Lyhyt keskustelu työkalumateriaalien luokituksesta

 

Eri olosuhteissa on olemassa erilaisia ​​leikkausmenetelmiä, ja tällaisissa tapauksissa leikkaustyökalut vaativat tiettyjä ainutlaatuisia ominaisuuksia. Tämän suorituskyvyn saavuttamiseksi leikkaustyökalut on valmistettu eri materiaaleista. Tiettyyn käyttötarkoitukseen valittu materiaali riippuu käsiteltävästä materiaalista, koneistuksen tyypistä sekä tuotteen määrästä ja laadusta.

Työkalumateriaalit voidaan luokitella useisiin luokkiin käytetyn materiaalin perusteella:

 

1. Hiilityökaluteräs

2. High-Speed ​​Steel (HSS)

3. Sementoitu kovametalli

4. Keraamiset työkalut

5. Kuutioinen boorinitridi (CBN)

6. Timanttityökalut

 

 

I hiili työkalu teräs

 

Hiilityökaluteräs on edullinen metallinleikkaustyökalu, jota käytetään hitaisiin koneistuksiin. Nämä tavallisesta hiiliteräksestä valmistetut leikkaustyökalut sisältävät 0.6-1,5 % hiiltä ja hyvin pieniä määriä (alle 0,5 %) mangaania ja piitä. Muita metalleja, kuten kromia ja vanadiinia, lisätään kovuuden ja raekoon muuttamiseksi.

 

Hiiliteräs on kulutusta kestävä ja pystyy säilyttämään terävän leikkuureunan. Hiilityökaluteräksellä on hyvä työstettävyys, mutta tämä materiaali menettää nopeasti kovuutensa noin 250 asteessa.

 

Siksi sitä ei voida käyttää korkeissa lämpötiloissa, minkä vuoksi se saattaa olla korvaamaton joissakin nykyisissä koneistustoiminnoissa.

 

Hiiliterästyökaluja käytetään kierreporissa, jyrsintätyökaluissa, sorvaus- ja muotoilutyökaluissa, ja ne soveltuvat pehmeille materiaaleille, kuten messingille, alumiinille ja magnesiumille.

 

Lämpötilankestävyys: Jopa 450 astetta

Kovuus: Jopa HRC65

 

 

II High-Speed ​​Steel (HSS)

 

▲ HSS

 

Pikateräs on korkeahiilinen teräs, joka sisältää suuren määrän seosaineita, kuten volframia, molybdeeniä ja kromia. Nämä elementit parantavat karkaisua, sitkeyttä ja kulutuskestävyyttä, mikä takaa korkeamman metallinpoistonopeuden.

 

Kohtuullisessa noin 650 asteen lämpötilassa se menettää kovuutensa.

 

Siksi jäähdytysnestettä tulee käyttää työkalun käyttöiän pidentämiseksi. Pikateräs voidaan käyttää useita kertoja uudelleen hiomalla. Pikateräkselle tehdään tiettyjä pintakäsittelyjä sen suorituskyvyn parantamiseksi.

 

Pikateräksessä käytetyt pintakäsittelyt:

Kiillotus:Vähentää kitkaa

Typpitys:Lisää kulutuskestävyyttä

Kromipinnoitus:Vähentää kitkaa

Hapetus:Vähentää kitkaa

 

Valmistukseen voidaan käyttää pikateräsmateriaaleja: porat, jyrsimet, avarret jne.

 

Leikkausnopeusalue: Vc=30-50 metriä/minuutti

Lämpötilankestävyys: Jopa 650 astetta

Kovuus: HRC67 asti

 

 

III Sementoitu karbidi

 

▲ Sementoitu kovametalli

 

Sementoidut kovametallityökalut valmistetaan jauhemetallurgiatekniikoilla. Ne koostuvat volframista, tantalista ja titaanikarbidista, joissa sideaineena on koboltti (kun sideaine on nikkeliä tai molybdeeniä, sitä kutsutaan kermetiksi).

 

Sementoidut kovametallityökalut ovat erittäin kovia ja kestävät erittäin suuria nopeuksia.

 

Sementoidut kovametallityökalut eivät menetä kovuuttaan jopa 1000 asteen lämpötiloissa.

 

Rouhintaan käytetään runsaasti kobolttia sisältäviä työkaluja, kun taas viimeistelyyn käytetään vähän kobolttia sisältäviä työkaluja.

 

Leikkausnopeusalue:Vc=60-200 metriä/minuutti

Lämpötilankestävyys:Jopa 1000 astetta

Kovuus:Jopa HRC90

 

 

IV Keraamiset materiaalit

 

▲ Keramiikka

 

Yleisimmät keraamiset materiaalit ovat alumiinioksidi ja piinitridi. Keraaminen materiaalijauhe puristetaan haluttuun muotoon ja sitten sintrataan.

 

Keraamiset työkalut ovat kemiallisesti inerttejä ja korroosionkestäviä, ja niillä on korkea puristuslujuus. Ne pysyvät vakaina jopa 1800 asteen lämpötiloissa, toimivat 10 kertaa nopeammin kuin HSS, niillä on erittäin alhainen kitka työkalun pinnan ja lastujen välillä ja niillä on alhainen lämmönjohtavuus. Jäähdytysnestettä ei yleensä tarvita, ja keraamiset työkalut voivat tarjota erittäin hienon pinnan.

 

Leikkausnopeus:Vc=300-600 metriä/minuutti

Lämpötilankestävyys:Jopa 1200 astetta

Kovuus:HRC93 asti

 

 

V kuutioinen boorinitridi (CBN)

 

▲ CBN

 

CBN on toiseksi kovin materiaali timantin jälkeen ja sitä käytetään usein manuaalisissa laitteissa. Sillä on erittäin korkea kulutuskestävyys ja sitä käytetään yleisesti hiomalaikkojen hioma-aineena. Teräviä reunoja ei suositella käytettäväksi.

 

Leikkausnopeus:Vc=600-800 metriä/minuutti

Kovuus:Suurempi kuin HRC95

 

 

VI Timantti

 

▲ Timantti

 

Timantti on kovin tunnettu materiaali ja myös kallein. Sillä on erinomainen lämmönjohtavuus ja korkea sulamispiste. Timanttityökaluilla on poikkeuksellinen kulutuskestävyys, alhainen kitkakerroin ja alhainen lämpölaajeneminen. Ne ovat ihanteellisia erittäin kovien materiaalien, kuten karbidien, nitridien ja lasin, työstämiseen.

 

Timanttityökalut tarjoavat erinomaisen pintakäsittelyn ja mittatarkkuuden.

 

Tänään olemme keskustelleet lyhyesti eri työkalumateriaalien ominaisuuksista. Ei ole olemassa yhtä parasta materiaalia, on vain sopivin.