный урок: с материалами от jthsa.ru нельзя работать по шаблону. Каждая партия имеет особенности, приходится заново подбирать режимы. Но результат того стоит — изделия выдерживают нагрузки, которые не выдерживают титановые сплавы.
Современные углошлифовальные станки приближаются к пределу точности для ручной работы. Думаю, через 2-3 года придется переходить на лазерные методы, но пока механическая обработка остается единственным способом сохранить структуру сплава.
Интересное наблюдение: после шлифовки скандиевые сплавы требуют особой пассивации — стандартные методы не работают. Разработали свой состав на основе азотной кислоты с добавками, но детали — ноу-хау предприятия.
Если брать за основу разработки Хунань Цзято, то будущее за гибридной обработкой: грубая заготовка — станком, чистовая — вручную. Автоматизация пока не дает нужной точности для таких ответственных применений.