Pri rezanju kovin izbira materiala čelnega rezkarja ne določa le življenjske dobe orodja in natančnosti obdelave, temveč tudi neposredno vpliva na učinkovitost proizvodnje, obremenitev stroja in kakovost končnega izdelka. Kobalt inKarbidsta dva najpogosteje uporabljena razreda čelnih rezkarjev v industrijski proizvodnji, ki se precej razlikujeta po svoji trdoti, žilavosti, toplotni odpornosti in stroškovni-učinkovitosti.
Kaj so kobaltni končni rezkarji
Kobaltni čelni rezkarji so iz hitro{0}}reznega jekla (HSS) z določenim odstotkom dodanega kobalta (običajno 5 % do 8 %). Običajni razredi vključujejo M35 (5 % kobalta) in M42 (8 % kobalta). Dodatek kobalta spremeni mehanizem sekundarnega utrjevanja jekla in upočasni izgubo trdote med visoko-temperaturnim rezanjem.
Glavne zmogljivosti:
- Ravnovesje trdote in žilavosti: trdota po Rockwellu je približno 65~70 HRC, z močno odpornostjo na udarce.
- Dobra toplotna odpornost: lahko ohrani ostrino pri približno 600 stopinjah, kar podaljša čas rezanja.
- Močna prilagodljivost obdelave: lahko reže nerjavno jeklo, orodno jeklo, titanove zlitine in druge trde kovine.
- Visoka stroškovna učinkovitost: proizvodni stroški so nižji kot pri orodjih iz karbidne trdine, pri stroških posameznega orodja pa je mogoče prihraniti 30% ~ 50%.
Pogosti scenariji uporabe:
- Srednje in nizkohitrostna obdelava (rezalna hitrost 20~40 m/min)
- Konstrukcijsko jeklo, legirano jeklo, deli iz nerjavečega jekla
- Popravilo orodij in matric ter-poskusna proizvodnja posameznih kosov
- Prekinjeni pogoji rezanja, kot je rezkanje utorov in robov
Kaj so rezkarji iz karbidne trdine
Čelni rezkarji iz karbidne trdinese proizvajajo s prašno metalurgijo s sintranjem volframovega karbida (WC) in kobalta (Co). Volframov karbid predstavlja približno 88 % do 94 % materiala, medtem ko kobalt kot vezivo predstavlja 6 % do 12 %. Mikrostruktura karbidnih orodij določa njihovo izjemno trdoto in odpornost proti obrabi.
Glavne zmogljivosti:
- Izjemno visoka trdota: HRA 90+, lahko vzdržuje trdoto nad 800 stopinj, primerno za visoko-hitro rezanje.
- Močna odpornost proti obrabi: kaže izjemno nizko stopnjo obrabe pri dolgotrajnem neprekinjenem rezanju.
- Dobra dimenzijska stabilnost: nizek koeficient toplotnega raztezanja, ohranja natančnost obdelave.
- Združljivi premazi: Običajni premazi, kot sta TiAlN in AlTiN, lahko dodatno izboljšajo življenjsko dobo orodja in hitrost rezanja.
Pogosti scenariji uporabe:
- Visoko{0}}hitrostna obdelava (rezalna hitrost 100~300 m/min)
- Aluminijeve zlitine, kaljeno jeklo, kalupno jeklo, -serijska proizvodnja
- Precizna izdelava kalupov, obdelava letalskih delov
- Okolja z visoko togostjo strojnega orodja in hitrostjo vretena
Karbid proti kobaltu: učinki premaza
Premaz je pomembno sredstvo za izboljšanje delovanja orodja. Tudi če je podlaga enaka, lahko primeren premaz znatno podaljša življenjsko dobo orodja in izboljša učinkovitost rezanja.
Rezalna orodja iz kobalta se zanašajo na prevleke, ki nadomestijo pomanjkanje trdote in odpornosti proti obrabi, zato je pri izbiri prevlek večji poudarek na "podaljšanju življenjske dobe orodja" in "zmanjšanju oprijemanja orodja".
Karbidna orodjasami imajo visoko trdoto in močno odpornost proti obrabi. Glavni pomen premaza je izboljšati toplotno odpornost in razširiti varnostno okno za visoko-hitro rezanje.
|
Vrsta premaza |
Glavna funkcija |
Kobaltni končni rezkarji |
Čelni rezkarji iz karbidne trdine |
|
TiN (titanov nitrid) |
Izboljšajte odpornost proti obrabi in zmanjšajte trenje |
Občutno podaljša življenjsko dobo za približno 50 %, primeren za srednje in nizke hitrosti obdelave jekla in nerjavnega jekla |
Življenjska doba je omejena, predvsem izboljša površinsko obdelavo |
|
TiCN (titanov karbonitrid) |
Izboljšajte trdoto in zmanjšajte tveganje zapikanja noža |
Učinkovito se soočite z-legiranim jeklom z visoko trdoto in upočasnite obrabo orodja |
Izboljša odpornost proti obrabi pri -hitri obdelavi, vendar njegova toplotna odpornost ni tako dobra kot TiAlN |
|
TiAlN / AlTiN |
Visoko temperaturna oksidacijska odpornost, primerna za suho rezanje |
Izboljšana toplotna odpornost, kar omogoča rahlo povečanje hitrosti rezanja |
Občutno podaljšajte življenjsko dobo rezila za 2-3-krat pri visoko-hitrostnem rezanju in zmanjšajte tveganje odkrušenja robov |
|
DLC (Diamond-like Carbon) |
Ultra{0}}nizko trenje, preprečite lepljenje |
Ima očiten učinek hlajenja in proti{0}}sprijemanju pri obdelavi nodularnih kovin (aluminij, baker) |
Izjemna zmogljivost pri-hitrostnem rezanju ne-železnih kovin, ohranjanje ostrine dlje časa |
Karbid proti kobaltu: rezalna zmogljivost
Visokohitrostna obdelava-
Medtem ko imajo rezkarji iz kobaltnega jekla dobro toplotno odpornost, njihova trdota ni zadostna za vzdrževanje dolgotrajnega rezanja pri izjemno visokih hitrostih. Med trajnim-hitrostnim delovanjem je rezalnik dovzeten za toplotno mehčanje in pospešeno obrabo, zaradi česar je bolj primeren za stabilne pogoje rezanja pri srednjih do nizkih hitrostih.
V nasprotju s tem imajo rezkarji iz karbidne trdine visoko trdoto in močno toplotno odpornost ter lahko ohranijo ostrino pri visokih hitrostih 100–300 m/min. V kombinaciji z -strojnimi orodji visoke trdnosti lahko bistveno izboljšajo učinkovitost obdelave in kakovost površine.
Prekinjeno rezanje
Pri prekinjenem rezanju so orodja pogosto izpostavljena udarnim obremenitvam. Rezkarji iz kobaltnega jekla so zaradi svoje visoke žilavosti, močne odpornosti na udarce in odpornosti proti krušenju primerni za aplikacije s prekinjenim kontaktom, kot je rezkanje utorov in robov.
Rezkarji iz karbidne trdine so bolj krhki in so nagnjeni k mikrorazpokam ali krušenju med prekinjenim rezanjem, zlasti kadar je globina reza velika ali je togost vpenjanja nezadostna. Zato so v takšnih delovnih pogojih običajno prednostna orodja iz kobaltnega jekla.
Suho rezanje
V odsotnosti hladilne tekočine bodo rezkarji iz kobaltnega jekla pospešili zatemnitev zaradi toplote zaradi trenja, kar znatno skrajša njihovo življenjsko dobo. Običajno so primerni samo za nizke-hitrostne ali kratkotrajne-postopke suhega rezanja.
Če so rezkarji iz karbidne trdine kombinirani s premazi,-odpornimi na vročino (kot sta TiAlN in AlTiN), lahko učinkovito zavirajo oksidativno obrabo med-hitrostnim suhim rezanjem in ohranjajo ostrino rezila, zaradi česar so primerni za scenarije, kjer je treba zmanjšati uporabo hladilne tekočine.
Mokro rezanje
Hlajenje in mazanje bistveno izboljšata delovanje obeh orodij. Rezkarji iz kobaltnega jekla lahko zmanjšajo rezalno temperaturo, upočasnijo obrabo in izboljšajo kakovost rezalne površine med mokrim rezanjem, zaradi česar so posebej primerni za obdelavo s srednjo in nizko hitrostjo.
Rezkarji iz karbidne trdine prav tako imajo velike koristi od mokrega rezanja. Pri obdelavi visoko{1}}trdotnega jekla ali-neželeznih kovin lahko hladilno sredstvo zmanjša tveganje toplotnih razpok ter izboljša dimenzijsko stabilnost in splošno življenjsko dobo orodja.
Kobalt proti karbidnim čelnim rezkarjem
|
VS |
Kobaltni končni rezkarji |
Čelni rezkarji iz karbidne trdine |
|
Struktura substrata |
Hitrorezno jeklo + kobalt |
Volframov karbid + kobalt |
|
trdota |
HRC 65~70 |
HRA 90+ |
|
žilavost |
Visoka, ni enostavno za čipiranje |
Nizek, krhek |
|
Toplotna odpornost |
Visoka, lahko prenese 600 stopinj |
Izjemno visoka, prenese 800 stopinj + |
|
hitrost rezanja |
Srednja do nizka hitrost (20-40 m/min) |
Visoka hitrost (100~300 m/min) |
|
odpornost proti obrabi |
srednje |
Zelo visoko |
|
Odvisnost od premaza |
visoka |
srednje |
|
stroški |
Nižje |
višje |
|
Uporabna strojna orodja |
Strojna orodja nizke in srednje togosti |
Visoka togost in hitra strojna orodja |
|
Tipične aplikacije |
Občasno rezanje, maloserijska obdelava |
Visoko{0}}hitro rezanje,-natančna strojna obdelava velikega obsega |
Konec članka
Pri sodobni obdelavi se kobalt in karbid dopolnjujeta in ne nadomeščata. Orodja iz kobaltnega jekla so s svojo žilavostjo in stroškovno-učinkovitostjo odlična pri majhnih- do srednje-obsegih in prekinjenih rezih. Orodja iz karbidne trdine so s svojo visoko trdoto in odpornostjo proti obrabi nenadomestljiva v -hitri masovni proizvodnji.
Čeprav ima karbid visoko ceno na enoto, je mogoče stroške dela na enoto zmanjšati z zmanjšanjem pogostosti menjave orodij in skrajšanjem časa obdelave, življenjska doba pa lahko običajno doseže 2- do 5-kratno življenjsko dobo kobalta.
WAT TOOL- Zagotavlja vam izbiro orodij, optimizacijo postopka rezanja in celotno-tehnično podporo postopka, tako da je vsak rez natančen in učinkovit.Kontaktirajte naše inženirje zdajza pomoč vaši proizvodni liniji pri doseganju višje vrednosti.