Výber triedy karbidu: Sprievodca |moderná strojárska dielňa

Pretože neexistujú žiadne medzinárodné normy definujúce akosti alebo aplikácie tvrdokovu, používatelia sa musia spoliehať na svoj vlastný úsudok a základné znalosti, aby boli úspešní.#základňa
Zatiaľ čo metalurgický termín „karbidový stupeň“ sa vzťahuje konkrétne na karbid volfrámu (WC) spekaný s kobaltom, tento termín má širší význam pri obrábaní: slinutý karbid volfrámu v kombinácii s povlakmi a inými úpravami.Napríklad dve sústružnícke doštičky vyrobené z rovnakého karbidového materiálu, ale s rôznymi povlakmi alebo dodatočnou úpravou, sa považujú za rôzne triedy.Neexistuje však žiadna štandardizácia v klasifikácii kombinácií tvrdokovu a povlaku, takže rôzni dodávatelia rezných nástrojov používajú vo svojich tabuľkách tried rôzne označenia a metódy klasifikácie.To môže sťažiť koncovému užívateľovi porovnávanie akostí, čo je obzvlášť zložitý problém, pretože vhodnosť tvrdokovovej triedy pre danú aplikáciu môže značne ovplyvniť pravdepodobné rezné podmienky a životnosť nástroja.
Aby sa používateľ mohol orientovať v tomto bludisku, musí najprv pochopiť, z čoho je karbidová trieda vyrobená a ako každý prvok ovplyvňuje rôzne aspekty obrábania.
Nosič je holý materiál reznej doštičky alebo pevného nástroja pod povrchovou úpravou a dodatočnou úpravou.Zvyčajne pozostáva z 80-95% WC.Aby substrát získal požadované vlastnosti, výrobcovia materiálov k nemu pridávajú rôzne legujúce prvky.Hlavným legujúcim prvkom je kobalt (Co) – vyšší obsah kobaltu vedie k väčšej húževnatosti, zatiaľ čo nižší obsah kobaltu zvyšuje tvrdosť.Veľmi tvrdé substráty môžu dosiahnuť 1800 HV a poskytujú vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu, ale sú veľmi krehké a vhodné len do veľmi stabilných podmienok.Veľmi pevný substrát má tvrdosť asi 1300 HV.Tieto substráty sa dajú opracovať len pri nižších rezných rýchlostiach, rýchlejšie sa opotrebúvajú, ale sú odolnejšie voči prerušovaným rezom a nepriaznivým podmienkam.
Správna rovnováha medzi tvrdosťou a húževnatosťou je najdôležitejším faktorom pri výbere zliatiny pre konkrétnu aplikáciu.Výber príliš tvrdej triedy môže mať za následok mikrozlomenie reznej hrany alebo dokonca katastrofické zlyhanie.Príliš tvrdé triedy sa zároveň rýchlo opotrebúvajú alebo vyžadujú zníženie reznej rýchlosti, čo znižuje produktivitu.Tabuľka 1 poskytuje niekoľko základných pokynov pre výber správneho tvrdomeru:
Väčšina moderných karbidových doštičiek a tvrdokovových nástrojov je potiahnutá tenkým filmom (3 až 20 mikrónov alebo 0,0001 až 0,0007 palca).Povlak zvyčajne pozostáva z vrstiev nitridu titánu, oxidu hlinitého a karbonitridu titánu.Tento povlak zvyšuje tvrdosť a vytvára tepelnú bariéru medzi výrezom a substrátom.
Aj keď si získal popularitu len pred desiatimi rokmi, pridanie dodatočnej úpravy po nanesení náteru sa stalo priemyselným štandardom.Tieto úpravy sú zvyčajne pieskovaním alebo inými technikami leštenia, ktoré vyhladzujú vrchnú vrstvu a znižujú trenie, čím znižujú tvorbu tepla.Cenový rozdiel je zvyčajne malý a vo väčšine prípadov sa pri výbere odrody odporúča následné spracovanie.
Ak chcete vybrať správnu triedu karbidu pre konkrétnu aplikáciu, pokyny nájdete v katalógu alebo webovej lokalite dodávateľa.Hoci neexistuje žiadna formálna medzinárodná norma, väčšina predajcov používa tabuľky na popis odporúčaného prevádzkového rozsahu tried na základe „rozsahu“ vyjadreného ako kombinácia troch písmen a číslic, ako napríklad P05-P20.
Prvé písmeno označuje skupinu materiálov podľa normy ISO.Každá skupina materiálov má priradené písmeno a zodpovedajúcu farbu.
Nasledujúce dve čísla predstavujú relatívnu úroveň tvrdosti triedy v rozsahu od 05 do 45 v krokoch po 5. 05 aplikácie vyžadujú veľmi tvrdú triedu vhodnú pre priaznivé a stabilné podmienky.45 Aplikácia vyžadujúca veľmi húževnatú triedu vhodnú do drsných a nestabilných podmienok.
Pre tieto hodnoty opäť neexistuje žiadny štandard, takže by sa mali interpretovať ako relatívne hodnoty v konkrétnej hodnotiacej tabuľke, v ktorej sa vyskytujú.Napríklad trieda označená P10-P20 v dvoch katalógoch od rôznych dodávateľov môže mať rôznu tvrdosť.
Dokonca aj v tom istom katalógu môže mať trieda označená P10-P20 v tabuľke tried pre sústruženie inú tvrdosť ako trieda označená P10-P20 v tabuľke tried frézovania.Tento rozdiel spočíva v rôznych priaznivých podmienkach pre rôzne aplikácie.Sústružnícke operácie sa najlepšie vykonávajú s veľmi tvrdými triedami, ale pri frézovaní si priaznivé podmienky vyžadujú určitú silu kvôli prerušovanej povahe.
Tabuľka 3 poskytuje hypotetickú tabuľku zliatin a ich použitia pri rôznych zložitých sústružníckych operáciách, ktoré môžu byť uvedené v katalógu dodávateľa rezných nástrojov.V tomto príklade sa trieda A odporúča pre všetky podmienky sústruženia, ale nie pre ťažké prerušované rezanie, zatiaľ čo trieda D sa odporúča pre ťažké prerušované sústruženie a iné veľmi nepriaznivé podmienky.Pomocou tohto zápisu môžete známky vyhľadávať pomocou nástrojov, ako je vyhľadávač známok od MachiningDoctor.com.
Tak ako neexistuje oficiálna norma pre rozsah triedy, neexistuje ani oficiálna norma pre označenie triedy.Väčšina hlavných dodávateľov karbidových doštičiek sa však riadi všeobecnými pokynmi pre označenie ich triedy.„Klasické“ názvy sú v šesťznakovom formáte BBSSNN, kde:
Vyššie uvedené vysvetlenie je v mnohých prípadoch správne.Ale keďže toto nie je norma ISO/ANSI, niektorí predajcovia robia svoje vlastné úpravy systému a je múdre si tieto zmeny uvedomiť.
Akosti zohrávajú dôležitú úlohu pri sústružení aplikácií viac ako ktorákoľvek iná aplikácia.Preto pri prehliadaní katalógu akéhokoľvek dodávateľa bude mať sústružnícky diel najväčší výber akostí.
Táto široká škála sústružníckych tried je výsledkom širokého spektra sústružníckych operácií.Táto kategória siaha od nepretržitého rezania (kde je rezná hrana neustále v kontakte s obrobkom a nedochádza k nárazom, ale vytvára veľa tepla) až po prerušované rezanie (kde dochádza k silným nárazom).
Široká škála sústružníckych tried je tiež spojená s rôznymi priemermi vo výrobe, od 1/8″ (3 mm) pre stroje švajčiarskeho typu až po 100″ pre ťažké priemyselné použitie.Pretože rýchlosť rezania závisí aj od priemeru, sú potrebné rôzne triedy, ktoré sú optimalizované pre nízke alebo vysoké rezné rýchlosti.
Hlavní dodávatelia často ponúkajú samostatné série pre každú skupinu materiálov.Typy v každej sérii siahajú od tvrdých materiálov pre prerušované rezanie až po tvrdé materiály pre kontinuálne rezanie.
Pri frézovaní je rozsah ponúkaných akostí menší.Kvôli prerušovanej povahe aplikácie vyžadujú frézovacie nástroje húževnaté triedy s vysokou odolnosťou proti nárazu.Z rovnakého dôvodu musí byť povlak tenký, inak nebude odolávať nárazom.
Väčšina dodávateľov bude frézovať rôzne skupiny materiálov s pevnými podkladmi a rôznymi povlakmi.
Pri upichovaní alebo zapichovaní je výber triedy obmedzený v dôsledku faktorov reznej rýchlosti.To znamená, že priemer sa zmenšuje, keď sa rez blíži k stredu.Preto sa rýchlosť rezania postupne znižuje.Pri rezaní smerom k stredu rýchlosť nakoniec na konci rezu dosiahne nulu a z operácie sa namiesto rezu stane strih.
Kvalita upichovania teda musí byť kompatibilná so širokým rozsahom rezných rýchlostí a substrát musí byť dostatočne pevný, aby na konci operácie vydržal strih.
Plytké drážky sú výnimkou iných typov.Kvôli podobnosti so sústružením dodávatelia so širokým výberom zapichovacích doštičiek často ponúkajú širšiu škálu akostí pre určité skupiny materiálov a podmienky.
Pri vŕtaní je rezná rýchlosť v strede vrtáka vždy nulová, pričom rezná rýchlosť na obvode závisí od priemeru vrtáka a rýchlosti otáčania vretena.Triedy optimalizované pre vysoké rezné rýchlosti nie sú vhodné a nemali by sa používať.Väčšina predajcov ponúka len niekoľko druhov.
Mnohé obchody robia chybu, keď si myslia, že pokročilé nástroje sú plug-and-play.Tieto nástroje môžu pasovať do existujúcich držiakov nástrojov a dokonca pasovať do rovnakých puzdier na frézovanie alebo sústruženie ako karbidové doštičky, ale tu sa podobnosti končia.
Prášky, diely a produkty sú rôzne spôsoby, ako spoločnosti presadzujú aditívnu výrobu.Karbidové a rezné nástroje sú rôzne oblasti úspechu.
Séria vŕtačiek Ceratizit WTX-HFDS ušetrila OWSI 3,5 minúty na diel pri zložitých úlohách a úplne eliminovala nepodstatné operácie, čím sa zvýšila ziskovosť.


Čas odoslania: 21. augusta 2023