abbr. SJ GMU
ISSN 2657-5841 (printed)
ISSN 2657-6988 (online)
DOI: 10.26408
Obróbka wykończeniowa powłok kompozytowych w aspekcie zużycia ostrza noża tokarskiego
Finishing treatments for composite coatings in the aspect of turning tools wear
https://orcid.org/0000-0003-1001-9859Abstract:
The structure of thermally sprayed coatings is characterized by high porosity. The area of the coatings is strongly developed, is characterized by considerable roughness, the coating often reproduce the actual shape of the surface of the substrate. Thermal spraying is a technology that does not allow for precise control of coating thickness. Therefore, thermally sprayed coatings require finish machining. Traditional methods of treatment, and shaping dimensional geometric structure of the surface layers is a machining (turning and grinding). Taking into consideration the engine room workshop equipment would be best to apply the coating turning. The study determined the relationship between the turning tools wear and the geometric structure of the surface finish and the type of material used and the shape of the inserts.
Streszczenie:
Powierzchnia powłok jest silnie rozwinięta i cechuje się znaczną chropowatością. Powłoki często odwzorowują kształt powierzchni rzeczywistej podłoża. Struktura powłok natryskiwanych cieplnie cechuje się m.in. dużą porowatością. Natryskiwanie cieplne jest technologią, która nie pozwala na precyzyjne sterowanie grubością powłok. Względy te wymuszają stosowanie wykończeniowej obróbki mechanicznej powłok natryskiwanych cieplnie wykorzystywanych również do regeneracji wałów napędowych pomp odśrodkowych. Tradycyjną metodę obróbki wymiarowej struktury geometrycznej powierzchni powłok stanowi obróbka skrawaniem (toczenie i szlifowanie). Biorąc pod uwagę możliwości wyposażenia warsztatu siłowni okrętowej, najlepiej byłoby zastosować toczenie powłok. W pracy określono zależności pomiędzy zużyciem ostrza noża tokarskiego oraz strukturą geometryczną powierzchni obrobionej a rodzajem zastosowanego materiału narzędziowego i kształtem płytek skrawających.
Słowa kluczowe:
obróbka wykończeniowa
powłoki kompozytowe
Issue:
Pages:
29
44
Download full text in pdf:
References:
Arunachalama R.M., Mannana M.A., Spowage A.C., Residual stress and surface roughness when facing age hardened Inconel 718 with CBN and ceramic cutting tools, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44 (2004), 879–887.
Arunachalama R.M., Mannana M.A., Spowage A.C., Surface integrity when machining age hardened Inconel 718 with coated carbide cutting tools, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44 (2004), 1481–1491.
Bin Z., Ming C., Chuanzhen H., Qinglong A., Study on surface damages caused by turning NiCr20TiAl nickel-base alloy, Journal of Materials Processing Technology, 209 (2009), 5802– 5809.
Cheung C.F., Chan K.C., To S., Lee W.B., Effect of reinforcement in ultra-precision machining of Al6061/SiC metal matrix composites, Scripta Materialia, 47 (2002), 77–82.
Costes J.P., Guillet Y., Poulachon G., Dessoly M., Tool-life and wear mechanisms of CBN tools in machining of Inconel 718, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 47 (2007), 1081–1087.
Courbon C., Kramar D., Krajnik P., Pusavec F., Rech J., Kopac J., Investigation of machining performance in high-pressure jet assisted turning of Inconel 718: An experimental study, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 49 (2009) 1114–1125.
Dabade U.A., Dapkekar D., Joshi S.S., Modeling of chip–tool interface friction to predict cutting forces in machining of Al/SiCp composites, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 49 (2009), 690–700.
Dudzinski D., Devillez A., Moufk A., Larrouque`re D., Zerrouki V., Vigneau J., A review of developments towards dry and high speed machining of Inconel 718 alloy, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44 (2004), 439–456.
Dyl T., The influence of burnishing on the surface layer strengthening ship machine, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 64 (2010), 36–42.
Dyl T., The influence of relative draft on the intermetallic coatings surface roughness decrease ratio. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 60 (2009), 94–99.
Dyl T., The influence of the relative draft on the surface roughness and strain hardening surface layer after burnishing, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 60 (2009), 100–104.
Dyl T., Starosta R., Determining the effect of the geometry and type of inserts on the geometric structure of turned composite coatings, Inżynieria Materiałowa, nr 6(190) (2012), 701–704.
Ezugwu E.O., Improvements in the machining of aero-engine alloys using self-propelled rotary tooling technique, Journal of Materials Processing Technology, 185 (2007), 60–71.
Ezugwu E.O., Bonney J., Fadare D.A., Sales W.F., Machining of nickel-base, Inconel 718, alloy with ceramic tools under finishing conditions with various coolant supply pressures, Journal of Materials Processing Technology, 162–163 (2005), 609–614.
Kannan S., Kishawy H.A., Surface characteristics of machined aluminium metal matrix composites, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 46 (2006), 2017–2025.
Labuda W., Charchalis A., Preliminary research on tribologic wear of marine pump shaft pins, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 81 (2013), 55–62.
Li W., Withers P.J., Axinte D., Preuss M., Andrews P., Residual stresses in face finish turning of high strength nickel-base d superalloy, Journal of Materials Processing Technology, 209 (2009), 4896–4902.
López de Lacalle L.N., Gutiérrez A., Lamikiz A., Fernandes M.H., Sánchez J.A., Turning of Thick Thermal Spray Coatings, Journal of Thermal Spray Technology, 10 (2001), 249–254.
Materiały informacyjne, Messer-Castolin, 2009.
Morel S., Powłoki natryskiwane cieplnie, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1997.
Nadasi E., Nowoczesne metody metalizacji natryskowej, WNT, Warszawa 1975.
Pawade R.S., Joshi S.S, Brahmankar P.K., Effect of machining parameters and cutting edge geometry on surface integrity of high-speed turned Inconel 718, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 48 (2008), 15–28.
Pawade R.S., Joshi S.S., Brahmankar P.K., Rahman M., An investigation of cutting forces and surface damage in high-speed turning of Inconel 718, Journal of Materials Processing Technology, 192–193 (2007), 139–146.
Pramanik A., Neo K.S., Rahman M., Li X.P., Sawa M., Maeda Y., Ultra-precision turning of electroless-nickel: Effect of phosphorus contents, depth-of-cut and rake angle, Journal of Materials Processing Technology, 208 (2008), 400–408.
Remadna M., Rigal J.F., Evolution during time of tool wear and cutting forces in the case of hard turning with CBN inserts, Journal of Materials Processing Technology, 178 (2006), 67–75.
Starosta R., Charchalis A., Dyl T., Dobór technologii natryskiwania cieplnego oraz nagniatania w aspekcie poprawy właściwości eksploatacyjnych wałów pomp krętnych, Sprawozdanie z projektu badawczego własnego N504 303537, Gdynia 2012, s. 1–306.
Starosta R., Żurawek B., Ocena wykorzystania ciepła wewnętrznego łuku elektrycznego do hartowania powierzchniowego stali, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, nr 60 (2009), 36–42.
Thakur D.G., Ramamoorthy B., Vijayaraghavan L., Study on the machinability during high speed turning, Materials and Design, 30 (2009), 1718–1725.
Turning Tools for Finishing, Sandvik Coromant, 2009.
Warstwy azotku tytanu – TiN – początek ery twardych pokryć, Koszalin, http://www.tu. koszalin.pl/technologie-hybrydowe [10.02.2010].
Yamaguchi T., Higuchi M., Shimada S., Kaneeda T., Tool life monitoring during the diamond turning of electroless Ni–P, Precision Engineering, 31 (2007), 196–201.