S'ellu ci hè una cosa chì mantene un capu di a magazzina sveglia di notte, hè a paura di un rendimentu inconsistente di l'utensili. Sapete u sintimu. Avete un ordine massivu di parti aerospaziali, a macchina funziona, è di colpu-snap. L'uttellu si rompe, a parte hè scrapped, è u vostru margine piglia un colpu. À Dezhou Drillstar Cutting Tool Co., Ltd, vedemu stu scenariu ghjucà constantemente. A causa principale? Spessu, ùn hè micca a macchina; hè u scelta di u materiale di l'arnesi di taglio.
Questu articulu hè a vostra guida cumpleta per capiscenu materiale di u strumentu di taglio paisaghju. Immergeremu in profonda perchè carburu hè diventatu u standard di l'industria, scopre induve strumenti di taglio in ceramica brilla, è fighjate à i materiali superduri cum'è nitruru di boru cubicu. Sia chì site tagliatu ghisa, aluminiu, o azzaru induritu, capisce i pruprietà di sti materiali hè u sicretu à unlocking megliu vita di u strumentu è finitura di a superficia.
Perchè a scelta di u materiale di l'utensili di taglio hè critica per e vostre operazioni di machining?
U selezzione di u strumentu di taglio hè forse a decisione più impurtante in u prucessu di fabricazione. U strumentu di taglio hè u puntu di cuntattu trà u vostru caru macchina strumentu è a cruda pezza di travagliu. Se quellu puntu di cuntattu falla, tuttu u restu si ferma.
Prima, cunzidira u calore. Duranti operazioni di machining, temperature à u punta di punta pò cresce à più di 1000 ° C. Se u materiale di u strumentu di taglio manca durezza calda, si ammorbidirà è deformarà. Questu porta à una tolleranza povira è una parte rifiutata. Materiali usati in arnesi di taglio deve mantene a so stabilità ancu quandu u calore hè sopra.
Siconda, avemu da parlà resistenza à l'usura. Un strumentu chì si usa troppu prestu richiede cambiamenti frequenti. Stu downtime uccide l'efficienza. Sceglie u strumentu di taglio dritta cù l'equilibriu adattatu di tenacità è resistenza à l'usura, assicuratevi chì a vostra linea di produzzione cuntinueghja in muvimentu. Si tratta di prevedibilità. Quandu un distributore cum'è voi vende una strumenta à una buttrega di macchina, anu bisognu di sapè chì durà per 500 parti, micca falla à 50.
Chì sò i principali tippi di materiali di l'arnesi di taglio dispunibule oghje?
A storia di taglio di metalli hè veramente una storia di a scienza di i materiali. Duranti l'ultimu seculu, avemu passatu da l'acciai di carbone simplici à i cumposti avanzati chì ponu taglià ligami induriti cum'è u burro.
Eccu un spartimentu rapidu di u tippi di materiali di arnesi di taglio comunemente vedemu:
- Acciaio à alta velocità (HSS): U vechju affidabile. Duru, ma manca di rapidità.
- Carbure cementé : U cavallu di travagliu. Eccellente resistenza à l'usura è capacità di velocità.
- Ceramica: I dimònii di a velocità. Grande per u calore altu, ma fragile.
- Cermets: Una mistura di ceramica è metalli. Grande per finisce.
- Materiali superduri (CBN è PCD): I specialisti di durezza estrema o materiali abrasivi.
Capisce questi tippi di taglio materiali vi aiuta à currisponde à u strumentu à l 'applicazzioni. Ùn avete micca aduprà un martellu di vetru per caccià un chiovu, è ùn avete micca aduprà HSS per turnà l'acciaio di muffa indurita.
Perchè u carburu cementatu hè u standard di l'industria per a machinazione moderna?
Se entra in qualsiasi negozio di CNC mudernu, a maiò parte di l'arnesi chì vede - frese, trapani, inserti - sò fatti di carburu cimentatu. Ma chì hè esattamente?
Carburu cementatu hè un materiale cumpostu. Hè custituitu da dura carburu di tungstènu particelle cimentate inseme da un legante metallicu, generalmente cobalt. Pensate à questu cum'è u cimentu: u tungstenu hè l'agregatu (petra), è u cobalt hè u cimentu. Sta cumminazzioni dà arnesi di carburu un vantaghju unicu. Sò incredibbilmente duru, offre un altu resistenza à l'usura, ma u legante di cobalt furnisce abbastanza tenacità per sustene e forze di taglio senza sfracicà immediatamente.
À Drillstar, usemu micro-granu di alta qualità carburu canne per fabricà i nostri Barre di carburu solidu. U più fine hè u granu, u più forte u bordu pudemu macinà, è u più forte l'uttellu. Strumenti di taglio in carburu pò eseguisce à velocità da 2 à 3 volte più veloce di HSS, chì si traduce direttamente in soldi salvati in u tempu di a macchina.
Cumu si compara l'arnesi d'acciaio à alta velocità (HSS) cù l'arnesi di taglio in carburu?
Puderete dumandassi, se carburu hè cusì grande, perchè azzaru d'alta veloce esiste ancora? Steel d'alta veloce (HSS) era una rivoluzione quandu hè statu introduttu, chì permette assai alta velocità di taglio chè più vechja acciai per arnesi di carbone.
U vantaghju principali di HSS hè a so durezza. Pò assorbe i scossa è e vibrazioni chì snap a carburu strumentu. Questu rende HSS ideale per:
- Macchine più vechje, menu stabili.
- Tagli interrotti.
- Strumenti di forma cumplessu chì sò difficiuli di macinà da carburu solidu.
Tuttavia, HSS hà una debulezza maiò: durezza calda. Quandu u velocità di taglio aumenta, u calore genera rapidamente. A circa 600 °C, HSS perde a so durezza. In cuntrastu, utensili in carburu cementatu conserver leur dureté à des températures beaucoup plus élevées. Per ambienti d'alta produzzione induve u tempu di ciclu hè re, taglio di carburu hè quasi sempre a scelta superiore.
Quandu duvete aduprà strumenti di taglio di ceramica in a vostra macchina?
Strumenti di taglio in ceramica sò una categuria fascinante. Sò cumposti principarmenti di oxidu d'aluminiu o nitruru di siliciu. Questi materiali sò incredibbilmente duru è chimicamente stabile. Ùn reagiscenu micca cù u materiale di u travagliu, chì impedisce un tipu di usu chjamatu crater wear.
Taglio di ceramica brilla in scenarii specifichi:
- Turning ad alta velocità: Pudete eseguisce a ceramica à velocità di superficia incredibile.
- Turning duru: Lavorazione di acciai temprati (finu à 60-65 HRC).
- Superliga: Lavorazione di leghe a base di nichel usate in motori a reazione.
Tuttavia, materiali ceramichi avè bassa termica resistenza à u scossa (in certi gradi) è sò assai fragili. Sè vo avete una macchina cù cuscinetti sciolti o s'è vo fate tagli interrutti pisanti, a strumentu di taglio ceramica puderia sfracicà. Hanu bisognu di una stallazione rigida. Ma quandu hè appiicata bè, strumenti di taglio in ceramica pò caccià u metallu à i tassi chì carburu solu ùn pò tuccà.
Chì ghjè u nitruru di boru cubicu (CBN) è perchè hè u sicondu materiale più duru?
Quandu parlemu di i materiali più duru nantu à a terra, u diamante hè u numeru unu. Ma ghjustu daretu hè nitruru di boru cubicu (CBN). CBN hè u a seconda materia più dura cunnisciutu à l'omu.
CBN hè principalmente utilizatu per a machinazione di metalli ferrosi duri. A cuntrariu di u diamante, u CBN ùn reagisce micca cù u carbone à alte temperature, facendu sicuru per u tagliu di l'acciaio. Strumenti sò usati cù punte CBN per machinà acciai induriti, ghisa è ferri sinterizzati.
L'usu di CBN permette à i pruduttori di rimpiazzà l'operazione di macinazione cù a machining. Questu hè un prucessu cunnisciutu cum'è "turnazione dura". Invece di stallà una mola, aduprate un insertu CBN per turnà un arbre induritu à a dimensione. Questu hè assai più veloce è più ecologicu perchè usa menu refrigerante.
L'utensili di taglio di diamante (PCD) sò a soluzione definitiva per i materiali non ferrosi?
L'arnesi di diamanti policristallini (PCD) sò l'arnesi di taglio più duru dispunibili. Taglio di diamanti offre senza paragone resistenza à l'usura. Tuttavia, ci hè una cattura. Ùn pudete micca aduprà diamante per cutà l'acciaio.
Perchè ? Perchè l'azzaru cuntene carbone, è u diamante hè carbone puru. À l'alte temperature di machining, l'atomi di carbone in u diamante volenu migrà in l'azzaru. Questu provoca un usu chimicu rapidu.
Dunque, Strumenti PCD sò i u megliu strumentu di taglio scelta per materiali non ferrosi. Questu include:
- Alluminiu alleati (soprattuttu aluminiu high-siliconu utilizatu in i motori di l'automobile).
- Rame è ottone.
- Compositi di fibra di carbonu.
- Materiali abrasivi cum'è legnu è ceramica.
Sè vo site di machining carcasse d'aluminiu per l'elettronica, un strumentu PCD pò durà da 50 à 100 volte più di un strumentu di taglio in carburu cementatu.
Cumu i rivestimenti cum'è u nitruru di titaniu migliurà a punta?
U materiale di basa hè solu a mità di a storia. Per ottene u più di un strumentu, spessu applicà un revestimentu magre. U più famosu hè quellu revestimentu d'oru chì vede nantu à i fori: Nitruru di titaniu (TiN).
I rivestimenti servenu parechji scopi:
- Durezza: Sò più duru chì u sustrato, prutegge u punta di punta.
- Lubricità: Reducenu l'attrito trà l'uttellu è u chip, riducendu u calore.
- Barriera termica: Hanu più bassi conduttività termica, mantenendu u calore in u chip è fora di l'uttellu.
Al di là di TiN, usemu rivestimenti avanzati cum'è Carbonitruru di Titaniu (TiCN) è Nitruru di Titaniu d'Aluminiu (AlTiN). AlTiN hè particularmente bonu per arnesi di taglio in carburu usatu in machining asciuttu perchè quandu si face calda, si forma una strata protettiva di oxidu d'aluminiu.
Chì fattori duveranu guidà a vostra scelta di u strumentu di taglio?
U scelta di u materiale di l'arnesi di taglio ùn deve esse una cunvinzione. Si deve esse una decisione calculata basatu annantu à variàbili specifichi. Quandu avemu cunsultate cù i clienti nantu à i nostri Fori in carburu, dumandemu:
- Materiale di u travagliu: Hè aluminiu molle o ghisa abrasiva ? Materiali cum'è u titaniu necessitanu arnesi cù proprietà chimiche specifiche per impediscenu a presa.
- Durezza: Se u HRC hè sopra à 50, avete bisognu di carburu d'altu rendiment o CBN.
- Condizione di a macchina: U vostru spindle hè rigidu? Sì iè, pudete aduprà gradi più duru è più fragili. Se no, avete bisognu di durezza.
- Volume di pruduzzione: Per un prototipu, HSS puderia esse bonu è bonu. Per 10.000 parte, u costu per parte di un rivestimentu carburu strumentu hè assai più bassu.
U strumentu ghjustu hè quellu chì vi dà u costu più bassu per pirtusu o per superficia machinata, micca necessariamente quellu cù u prezzu più bassu nantu à a scatula.
Cumu definisce è misurà a vita di l'utensili in diversi materiali?
A vita di u strumentu hè generalmente definitu cum'è u tempu chì un strumentu taglia in modu efficace prima di fallu o pruduce parti inaccettabili. I fallimenti accadenu per via di usu di strumentu, chipping, o deformazione plastica.
In taglio in carburu cementatu, circhemu mudelli di usu prevedibili. Vulemu chì l'usura di u fiancu cresce lentamente è uniformemente. Se u punta di punta chips (micro-cracks), u strumentu pò fallu catastrophically.
Diversu tippi di taglio generà usura differente.
- Usura di u cratere: Una depressione cuncava nantu à u faccia di strumentu, causatu da reazzione chimica è calore. Cumunu in u cutting steel.
- Usura di fiancu: Abrasion à u latu di u strumentu. Questu hè u mecanismu normale di fine di a vita per a maiò parte arnesi di carburu.
Utilizà materiali cù alta durezza calda è stabilità chimica (cum'è carburu di titaniu rivestimenti o nitruru di siliciu ceramica) ritarda sti miccanismi di usura.
Cumu a conduttività termale influenza u prucessu di taglio?
U calore hè u nemicu. A capacità di un materiale per trattà u calore hè definitu da u so conduttività termica.
In certi casi, vulete alta conductività. Per esempiu, u PCD (diamante) hà una conductività termale assai alta, chì aiuta à alluntanà u calore da a zona di taglio durante a machina. aluminiu.
In altri casi, vulete una conductività bassa. Materiale per utensili di taglio in ceramica spessu hà bassu conductività termale. Questu mantene u calore in u chip è u travagliu, prutegge a struttura di l'uttellu. Tuttavia, questu significa ancu ceramica hè suscettibile à scossa termica. Se sparghje u refrigerante nantu à un insertu di ceramica calda, puderia crack cum'è un vetru caldu in acqua fredda.
Capisce questu aiuta in sceglie u strumentu di taglio strategii-cum'è s'ellu curriri bagnata (cù coolant) o seccu.
Balancing Cost vs Performance: A Perspectiva di u fabricatore
Cum'è un fabricatore di Inserti in carburu cementatu, Aghju spessu à spiegà à i distributori perchè un strumentu custa ciò chì faci.
Un strumentu standard puderia utilizà un granu più grossu carburu di tungstènu. Hè più prezzu. Un strumentu premium usa carburu di granu sub-micro cun 12% di cobalt è un nano-coating multi-layer. U strumentu premium pò custà 30% di più, ma durà 300% più longu.
Per operazioni di machining induve u tempu di inattività hè caru (cum'è in una linea di produzzione automatizata massiccia), l'uttellu caru hè in realtà l'opzione più economica. Tuttavia, per una piccula buttrega di travagliu chì face riparazioni una volta, u tagliu altu u rendiment di i gradi premium pò esse eccessivu.
U guida à u strumentu di taglio l'acquistu hè simplice: calculate u costu per parte, micca u costu per strumentu.
Riassuntu: Cunsiglii chjave per a Selezzione di Materiali di Strumenti di Taglio
Navigazione in u mondu inserti di strumenti di taglio è arnesi solidi ponu esse cumplessi. Eccu i cose più impurtanti da ricurdà di sta guida:
- Carbide Cemented hè King: Offre u megliu equilibriu di durezza è a tenacità per 80% di applicazioni di taglio.
- Abbinate u materiale: Aduprate PCD per materiali non ferrosi cum'è aluminiu. Aduprate CBN per acciai duri. Aduprate a ceramica per i superali.
- Gestione di u calore: Temperature alte ammazzà l'arnesi. Selezziunà i materiali cun apprupriati durezza calda è conduttività termica.
- Coatings Matter: Nitruru di titaniu è altri rivestimenti PVD / CVD si estendenu significativamente vita di u strumentu riducendu l'attrito è bluccà u calore.
- Costu versu u valore: Ùn fighjate micca solu u prezzu. A tagliente tagliente chì dura più longu riduce i tempi di inattività di a macchina è i tassi di scarti.
- HSS hà una nicchia: Ùn scontate azzaru d'alta veloce per setup instabili o macchine più vechje induve durezza batte a velocità.
À Drillstar, simu impegnati à aiutà vi à truvà u strumentu di taglio dritta per u travagliu. Sè avete bisognu di standard Rettificatrice per trapani suluzioni o profili di carburu persunalizati, capiscenu a scienza di u materiale hè u primu passu versu u successu di machining.
