Fordi det ikke finnes internasjonale standarder som definerer karbidkvaliteter eller -applikasjoner, må brukerne stole på sin egen dømmekraft og grunnleggende kunnskap for å lykkes.#utgangspunkt
Mens det metallurgiske begrepet "karbidkvalitet" refererer spesifikt til wolframkarbid (WC) sintret med kobolt, har det samme begrepet en bredere betydning innen maskinering: sementert wolframkarbid i kombinasjon med belegg og andre behandlinger.For eksempel regnes to vendeskjær laget av samme karbidmateriale, men med forskjellige belegg eller etterbehandling, som forskjellige kvaliteter.Det er imidlertid ingen standardisering i klassifiseringen av karbid- og beleggkombinasjoner, så ulike verktøyleverandører bruker ulike betegnelser og klassifiseringsmetoder i sine klassetabeller.Dette kan gjøre det vanskelig for sluttbrukeren å sammenligne kvaliteter, noe som er et spesielt vanskelig problem gitt at egnetheten til en karbidkvalitet for en gitt applikasjon kan påvirke sannsynlige skjæreforhold og verktøylevetid betydelig.
For å navigere i denne labyrinten, må brukere først forstå hva karbid er laget av og hvordan hvert element påvirker forskjellige aspekter ved maskinering.
Baksiden er det nakne materialet til skjæreinnsatsen eller det solide verktøyet under belegg og etterbehandling.Den består vanligvis av 80-95 % WC.For å gi basismaterialet de ønskede egenskapene, legger materialprodusenter til forskjellige legeringselementer til det.Det viktigste legeringselementet er kobolt (Co).Høyere nivåer av kobolt gir større seighet og lavere nivåer av kobolt øker hardheten.Svært harde underlag kan nå 1800 HV og gi utmerket slitestyrke, men de er svært sprø og kun egnet for svært stabile forhold.Det meget sterke underlaget har en hardhet på ca 1300 HV.Disse underlagene kan bare maskineres ved lavere skjærehastigheter, de slites raskere, men de er mer motstandsdyktige mot avbrutt kutt og ugunstige forhold.
Riktig balanse mellom hardhet og seighet er den viktigste faktoren når du velger en legering for en bestemt applikasjon.Å velge en karakter som er for hard kan resultere i mikrosprekker langs skjærekanten eller til og med katastrofal svikt.Samtidig slites kvaliteter som er for harde raskt ut eller krever redusert skjærehastighet, noe som reduserer produktiviteten.Tabell 1 gir noen grunnleggende retningslinjer for å velge riktig durometer:
De fleste moderne hardmetallskjær og karbidverktøy er belagt med en tynn film (3 til 20 mikron eller 0,0001 til 0,0007 tommer).Belegget består vanligvis av karbonlag av titannitrid, aluminiumoksid og titannitrid.Dette belegget øker hardheten og skaper en termisk barriere mellom utskjæringen og underlaget.
Selv om det bare ble populær for omtrent et tiår siden, har det å legge til en ekstra etterbeleggbehandling blitt industristandarden.Disse behandlingene er vanligvis sandblåsing eller andre poleringsmetoder som jevner ut topplaget og reduserer friksjonen, noe som reduserer varmeutviklingen.Prisforskjellen er vanligvis svært liten og i de fleste tilfeller anbefales det å foretrekke den behandlede sorten.
For å velge riktig karbidkvalitet for en bestemt applikasjon, se leverandørens katalog eller nettside for instruksjoner.Selv om det ikke er noen formell internasjonal standard, bruker de fleste leverandører diagrammer for å beskrive anbefalte driftsområder for karakterer basert på et "bruksområde" uttrykt som en alfanumerisk kombinasjon med tre tegn, for eksempel P05-P20.
Den første bokstaven angir ISO-materialgruppen.Hver materialgruppe er tildelt en bokstav og en tilsvarende farge.
De neste to tallene representerer den relative hardheten til karakterer fra 05 til 45 i trinn på 5. 05-applikasjoner krever en svært hard karakter for gunstige og stabile forhold.45 Bruksområder som krever svært tøffe legeringer for tøffe og ustabile forhold.
Igjen, det er ingen standard for disse verdiene, så de bør tolkes som relative verdier i den spesielle karaktertabellen de vises i.For eksempel kan karakterer merket P10-P20 i to kataloger fra forskjellige leverandører ha ulik hardhet.
En karakter merket P10-P20 i et dreieklassebord kan ha en annen hardhet enn en karakter merket P10-P20 i et freseklassebord, selv i samme katalog.Denne forskjellen koker ned til at gunstige forhold varierer fra applikasjon til applikasjon.Dreieoperasjoner utføres best med svært harde sorteringer, men ved fresing krever gunstige forhold en viss styrke på grunn av den intermitterende naturen.
Tabell 3 gir en hypotetisk tabell over legeringer og deres bruk i dreieoperasjoner av varierende kompleksitet, som kan være oppført i katalogen til en leverandør av skjæreverktøy.I dette eksemplet anbefales klasse A for alle svingforhold, men ikke for kraftig avbrutt skjæring, mens klasse D anbefales for kraftig avbrutt vending og andre svært ugunstige forhold.Verktøy som MachiningDoctor.com's Grades Finder kan søke etter karakterer ved å bruke denne notasjonen.
Akkurat som det ikke finnes noen offisiell standard for omfanget av frimerker, finnes det ingen offisiell standard for merkenavn.Imidlertid følger de fleste store leverandørene av hardmetallskjær de generelle retningslinjene for deres karakterbetegnelser."Klassiske" navn er i formatet BBSSNN med seks tegn, der:
Forklaringen ovenfor er riktig i mange tilfeller.Men siden dette ikke er en ISO/ANSI-standard, har noen leverandører gjort sine egne justeringer av systemet, og det vil være lurt å være klar over disse endringene.
Mer enn noen annen applikasjon spiller legeringer en viktig rolle i dreieoperasjoner.På grunn av dette vil en dreiet profil ha det største utvalget av karakterer når du sjekker noen leverandørs katalog.
Det brede utvalget av dreiekvaliteter er resultatet av et bredt spekter av dreieoperasjoner.Alt faller inn i denne kategorien, fra kontinuerlig skjæring (hvor skjærekanten er i konstant kontakt med arbeidsstykket og ikke opplever sjokk, men genererer mye varme) til avbrutt skjæring (som genererer sterke støt).
Det brede utvalget av dreiekvaliteter dekker også et stort antall diametre i produksjonen, fra 1/8" (3 mm) for sveitsiske maskiner til 100" for tung industriell bruk.Fordi skjærehastighet også er avhengig av diameter, kreves det forskjellige kvaliteter som er optimalisert for lave eller høye skjærehastigheter.
Store leverandører tilbyr ofte separate serier med karakterer for hver materialgruppe.I hver serie varierer karakterene fra harde materialer som er egnet for avbrutt bearbeiding til de som er egnet for kontinuerlig bearbeiding.
Ved fresing er utvalget av kvaliteter som tilbys mindre.På grunn av den overveiende intermitterende applikasjonen krever kuttere tøffe kvaliteter med høy seighet.Av samme grunn må belegget være tynt, ellers vil det ikke tåle støt.
De fleste leverandører vil frese ulike materialgrupper med stiv bakside og ulike belegg.
Ved skjæring eller rilling er karaktervalget begrenset på grunn av skjærehastighetsfaktorer.Det vil si at diameteren blir mindre når kuttet nærmer seg midten.Dermed reduseres skjærehastigheten gradvis.Ved skjæring mot midten når hastigheten til slutt null ved slutten av skjæringen, og operasjonen blir en skjæring i stedet for et kutt.
Derfor må kvalitetene som brukes til avskjæring være kompatible med et bredt spekter av skjærehastigheter, og underlaget må være sterkt nok til å tåle skjæring ved slutten av operasjonen.
Grunne riller er et unntak fra andre typer.På grunn av likhetene med dreiing, tilbyr leverandører med et stort utvalg av rilleskjær ofte et større utvalg av kvaliteter for visse materialgrupper og forhold.
Ved boring er skjærehastigheten i midten av boret alltid null, og skjærehastigheten i periferien avhenger av diameteren på boret og rotasjonshastigheten til spindelen.Karakterer optimert for høye skjærehastigheter er ikke egnet og bør ikke brukes.De fleste leverandører tilbyr bare noen få varianter.
Pulvere, deler og produkter er forskjellige måter selskaper driver på med additiv produksjon.Karbid og verktøy er forskjellige suksessområder.
Fremskritt i materialer har gjort det mulig å lage en keramisk endefres som yter godt ved lavere skjærehastigheter og konkurrerer med endefreser av karbid i en lang rekke bruksområder.Butikken din kan begynne å bruke keramiske verktøy.
Mange butikker gjør den feilen å tro at avanserte verktøy er plug-and-play.Disse verktøyene kan passe inn i eksisterende verktøyholdere eller til og med i de samme frese- eller dreielommene som hardmetallskjær, men det er der likhetene slutter.
Innleggstid: 22. mars 2023