Ponieważ nie ma międzynarodowych norm definiujących gatunki węglików ani zastosowania, użytkownicy muszą polegać na własnym osądzie i podstawowej wiedzy, aby odnieść sukces.#baza
Choć metalurgiczny termin „gatunek węglika” odnosi się konkretnie do węglika wolframu (WC) spiekanego z kobaltem, w obróbce skrawaniem termin ten ma szersze znaczenie: spiekany węglik wolframu w połączeniu z powłokami i innymi obróbkami.Na przykład dwie płytki tokarskie wykonane z tego samego węglika, ale z różnymi powłokami lub obróbką końcową, są uważane za różne gatunki.Jednakże nie ma standaryzacji w klasyfikacji kombinacji węglików i powłok, dlatego różni dostawcy narzędzi skrawających stosują różne oznaczenia i metody klasyfikacji w swoich tabelach gatunków.Może to utrudnić użytkownikowi końcowemu porównanie gatunków, co jest szczególnie trudnym problemem, ponieważ przydatność gatunku węglika do danego zastosowania może w znacznym stopniu wpływać na prawdopodobne warunki skrawania i trwałość narzędzia.
Aby poruszać się po tym labiryncie, użytkownik musi najpierw zrozumieć, z czego wykonany jest gatunek węglika i jak każdy element wpływa na różne aspekty obróbki.
Podłoże to goły materiał płytki skrawającej lub pełnego narzędzia pod powłoką i obróbką końcową.Zwykle składa się z 80-95% WC.Aby nadać podłożu pożądane właściwości, producenci materiałów dodają do niego różne pierwiastki stopowe.Głównym pierwiastkiem stopowym jest kobalt (Co) – wyższa zawartość kobaltu skutkuje większą wytrzymałością, natomiast niższa zawartość kobaltu zwiększa twardość.Bardzo twarde podłoża mogą osiągnąć 1800 HV i zapewniają doskonałą odporność na zużycie, ale są bardzo kruche i nadają się tylko do bardzo stabilnych warunków.Bardzo mocne podłoże ma twardość około 1300 HV.Podłoża te można obrabiać jedynie przy niższych prędkościach skrawania, zużywają się szybciej, ale są bardziej odporne na obróbkę przerywaną i niekorzystne warunki.
Właściwa równowaga pomiędzy twardością i wytrzymałością jest najważniejszym czynnikiem przy wyborze stopu do konkretnego zastosowania.Wybór zbyt twardego gatunku może skutkować mikropęknięciem krawędzi skrawającej lub nawet katastrofalną awarią.Jednocześnie gatunki zbyt twarde szybko się zużywają lub wymagają zmniejszenia prędkości skrawania, co zmniejsza produktywność.Tabela 1 zawiera podstawowe wskazówki dotyczące wyboru odpowiedniego twardościomierza:
Większość nowoczesnych płytek i narzędzi węglikowych jest pokryta cienką warstwą (od 3 do 20 mikronów lub od 0,0001 do 0,0007 cala).Powłoka składa się zwykle z warstw azotku tytanu, tlenku glinu i węgloazotku tytanu.Powłoka ta zwiększa twardość i tworzy barierę termiczną pomiędzy wycięciem a podłożem.
Mimo że popularność zyskała dopiero około dziesięć lat temu, dodanie dodatkowej obróbki po powlekaniu stało się standardem branżowym.Obróbki te obejmują zazwyczaj piaskowanie lub inne techniki polerowania, które wygładzają wierzchnią warstwę i zmniejszają tarcie, zmniejszając w ten sposób wytwarzanie ciepła.Różnica w cenie jest zwykle niewielka i w większości przypadków zaleca się obróbkę końcową w celu selekcji odmiany.
Aby wybrać odpowiedni gatunek węglika do konkretnego zastosowania, należy zapoznać się z instrukcjami w katalogu dostawcy lub na stronie internetowej.Chociaż nie ma formalnego standardu międzynarodowego, większość dostawców używa wykresów do opisania zalecanego zakresu roboczego gatunków w oparciu o „zakres” wyrażony jako kombinacja trzech liter/cyfr, np. P05-P20.
Pierwsza litera wskazuje grupę materiałową zgodnie z normą ISO.Każdej grupie materiałów przypisana jest litera i odpowiadający jej kolor.
Kolejne dwie liczby reprezentują względny poziom twardości gatunku, wahający się od 05 do 45 z przyrostem co 5. Zastosowania 05 wymagają bardzo twardego gatunku, odpowiedniego do korzystnych i stabilnych warunków.45 Zastosowanie wymagające bardzo ciągliwego gatunku, odpowiedniego do trudnych i niestabilnych warunków.
Ponownie, nie ma standardu dla tych wartości, dlatego należy je interpretować jako wartości względne w konkretnej tabeli ocen, w której się pojawiają.Przykładowo gatunek oznaczony w dwóch katalogach od różnych dostawców jako P10-P20 może mieć różną twardość.
Nawet w tym samym katalogu gatunek oznaczony w tabeli gatunków do toczenia P10-P20 może mieć inną twardość niż gatunek oznaczony w tabeli gatunków do frezowania P10-P20.Różnica ta sprowadza się do różnych korzystnych warunków dla różnych zastosowań.Operacje toczenia najlepiej wykonywać przy użyciu bardzo twardych gatunków, ale podczas frezowania sprzyjające warunki wymagają pewnej siły ze względu na przerywany charakter.
Tabela 3 przedstawia hipotetyczną tabelę stopów i ich zastosowań w różnych złożonych operacjach toczenia, które mogą być wymienione w katalogu dostawcy narzędzi skrawających.W tym przykładzie klasa A jest zalecana do wszystkich warunków toczenia, ale nie do obróbki mocno przerywanej, natomiast klasa D jest zalecana do toczenia mocno przerywanego i innych bardzo niekorzystnych warunków.Narzędzia takie jak wyszukiwarka stopni MachiningDoctor.com mogą wyszukiwać stopnie przy użyciu tej notacji.
Tak jak nie ma oficjalnego standardu dotyczącego zakresu klasy, nie ma oficjalnego standardu wyznaczania klasy.Jednakże większość głównych dostawców płytek węglikowych postępuje zgodnie z ogólnymi wytycznymi dotyczącymi oznaczeń swoich gatunków.Nazwy „klasyczne” zapisywane są w sześcioznakowym formacie BBSSNN, gdzie:
Powyższe wyjaśnienie jest w wielu przypadkach poprawne.Ponieważ jednak nie jest to standard ISO/ANSI, niektórzy dostawcy wprowadzają własne zmiany w systemie i dobrze jest być świadomym tych zmian.
Gatunki odgrywają kluczową rolę w zastosowaniach tokarskich bardziej niż jakiekolwiek inne zastosowanie.Dlatego przeglądając katalog dowolnego dostawcy, część toczona będzie miała największy wybór gatunków.
Ta szeroka gama gatunków toczenia jest wynikiem szerokiego zakresu operacji toczenia.Ta kategoria obejmuje obróbkę ciągłą (gdzie krawędź skrawająca stale styka się z przedmiotem obrabianym i nie jest uderzana, ale generuje dużo ciepła) do obróbki przerywanej (gdzie występują silne uderzenia).
Szeroki zakres gatunków tokarskich jest również powiązany z różnymi średnicami w produkcji, od 1/8″ (3mm) dla maszyn typu szwajcarskiego do 100″ do ciężkich zastosowań przemysłowych.Ponieważ prędkość skrawania zależy również od średnicy, wymagane są różne gatunki, zoptymalizowane pod kątem niskich i wysokich prędkości skrawania.
Główni dostawcy często oferują oddzielne gatunki seryjne dla każdej grupy materiałów.Gatunki w każdej serii obejmują twarde materiały do obróbki przerywanej i twarde materiały do obróbki ciągłej.
W przypadku frezowania zakres oferowanych gatunków jest mniejszy.Ze względu na przerywany charakter zastosowania narzędzia frezarskie wymagają ciągliwych gatunków o dużej odporności na uderzenia.Z tego samego powodu powłoka musi być cienka, w przeciwnym razie nie wytrzyma uderzenia.
Większość dostawców będzie frezować różne grupy materiałów ze sztywnymi podkładami i różnymi powłokami.
Podczas przecinania lub rowkowania wybór gatunku jest ograniczony ze względu na czynniki prędkości skrawania.Oznacza to, że średnica staje się mniejsza w miarę zbliżania się cięcia do środka.Dlatego prędkość skrawania jest stopniowo zmniejszana.Podczas cięcia w kierunku środka prędkość ostatecznie osiąga zero na końcu cięcia, a operacja staje się ścinaniem, a nie cięciem.
Zatem jakość przecinania musi być zgodna z szerokim zakresem prędkości skrawania, a podłoże musi być wystarczająco mocne, aby wytrzymać ścinanie pod koniec operacji.
Płytkie rowki stanowią wyjątek od innych typów.Ze względu na podobieństwo do toczenia dostawcy oferujący szeroki wybór płytek do rowkowania często oferują szerszy zakres gatunków dla określonych grup materiałów i warunków.
Podczas wiercenia prędkość skrawania w środku wiertła zawsze wynosi zero, natomiast prędkość skrawania na obwodzie zależy od średnicy wiertła i prędkości obrotowej wrzeciona.Gatunki zoptymalizowane pod kątem dużych prędkości skrawania nie są odpowiednie i nie powinny być stosowane.Większość sprzedawców oferuje tylko kilka odmian.
Wiele sklepów błędnie uważa, że zaawansowane narzędzia są typu plug-and-play.Narzędzia te można dopasować do istniejących oprawek narzędziowych, a nawet do tych samych frezów lub kieszeni tokarskich, co płytki węglikowe, ale na tym podobieństwa się kończą.
Proszki, części i produkty to różne sposoby, w jakie firmy promują produkcję przyrostową.Narzędzia z węglików spiekanych i narzędzia skrawające to różne obszary sukcesu.
Seria wierteł Ceratizit WTX-HFDS pozwoliła firmie OWSI zaoszczędzić 3,5 minuty na część w przypadku skomplikowanych prac i całkowicie wyeliminowała niepotrzebne operacje, zwiększając rentowność.
Czas publikacji: 21 sierpnia 2023 r