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 udtrykket 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 skæreværktøjsleverandører anvender forskellige betegnelser og klassificeringsmetoder i deres karaktertabeller.Dette kan gøre det vanskeligt for slutbrugeren at sammenligne kvaliteter, et særligt vanskeligt problem, da egnetheden af en hårdmetalkvalitet til en given applikation i høj grad kan påvirke sandsynlige skæreforhold og værktøjslevetid.
For at navigere i denne labyrint skal brugeren først forstå, hvad en karbidkvalitet 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 substratet de ønskede egenskaber tilføjer materialeproducenter forskellige legeringselementer til det.Det vigtigste legeringselement er kobolt (Co) - højere koboltindhold resulterer i større sejhed, mens lavere koboltindhold 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 mikrobrud på skærkanten eller endda katastrofalt svigt.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 lag af titaniumnitrid, aluminiumoxid og titaniumcarbonitrid.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 sædvanligvis sandblæsning eller andre poleringsteknikker, der udglatter det øverste lag og reducerer friktionen og derved reducerer varmeudviklingen.Prisforskellen er normalt lille, og i de fleste tilfælde anbefales efterbehandling til sortsvalg.
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 det anbefalede driftsområde af kvaliteter baseret på "omfang" udtrykt som en kombination af tre bogstaver/tal, såsom P05-P20.
Det første bogstav angiver materialegruppen i henhold til ISO-standarden.Hver materialegruppe får tildelt et bogstav og en tilsvarende farve.
De næste to tal repræsenterer karakterens relative hårdhedsniveau, der spænder fra 05 til 45 i intervaller på 5. 05 applikationer kræver en meget hård kvalitet, der er egnet til gunstige og stabile forhold.45 En applikation, der kræver en meget hård kvalitet egnet 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 en kvalitet mærket P10-P20 i to kataloger fra forskellige leverandører have forskellig hårdhed.
Selv i samme katalog kan en kvalitet mærket P10-P20 i drejekvalitetstabellen have en anden hårdhed end en kvalitet mærket P10-P20 i fræsekvalitetstabellen.Denne forskel kommer ned til forskellige gunstige betingelser for forskellige anvendelser.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 anvendelser i forskellige komplekse drejeoperationer, der kan være opført i en skæreværktøjsleverandørs katalog.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 omfanget af en klasse, er der ingen officiel standard for klassebetegnelse.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, foretager nogle leverandører deres egne justeringer af systemet, og det er klogt at være opmærksom på disse ændringer.
Karakterer spiller en afgørende rolle i at gøre applikationer mere end nogen anden applikation.Derfor, når du gennemser enhver leverandørs katalog, vil drejedelen have det største udvalg af kvaliteter.
Denne brede vifte af drejekvaliteter er resultatet af en bred vifte af drejeoperationer.Denne kategori spænder fra kontinuerlig skæring (hvor skærkanten konstant er i indgreb med emnet og ikke påvirkes, men genererer meget varme) til afbrudt skæring (hvor kraftige stød forekommer).
En bred vifte af drejekvaliteter er også forbundet med forskellige 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.
Større leverandører tilbyder ofte separate seriekvaliteter for hver materialegruppe.Kvaliteterne i hver serie spænder fra hårde materialer til afbrudt skæring til hårde materialer til kontinuerlig skæring.
Ved fræsning er udvalget af kvaliteter mindre.På grund af applikationens intermitterende karakter kræver fræseværktøjer hårde kvaliteter med høj slagfasthed.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.Derfor reduceres skærehastigheden gradvist.Når der skæres ind mod midten, når hastigheden til sidst nul ved slutningen af snittet, og operationen bliver en forskydning i stedet for et snit.
Skillekvaliteten skal således være kompatibel 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 ligheden med drejning tilbyder leverandører med et bredt udvalg af rilleskær ofte et bredere udvalg af kvaliteter til bestemte materialegrupper og forhold.
Ved boring er skærehastigheden i midten af boret altid nul, mens 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.
Mange butikker begår den fejl at tro, at avancerede værktøjer er plug-and-play.Disse værktøjer kan passe ind i eksisterende værktøjsholdere og endda passe ind i den samme skalmølle eller drejelommer som hårdmetalskær, men det er her lighederne slutter.
Pulvere, dele og produkter er forskellige måder, virksomheder presser additiv fremstilling på.Hårdmetal og skærende værktøjer er forskellige succesområder.
Ceratizit WTX-HFDS-serien af bor sparede OWSI 3,5 minutter pr. del i komplekse opgaver og eliminerede fuldstændigt ikke-essentielle operationer, hvilket øgede rentabiliteten.
Indlægstid: 21. august 2023