Sådan vælger du hårdmetalkvalitet

Fordi der ikke er nogen internationale standarder, der definerer hårdmetalkvaliteter eller applikationer, skal brugerne stole på deres egen dømmekraft og grundlæggende viden for at få succes.#grundlag
Mens det metallurgiske udtryk "carbidkvalitet" specifikt refererer til wolframcarbid (WC) sintret med kobolt, har det samme udtryk en bredere betydning inden for bearbejdning: cementeret wolframcarbid i kombination med belægninger og andre behandlinger.For eksempel betragtes to drejeskær fremstillet af samme hårdmetal, men med forskellige belægninger eller efterbehandling, som forskellige kvaliteter.Der er dog ingen standardisering i klassificeringen af ​​hårdmetal- og belægningskombinationer, så forskellige værktøjsleverandører anvender forskellige betegnelser og klassificeringsmetoder i deres klassetabeller.Dette kan gøre det vanskeligt for slutbrugeren at sammenligne kvaliteter, hvilket er et særligt vanskeligt problem, da egnetheden af ​​en hårdmetalkvalitet til en given anvendelse kan påvirke sandsynlige skæreforhold og værktøjslevetid markant.
For at navigere i denne labyrint skal brugerne først forstå, hvad hårdmetal er lavet af, og hvordan hvert element påvirker forskellige aspekter af bearbejdning.
Bagsiden er det nøgne materiale på skæret eller det faste værktøj under belægning og efterbehandling.Den består normalt af 80-95% WC.For at give basismaterialet de ønskede egenskaber tilføjer materialeproducenter forskellige legeringselementer til det.Det vigtigste legeringselement er kobolt (Co).Højere niveauer af kobolt giver større sejhed og lavere niveauer af kobolt øger hårdheden.Meget hårde underlag kan nå 1800 HV og give fremragende slidstyrke, men de er meget skøre og kun egnede til meget stabile forhold.Det meget stærke underlag har en hårdhed på omkring 1300 HV.Disse substrater kan kun bearbejdes ved lavere skærehastigheder, de slides hurtigere, men de er mere modstandsdygtige over for afbrudte snit og ugunstige forhold.
Den rette balance mellem hårdhed og sejhed er den vigtigste faktor, når du vælger en legering til en bestemt anvendelse.At vælge en kvalitet, der er for hård, kan resultere i mikrorevner langs skærkanten eller endda katastrofale fejl.Samtidig slides kvaliteter, der er for hårde, hurtigt eller kræver en reduktion i skærehastigheden, hvilket reducerer produktiviteten.Tabel 1 giver nogle grundlæggende retningslinjer for valg af det rigtige durometer:
De fleste moderne hårdmetalskær og hårdmetalværktøjer er belagt med en tynd film (3 til 20 mikron eller 0,0001 til 0,0007 tommer).Belægningen består normalt af kulstoflag af titaniumnitrid, aluminiumoxid og titaniumnitrid.Denne belægning øger hårdheden og skaber en termisk barriere mellem udskæringen og underlaget.
Selvom det kun blev populær for omkring et årti siden, er tilføjelsen af ​​en ekstra efterbelægningsbehandling blevet industristandarden.Disse behandlinger er normalt sandblæsning eller andre poleringsmetoder, der udglatter det øverste lag og reducerer friktionen, hvilket reducerer varmeudviklingen.Prisforskellen er normalt meget lille, og i de fleste tilfælde anbefales det at foretrække den behandlede sort.
For at vælge den korrekte hårdmetalkvalitet til en bestemt anvendelse henvises til leverandørens katalog eller websted for instruktioner.Selvom der ikke er nogen formel international standard, bruger de fleste leverandører diagrammer til at beskrive anbefalede driftsområder for kvaliteter baseret på et "brugsområde" udtrykt som en alfanumerisk kombination med tre tegn, såsom P05-P20.
Det første bogstav angiver ISO-materialegruppen.Hver materialegruppe får tildelt et bogstav og en tilsvarende farve.
De næste to tal repræsenterer den relative hårdhed af kvaliteter fra 05 til 45 i trin på 5. 05 applikationer kræver en meget hård karakter for gunstige og stabile forhold.45 Anvendelser, der kræver meget hårde legeringer til barske og ustabile forhold.
Igen er der ingen standard for disse værdier, så de skal fortolkes som relative værdier i den særlige karaktertabel, hvori de optræder.For eksempel kan kvaliteter mærket P10-P20 i to kataloger fra forskellige leverandører have forskellig hårdhed.
En kvalitet mærket P10-P20 i et drejebord kan have en anden hårdhed end en kvalitet mærket P10-P20 i et fræseklassebord, selv i samme katalog.Denne forskel bunder i, at gunstige forhold varierer fra anvendelse til anvendelse.Drejeoperationer udføres bedst med meget hårde kvaliteter, men ved fræsning kræver gunstige forhold en vis styrke på grund af den intermitterende karakter.
Tabel 3 giver en hypotetisk tabel over legeringer og deres anvendelse i drejeoperationer af varierende kompleksitet, som kan være opført i kataloget for en skærende værktøjsleverandør.I dette eksempel anbefales klasse A til alle vendeforhold, men ikke til kraftig afbrudt skæring, mens klasse D anbefales til kraftig afbrudt vending og andre meget ugunstige forhold.Værktøjer såsom MachiningDoctor.com's Grades Finder kan søge efter karakterer ved hjælp af denne notation.
Ligesom der ikke er nogen officiel standard for frimærkernes omfang, er der ingen officiel standard for mærkenavne.De fleste af de store leverandører af hårdmetalskær følger dog de generelle retningslinjer for deres kvalitetsbetegnelser."Klassiske" navne er i formatet BBSSNN på seks tegn, hvor:
Ovenstående forklaring er korrekt i mange tilfælde.Men da dette ikke er en ISO/ANSI-standard, har nogle leverandører foretaget deres egne justeringer af systemet, og det ville være klogt at være opmærksom på disse ændringer.
Mere end nogen anden applikation spiller legeringer en afgørende rolle i drejeoperationer.På grund af dette vil en drejet profil have det største udvalg af kvaliteter, når du tjekker enhver leverandørs katalog.
Det brede udvalg af drejekvaliteter er resultatet af en bred vifte af drejeoperationer.Alt falder i denne kategori, fra kontinuerlig skæring (hvor skæret er i konstant kontakt med emnet og ikke oplever stød, men genererer meget varme) til afbrudt skæring (som genererer kraftige stød).
Det brede udvalg af drejekvaliteter dækker også et stort antal diametre i produktionen, fra 1/8″ (3 mm) til maskiner af schweizisk type til 100″ til tung industriel brug.Fordi skærehastigheden også er afhængig af diameter, kræves der forskellige kvaliteter, som er optimeret til lave eller høje skærehastigheder.
Store leverandører tilbyder ofte separate serier af kvaliteter for hver materialegruppe.I hver serie spænder kvaliteterne fra hårde materialer egnet til afbrudt bearbejdning til dem, der er egnede til kontinuerlig bearbejdning.
Ved fræsning er udvalget af kvaliteter mindre.På grund af applikationens overvejende intermitterende karakter kræver fræsere hårde kvaliteter med høj sejhed.Af samme grund skal belægningen være tynd, ellers tåler den ikke stød.
De fleste leverandører vil fræse forskellige materialegrupper med stiv bagside og forskellige belægninger.
Ved opskæring eller riller er valg af kvalitet begrænset på grund af skærehastighedsfaktorer.Det vil sige, at diameteren bliver mindre, når snittet nærmer sig midten.Således reduceres skærehastigheden gradvist.Når der skæres ind mod midten, når hastigheden til sidst nul ved slutningen af ​​snittet, og operationen bliver en forskydning frem for et snit.
Derfor skal de kvaliteter, der bruges til afskæring, være kompatible med en lang række skærehastigheder, og underlaget skal være stærkt nok til at modstå forskydning ved afslutningen af ​​operationen.
Lave riller er en undtagelse fra andre typer.På grund af lighederne med drejning tilbyder leverandører med et stort udvalg af rilleskær ofte et større udvalg af kvaliteter til bestemte materialegrupper og forhold.
Ved boring er skærehastigheden i midten af ​​boret altid nul, og skærehastigheden i periferien afhænger af borets diameter og spindlens rotationshastighed.Kvaliteter optimeret til høje skærehastigheder er ikke egnede og bør ikke bruges.De fleste leverandører tilbyder kun få varianter.
Pulvere, dele og produkter er forskellige måder, virksomheder presser additiv fremstilling på.Karbid og værktøjer er forskellige succesområder.
Fremskridt i materialer har gjort det muligt at skabe en keramisk pindfræser, der yder godt ved lavere skærehastigheder og konkurrerer med hårdmetal pindfræsere i en bred vifte af applikationer.Din butik begynder muligvis at bruge keramiske værktøjer.
Mange butikker begår den fejl at tro, at avancerede værktøjer er plug-and-play.Disse værktøjer kan passe ind i eksisterende værktøjsholdere eller endda i de samme fræse- eller drejelommer som hårdmetalskær, men det er her lighederne slutter.