燃燒室 銑&鑽 軍工級加工挑戰|泉發帶你了解國防產業新趨勢(2)

燃燒室 銑&鑽 軍工級加工挑戰|泉發帶你了解國防產業新趨勢(2)

燃燒室是航太與軍工引擎的「心臟」,承受著高壓燃氣與上千度高溫,是推力穩定與燃燒效率的關鍵。
這類零件多以 高溫耐熱鎳基合金與鈦合金 製造,例如 AMS5663(Inconel 718)Ti-6Al-4V,它們能在 700~1000 °C 仍維持強度與抗氧化性能。
然而,這種優異的材料特性同時也讓加工難度大幅提升:刀具在切削過程中承受高溫與高壓摩擦,若散熱不及、進給策略不當,極容易導致刀具崩刃或加工變形。

在航太與軍工產業中,燃燒室內壁、噴嘴座與冷卻流道的尺寸誤差通常要求在 ±0.01 mm 以內,
因此,加工不僅是「能切削」,更要求「穩定切削」與「重複切削」。這正是泉發車刀與京瓷長年合作、深入研究難切削材解決方案的關鍵價值。

航太產業

材料難點與加工挑戰

AMS5663(Inconel 718 是美國航空航太規範(AMS)中的代表性材料,其化學組成以鎳(Ni)為基礎,添加鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈮(Nb)與鈦(Ti)等元素,提供極佳的高溫強度與抗蠕變性。
然而,正是這種強化機構,使得 AMS5663 的切削難度極高。以下為實際加工中的三大挑戰:

1、導熱差、熱集中

Inconel 718 的導熱率僅約 11 W/m·K(碳鋼約為 50 W/m·K),
切削熱難以散出,集中於刀刃與切屑交界處。
在連續切削下,刀具溫度可達 900 °C,導致塗層氧化、崩角與尺寸漂移。

2、加工硬化顯著

由於材料延展性高、切削變形量大,切削後表層會急速硬化(硬度可上升 200 HV 以上),
下一刀進入硬化層時刀具負荷倍增,常出現微裂與崩刃。
若刀具前角不足或排屑設計不良,極易導致加工表面拉傷或積屑瘤生成。

3、切屑控制困難、幾何容錯低

燃燒室零件多為薄壁結構、曲面流道或內孔交錯的設計,
容錯率低於 0.01 mm,稍有振動即會造成變形或表面波紋。
Inconel 的切屑黏著性強、難以斷屑,若排屑不順可能卡在孔道內部造成崩角。

4、刀具壽命短、熱疲勞問題

在高溫合金切削中,刀具磨耗型態以「磨損 + 崩角 + 塑性變形」並存為主。
AMS5663 在退火狀態下強度高達 1250 MPa,熱處理後可超過 1400 MPa,
若使用一般硬質合金刀具,壽命往往不到 10 分鐘。
因此,必須依靠高紅硬性塗層、精準冷卻與刀桿剛性設計,才能穩定生產。

泉發 文章 封面 4 2

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泉發的刀具解決方案

泉發車刀結合京瓷航太加工刀具系列,針對 AMS5663 Inconel 718、Hastelloy X 等材料提供完整解決方案:
燃燒室加工

粗加工|Sialon 陶瓷刀片 KS6030+MFH 高效率銑刀

Sialon 陶瓷刀片 KS6030 – 高速加工耐熱合金的關鍵第一步

適用材料:AMS5663(Inconel 718)、Hastelloy、Waspaloy
適用工序:燃燒室內外殼的高速粗加工、熱端零件的連續切削

KS6030 特色:

    1. Sialon(Si-Al-O-N)陶瓷材質,特別針對高溫合金的高速切削開發。

    2. 在硬化層與耐熱材切削時具備極高的耐磨耗性。

    3. 相比硬質合金,可在 4~8 倍以上的切削速度 下加工(Vc 可達 400–800 m/min)。

    4. 抗崩損性強,能在加工 Inconel 718 時保持穩定刀刃。

    5. 適合 燃燒室外殼深度切削長時間連續切削

MFH 高效率銑刀系列 – 高進給、抗震、適合大面積切削
  • 小切深、大進給的高效率銑削策略,能分散切削負荷。

  • 刀片設計採 圓弧刃+抗震結構,適用燃燒室外殼、法蘭面與大型座面加工。

  • 京瓷 MEGACOAT NANO EX 塗層具強烈抗磨耗能力,能承受 Inconel 加工時的大量殘餘熱。
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鑽孔加工|DRA × KDA 全方位高溫合金鑽削解決方案

燃燒室零件(AMS5663 Inconel 718、Hastelloy X 等)
常包含大量 冷卻孔、噴嘴孔、深孔流道、焊接導孔
在高溫難切削材上鑽孔時,孔位精度、排屑、溫度控制與刀具壽命都是關鍵。
泉發提供 DRA 快速鑽系列、KDA 高效鑽頭的整合策略,
打造航太與軍工等級的鑽孔穩定性。

DRA 快速鑽系列|高精度定心 × 優異真圓度

DRA 是京瓷為耐熱合金所開發的高精度鑽頭,特別適合燃燒室的小徑孔與高精度孔加工。

DRA 的核心優勢
  • 雙導向刃設計(Double Guide Pads)
    提高定心能力,抑制鑽頭偏心與孔位漂移。

  • 專為 Inconel/Hastelloy 設計的刃型幾何
    減少積屑瘤,降低孔壁摩擦與燒傷。

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KDA 高效鑽頭|深孔加工 × 高剛性 × 高速耐熱

KDA 是京瓷針對 深孔、高熱負荷、長時間加工 特別設計的高效鑽頭。
特別適合燃燒室的深度冷卻孔與高要求孔壁品質的部位。

KDA 的核心優勢
  • 三刃式結構(Tri-Blade Strength)
    剛性更高,不易偏移,特別適合深孔。

  • 大排屑槽幾何設計
    有效降低 Inconel 的黏附問題。

  • 耐熱塗層
    可承受 AMS5663 的高切削溫度,壽命比傳統鑽頭高 1.5~2 倍。

  • 可選長度:3D、5D、8D

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精修加工|PR115S/PR120S 鎳基合金專用刀片

針對 AMS5663、Inconel 718、Hastelloy 等耐熱合金的精修加工,
泉發選用京瓷最新一代的 PR115S 與 PR120S 系列刀片,具備更高的抗磨耗性與穩定性,
特別適用於燃燒室內孔、噴嘴座、密封面等高精度部位。

PR115S — 鎳基合金精修刀片(高韌性 × 抗微崩)

PR115S 採用京瓷最新技術,專為 連續切削與輕間斷加工 的鎳基合金精修而設計:

  • 高韌性材質能有效降低微崩刃機率

  • 適合薄壁與內孔等「不允許尺寸跳動」的加工部位

  • 表面精度良好,能維持穩定的 Ra 0.8 μm 以下

  • 適用 Inconel 718、AMS5663 的中速精修

PR120S
— 高耐磨鎳基合金刀片(長壽命 × 耐高溫)

PR120S是京瓷針對 高溫合金的長壽命精加工 所設計:

  • 採用超耐磨塗層 + 高紅硬性基材,可耐受 900°C 切削熱

  • 壽命比傳統鎳基刀片提高 1.5~2 倍

  • 適合 AMS5663、Hastelloy X 的高精度尺寸修整

  • 在高熱負荷下仍能保持刃口鋒利,不易產生毛邊與崩角

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TurnKey 刀具整合服務,打造穩定製程

泉發不僅提供刀具,更以 TurnKey 刀具整合服務 協助客戶建立穩定、高效的加工流程。
從刀具選型、加工條件設定、高壓冷卻系統導入,到現場試切與參數優化,
泉發皆能根據實際工件材質(如 AMS5663、Hastelloy X、Ti-6Al-4V)與機台條件,量身制定解決方案。

這套 TurnKey 服務著重於製程整合與現場應用輔導,能有效預防:

  • 刀具崩角導致的內孔劃傷;

  • 長時間切削造成的孔位熱變形;

  • 加工振動引起的尺寸誤差。

泉發將多年航太加工經驗轉化為可複製的製程know-how,
讓客戶在導入京瓷刀具的同時,也能同步提升整體良率與生產穩定度,
實現符合軍工級品質的製程管理。

精密切削的極限,由泉發實現

燃燒室加工不僅是金屬切削的極限,更是對製程穩定與刀具整合能力的終極挑戰。
泉發車刀結合京瓷航太級刀具技術與TurnKey整合服務,
針對 AMS5663 Inconel 718、Hastelloy、Ti 合金等高溫難切削材,
提供兼顧效率與壽命的全方位解決方案。

以「精度 × 穩定 × 安全」為核心,泉發協助客戶打造軍工級製程品質,
讓每一次切削都更穩定、每一個燃燒室都更可靠。

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