汉鼎超声波航天汽车案例—镍基合金微钻孔

【航天汽车行业应用实例】

【汉鼎超声波】镍基合金（Inconel 718）微钻孔加工：超声波效益

镍基合金（Inconel 718）微钻孔加工：加工痛点

镍基合金（Inconel 718）因其抗腐蚀、耐高温高压以及高强度等材料特性，被广泛应用于航空航天领域，用于制造涡轮引擎部件、涡轮叶片以及飞机引擎的紧固件和旋转部件。

然而，这种高温合金的低热传导率（散热困难）特性，以及在高温切削下易生成加工硬化层的特性，使得其加工过程中产生高硬度切屑。在传统加工方式下，由于连续切削难以排除切屑，切屑容易粘附在刀刃上形成切屑瘤（BUE, Built-Up Edge），增加切削阻力，并导致刀具磨损加剧。与此同时，切屑瘤的二次切削还会严重破坏工件的钻孔质量。

镍基合金（Inconel 718）微钻孔加工：加工信息

(图1. 汉鼎HSK-E40超声波模组辅助微钻孔加工镍基合金Inconel 718工件)
 

【汉鼎超声波】镍基合金（Inconel 718）微钻孔加工：测试目标

通过使用汉鼎HSK-E40超声波加工模组，针对镍基合金（Inconel 718）进行超声波辅助微钻孔加工测试，测试目标是在CNC机加工中搭配汉鼎超声波工艺，提高加工效率并降低刀具磨损。

【汉鼎超声波】镍基合金（Inconel 718）微钻孔加工：加工结果

镍基合金（Inconel 718）微钻孔加工：加工效率

· 针对镍基合金（Inconel 718）的加工难点，传统加工（无超声波）常通过降低进给率（原进给率为 F 320mm/min）并提高切削速度来解决。然而，在持续高温切削条件下，降低进给率会导致加工时间过长、效率低下；提高切削速度则会积累大量切削热，使材料生成加工硬化层，增加切削阻力，从而加速刀具磨损。

· 引入汉鼎超声波辅助加工工艺后，超声波提供的高频微振动切削机制，使刀具在反复提刀的瞬间能够有效改善加工过程。刀具微振动的效果有助于切削液渗透加工区域，显著提升冷却效果，并促进切屑的顺利排除，从而有效降低切削阻力。

· 通过汉鼎超声波辅助加工，能够在低切削速度下将进给率提升至2倍（优化后进给率 F 640mm/min），既能降低切削热，避免材料加工硬化层的影响，又能将加工效率提升2倍，同时延长刀具的使用寿命。

镍基合金（Inconel 718）微钻孔加工：刀具寿命

(图2. 汉鼎超声波辅助微钻孔加工镍基合金Inconel 718, 通过降低切削热与切削阻力, 每支刀具可完成64孔加工, 而传统无超声波加工仅能完成12孔即断刀)

(图3. 汉鼎超声波辅助微钻孔加工镍基合金Inconel 718, 可使刀具寿命延长5倍)

镍基合金（Inconel 718）微钻孔加工：产业应用

镍基合金（Inconel 718）微钻孔特征广泛应用于航空航天产业，特别是用于涡轮引擎部件、涡轮叶片以及其他飞机引擎紧固件和旋转部件。

镍基合金（Inconel 718）具备抗腐蚀、耐高温高压以及高强度等优异的材料特性。然而，该高温合金的低热传导率（散热困难）特性，以及在高温切削下易生成加工硬化层（work-hardened layer），导致其加工过程中容易产生高硬度的切屑。在传统加工中，由于切屑难以顺畅排除，容易粘附在刀刃上形成切屑瘤（BUE, Built-Up Edge），从而增加切削阻力。被硬化的切屑瘤二次切削工件，不仅显著增加刀具磨损，还严重影响钻孔质量。

汉鼎智慧科技的超声波加工模组为新材料加工提供了全新的解决方案！通过汉鼎的超声波辅助加工技术，能够有效降低切削阻力，提升加工效率，节省整体加工时间，并大幅减少刀具磨损。该技术不仅满足客户对高效加工的需求，还显著提升产能和降低生产成本，为客户创造多重价值。