Materiál nástrojov na rezanie je kľúčovým faktorom, ktorý určuje ich výkon. Rôzne materiály sú vhodné pre rôzne požiadavky na spracovanie.
1. Vysokorýchlostná oceľ
Vysokorýchlostná oceľ má vysokú tvrdosť, odpor opotrebovania a vysoký odpor teploty. Je to jeden z najbežnejších a najpoužívanejších materiálov na rezanie nástrojov. Nazýva sa tiež vysokorýchlostná nástrojová oceľ alebo ostrá oceľ, bežne známa ako biela oceľ.
Výkonnostné charakteristiky:
Mechanické vlastnosti: Vysokorýchlostná oceľ má vysokú tvrdosť a dokáže udržiavať dobrý tvar reznej hrany a znížiť opotrebenie počas rezania. Zároveň je jej tvrdosť tiež pomerne dobrá. Ak je vystavený nárazu alebo vibráciám, nástroj sa nedá ľahko prelomiť. Napríklad v niektorých relatívne nestabilných prostrediach spracovania, ako sú staré strojové náradie s určitými vibráciami, sa vysokorýchlostné oceľové nástroje môžu dobre prispôsobiť, vyhnúť sa poškodeniu, ako je štiepanie nástrojov spôsobené náhlymi vibráciami, a zabezpečiť hladký pokrok procesu rezania.
Tepelná stabilita: Má dobrú tepelnú stabilitu a dokáže udržať dobrú tvrdosť a rezanie výkonu pri vysokých teplotách. Počas vysokorýchlostného rezania, v dôsledku trenia medzi čipmi a nástrojom, sa vytvára veľké množstvo tepla, ale vysokorýchlostný oceľový nástroj si stále môže udržiavať dobrý rezný výkon a tvrdosť sa v dôsledku značne zníži v dôsledku Zvýšenie teploty, aby proces rezania mohol pokračovať. V porovnaní s niektorými keramickými nástrojmi alebo karbidovými nástrojmi je však jej tepelná stabilita stále mierne horšia. Ak je teplota príliš vysoká, tvrdosť sa nakoniec zníži a ovplyvní účinok rezania.
2. Cementovaný karbid
Cementovaný karbid je materiál vyrobený spekaným volfrámovým kobaltovým práškom a cementovanými karbidovými časticami. Má extrémne vysokú odolnosť voči tvrdosti a opotrebeniu, dokáže zvládnuť vyššiu rýchlosť rezania a väčšie rezné sily a jeho životnosť nástroja je zvyčajne dlhšia ako životnosť vysokorýchlostných oceľových nástrojov, najmä pri rezaní materiálov s vysokou tvrdosťou.
Štruktúra a zloženie: Cementovaný karbid sa skladá hlavne z karbidu volfrámu (WC), kobaltu (CO) atď. že cementovaný karbidový materiál má požadované celkové mechanické vlastnosti. Podľa rôznych pomerov obsahu karbidu volfrámu a kobaltu je možné získať cementované karbidové materiály s rôznou tvrdosťou a húževnatosťou, aby sa uspokojili rôzne potreby rezania. Napríklad, keď je potrebná vyššia tvrdosť na rezanie materiálov superhardov, je možné zvoliť cementovaný karbid s vyšším obsahom karbidu volfrámu; Ak dôjde k určitému dopadu počas procesu rezania, je možné zvoliť typ s vyšším obsahom kobaltu na zlepšenie húževnatosti cementovaného karbidu.
Výhody výkonnosti:
Tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu: Tvrdosť cementovaného karbidu je oveľa vyššia ako ťažkosť vysokorýchlostnej ocele, vďaka čomu je efektívnejšia pri odstraňovaní materiálov počas rezania a môže udržať čepeľ ostrú po dlhšiu dobu. Pri rezaní materiálov s vyššou tvrdosťou, ako je zliatinová oceľ a liatina, majú cementované karbidové náradie zjavné výhody. Napríklad pri spracovaní automobilových valcových blokov a hlavy valcov, pretože materiály valcových blokov a hlavičiek valcov sú väčšinou vysoko pevné hliníkové zliatiny a sivé liatinové železo, použitie cementovaných karbidových nástrojov môže zlepšiť účinnosť spracovania a životnosť nástroja, Znížte čas plytvania častými zmenami nástrojov a zlepšujte celkovú účinnosť a hospodárnosť výrobnej linky.
Schopné odolať vysokým rezným rýchlostiam a rezným silám: v modernom vysokorýchlostnom rezaní sa cementované nástroje karbidu môžu prispôsobiť vyšším rýchlostiam rezania, čím sa zlepší účinnosť spracovania. Napríklad pri frézovaní CNC strojových strojov sa môže použitie koncových mlynov z karbidu použiť na rezanie pri vyšších rýchlostiach a stále si môže udržiavať stabilný rezný výkon vo veľkých hĺbkach rezania a veľké rýchlosti posuvu, znížiť vibrácie a deformáciu počas spracovania, a zlepšiť presnosť spracovania.
3. Keramické náradie
Keramické nástroje sú typom materiálu nástrojov vyvinutý v posledných rokoch. Sú zložené z anorganických zlúčenín vyrobených z oxidov, nitridov alebo karbidov. Majú extrémne vysokú tvrdosť a tepelnú stabilitu a môžu fungovať dobre pri vysokorýchlostnom rezaní a vysokej teplote rezania. Ich životnosť nástroja je zvyčajne dlhšia ako životnosť vysokorýchlostných oceľových nástrojov a karbidových nástrojov, najmä pri rezaní tvrdých a krehkých materiálov.
Výkonnostné charakteristiky:
Extrémne vysoká tvrdosť: Tvrdosť keramických nástrojov je dvojnásobok násobku celkového karbidu a môže odolávať vysokým teplotám 650 stupňov Celzia bez ovplyvnenia rezania. Táto vysoká tvrdosť umožňuje efektívne odstránenie materiálu s menšou reznou silou pri rezaní tvrdých materiálov, ako je kalená oceľ a tvrdé liatinové železo, redukčné opotrebenie nástroja. Napríklad pri mechanickej výrobe môžu keramické nástroje dobre fungovať pri rezaní výkonnosti a zlepšovaní účinnosti spracovania a presnosti spracovania v scenároch, ako je orezávanie kalených častí.
Tepelná stabilita a chemická stabilita: Keramika má vynikajúcu tepelnú stabilitu a chemickú stabilitu. V prostrediach rezania s vysokou teplotou nebude tvrdosť výrazne klesať v dôsledku zvýšenej teploty, ako je vysokorýchlostná oceľ. Zároveň, pri spracovaní niektorých korozívnych materiálov alebo v spracovateľskom prostredí obsahujúcich chemicky korozívne atmosféry (napríklad v procese spracovania a výroby niektorých komponentov chemických zariadení) majú keramické nástroje lepšiu odolnosť proti korózii, čo zaisťuje, že rezanie nástroja nástroja je vždy v stabilnom pracovnom stave, čím sa zlepšuje životnosť nástroja a spoľahlivosť spracovania.
4. Superhardové nástroje
Materiály Superhard Tool sa vzťahujú na materiály s vyššou tvrdosťou ako cementový karbid, ako je kubický bór nitrid (CBN) a diamant. Tieto materiály majú extrémne vysokú odolnosť proti tvrdosti a opotrebeniu a môžu sa použiť na spracovanie rôznych tvrdých a opotrebených materiálov.
Kubický bór nitrid (CBN):
Výkonnostné charakteristiky:
Extrémne vysoká odolnosť voči tvrdosti a opotrebeniu: Kubický bór nitrid má extrémne vysokú tvrdosť Vickers, ktorá je o niečo nižšia ako diamant, ale oveľa vyššia ako iné tvrdé materiály. Preto môže spracovávať materiály s vysokou tvrdosťou, ako je kalená oceľ, cementovaný karbid a keramika a ďalšie ťažko procesné materiály.
Dobrá chemická stabilita: CBN nereaguje s väčšinou kovov. Vďaka tejto funkcii je stabilná počas rezania vysokej teploty. Nie je potrebné sa obávať chemických reakcií so spracovanými materiálmi pri vysokých teplotách, ktoré ovplyvnia životnosť nástroja a kvalitu spracovania, ako sú niektoré kovové nástroje.
Vyššia tepelná vodivosť: Tepelná vodivosť CBN je oveľa vyššia ako pri keramike a cementovanom karbide, čo umožňuje efektívne vykonávanie tepla generovaného počas procesu rezania, čím sa vyhýba prehriatiu v reznej oblasti, čo pomáha zvyšovať životnosť servisnej životnosti nástroj a zabezpečiť presnosť spracovania.
Diamant:
Výkonnostné charakteristiky: Diamond je najťažšia prírodná látka na Zemi, s vynikajúcou odolnosťou proti opotrebeniu a tepelnou stabilitou. Má extrémne vysokú tvrdosť, dokáže ľahko rezať materiály s vysokou tvrdosťou a počas spracovania dokáže udržať ostrosť reznej hrany.
Rozsah aplikácií: Používa sa hlavne na spracovanie neželezných kovov a drahokamov a iných materiálov. V elektronickom priemysle môžu diamantové nástroje pre niektoré ultra-presné meď, hliník a iné neoterné spracovanie kovových dielov poskytnúť extrémne vysokú presnosť spracovania a kvalitu povrchu, čo spĺňa požiadavky týchto odvetví pre vysokú presnosť a nízku drsnosť častí. Napríklad pri výrobe drobných kovových elektrických komponentov v elektronických výrobkoch, ako sú mobilné telefóny a počítače, sa na jemné rezanie často vyžadujú diamantové nástroje; V oblasti spracovania drahokamov, kvôli extrémne vysokej tvrdosti drahokamov, sa na rezanie, rytie a iné spracovateľské operácie môžu používať iba diamantové nástroje, aby sa drahokamy mohli spracovať do rôznych tvarov šperkov.
5. Potiahnuté nástroje
Potiahnuté nástroje sa vzťahujú na nástroje s jednou alebo viacerými vrstvami materiálov odolných voči opotrebeniu potiahnutým na povrchu nástroja. Účelom povlaku je zlepšiť odolnosť voči nástroju, znížiť trenie a tak rozšíriť životnosť služieb. Je vhodný na spracovanie rôznych ocelí, liatiny, neželezných kovov a iných materiálov a môže zlepšiť účinnosť rezania a presnosť spracovania.
6. Karbid volfrámu
Karbid volfrámu je karbid s volfrámom ako hlavnou zložkou, ktorá má vysokú tvrdosť, vysoký odpor opotrebenia a dobrý vysoký teplota. Používa sa hlavne na výrobu rôznych rezných nástrojov a abrazív na spracovanie ocele. Nástroje karbidu volfrámu sa vyrábajú zmiešaním karbidového prášku volfrámu s inými prísadami (ako je prášok spojiva kobaltu) prostredníctvom procesu metalurgie prášku a potom ich zahrievanie a spekanie do foriem produktov nástroja. Pri rezaní ocele sa môžu nástroje karbidu volfrámu efektívne nakrájať na oceľ a odstrániť materiály kvôli svojej vysokej tvrdosti. V priemyselnej výrobe sa používa na výrobu rôznych nástrojov na spracovanie ocele, ako sú zákruty a frézovacie nožnice. Vďaka dobrému odporu opotrebenia sa nástroj nosí pomaly počas procesu spracovania, čo môže zabezpečiť dlhšiu životnosť a znížiť vplyv častých zmien nástroja na efektívnosť výroby a zvýšenie nákladov.
7. Karbid viazaný na oceľ
Karbid s oceľovým viazaním je zliatinový materiál s karbidom volfrámu ako hlavná zložka, ktorá má vysokú tvrdosť, vysoký odpor opotrebenia a dobrý výkon vysokej teploty. Karbid s oceľovým viazaným sa používa hlavne na výrobu strihových nástrojov a dielov odolných voči opotrebovaniu na spracovanie rôznych ocelí.