以航空產業, 汽車產業, 醫療產業為主的難削材市場不斷髮展. 為了迎合這一需求, 三菱綜合材料啟動了以難削材加工為主題的產品開發項目. 但是, 難削材的加工材料及零部件種類繁多, 所需的刀具性能也大有差異. 因此, 希望所開發的標準品能符合儘可能多的條件. 在這一反覆過程中, 含了解客戶需求的銷售部門及材料開發部門在內, 先就主要目標進行了討論. 最後確定將航空產業作為此次的主要目標, 於是開始著手開發最適用於超耐熱合金加工, 鈦合金加工的刀片.
在實際開發過程中, 確實碰到了一些難題. 加工超耐熱合金及鈦合金等難削材時的切刃缺損結構與切削 '鑄鐵, 鋼' 等普通金屬材料時大有不同. 此次最大的主題就是切實抑制了切刃邊界部分的缺損, 實現了長壽命.
三菱-難削材車削加工用刀片MPMT90系列
首先, 開發團隊對以往產品進行了詳細分析. 加工難削材時的損傷會因細微的條件差異而產生程度的不同, 性能評估極其困難. 因此, 在一個實驗中會儘可能地增加參數, 使用比平常更多的評估項目來進行分析. 在這一分析過程中, 發現最有效地抑制切刃邊界部分缺損的要素是前角與刃尖珩磨的大小.
大前角, 小刃尖珩磨的樣品雖然可在加工初期按預期抑制邊界部分的缺損, 但刀具壽命較短. 如果可以根據切削初期的刀具損傷精確地預測刀具壽命就會比較容易, 但超耐熱合金切削則難以做到這一點. 為了實現長壽命, 必須持續抑制邊界部分缺損直至加工結束. 另外, 必須確保產品能在各種加工條件下均發揮穩定性能. 因此, 反覆進行了多次實驗才摸索出最佳刃形.
可以說, 實驗就是連續的嘗試與失敗. 為了細緻分析前角大小和刃尖珩磨的大小, 加快開發速度, 所以在試製, 形狀測量, 切削評估, 分析方面耗費了比以往更多的精力. 有一次樣品完成後, 一直在精密測量室中連續測量了整整3天. 開發的高效化當然離不開電腦, 但歸根結底關鍵還是在於開發者腳踏實地重複作業的執念, 最終找到了適用於各前角刃尖珩磨的最佳大小.
在經曆種種試製錯誤後, 終於設計出了3種滿足市場需求的刀片. 可根據加工場景, 在前角20°切屑處理優異的LS刀片, 前角15°抗邊界部分缺損性強的MS刀片和前角10°抗缺損性強的RS刀片中進行選擇. 發售後, 刀片的鋒利度受到了高度評價. 而且, 除了超耐熱合金以外還有許多其他用途, 高通用性也備受肯定, 辛勤的付出終於沒有白費.
在材質開發方面, Al含量大大超出以往, 硬度更高且可穩定確保高硬度, 耐磨損性, 耐熔覆性大幅提高. 與以往產品相比, 性能提高了25%以上. 與最佳切刃形狀組合, 進一步提高了難削材用刀片的性能.
其實, 在外觀設計上也融入了開發者的巧思. 在追求切屑流動性的同時, 以機翼為原型對外觀進行了設計. 希望該產品體現出一種高性能感, 並具有超耐熱合金用刀片應有的外觀. 該產品為車削用ISO刀片系列, 備有多種形狀可選. 本想在保持原型的基本性能的同時, 繼續拓展內接圓, 頂角, R角尺寸等各種形狀, 卻擔心如果在這方面繼續耗費時間, 雖說好不容易完成了基礎形狀設計, 但產品的發售就會推遲. 因此, 建立了用以往1/3時間進行設計的體系, 以便產品儘快面世.
儘管產品名稱為難削材用, 但在不鏽鋼, 部分鋼材等的使用中也備受好評, 但它的通用性非常值得一試. 今後, 三菱綜合材料會繼續開發新材料和新技術, 為客戶提供更高品質且更高性能的產品.