Поскольку не существует международных стандартов, определяющих марки твердосплавных сплавов или их применение, для достижения успеха пользователи должны полагаться на собственное суждение и базовые знания.#база
Хотя металлургический термин «марка карбида» относится конкретно к карбиду вольфрама (WC), спеченному с кобальтом, этот термин имеет более широкое значение в механической обработке: цементированный карбид вольфрама в сочетании с покрытиями и другими обработками.Например, две токарные пластины, изготовленные из одного и того же твердосплавного материала, но с разными покрытиями или последующей обработкой, считаются разными сплавами.Однако не существует стандартизации в классификации комбинаций твердого сплава и покрытия, поэтому разные поставщики режущего инструмента используют разные обозначения и методы классификации в своих таблицах марок.Это может затруднить для конечного пользователя сравнение марок, что является особенно сложной проблемой, поскольку пригодность марки твердого сплава для данного применения может сильно повлиять на вероятные условия резания и срок службы инструмента.
Чтобы ориентироваться в этом лабиринте, пользователь должен сначала понять, из чего состоит твердый сплав и как каждый элемент влияет на различные аспекты обработки.
Подложка — это чистый материал режущей пластины или твердого инструмента под покрытием и последующей обработкой.Обычно он состоит на 80-95% из WC.Чтобы придать подложке нужные свойства, производители материалов добавляют в нее различные легирующие элементы.Основным легирующим элементом является кобальт (Co) – более высокое содержание кобальта приводит к большей ударной вязкости, а более низкое содержание кобальта увеличивает твердость.Очень твердые основания могут достигать 1800 HV и обеспечивать превосходную износостойкость, но они очень хрупкие и подходят только для очень стабильных условий.Очень прочная основа имеет твердость около 1300 HV.Эти основы можно обрабатывать только на более низких скоростях резания, они изнашиваются быстрее, но более устойчивы к прерывистому резанию и неблагоприятным условиям.
Правильный баланс между твердостью и вязкостью является наиболее важным фактором при выборе сплава для конкретного применения.Выбор слишком твердого сплава может привести к микрополомкам режущей кромки или даже к катастрофическому выходу из строя.В то же время слишком твердые сплавы быстро изнашиваются или требуют снижения скорости резания, что снижает производительность.В таблице 1 представлены некоторые основные рекомендации по выбору правильного твердомера:
Большинство современных твердосплавных пластин и твердосплавных инструментов покрыты тонкой пленкой (от 3 до 20 микрон или от 0,0001 до 0,0007 дюйма).Покрытие обычно состоит из слоев нитрида титана, оксида алюминия и карбонитрида титана.Это покрытие повышает твердость и создает тепловой барьер между вырезом и подложкой.
Несмотря на то, что он приобрел популярность всего около десяти лет назад, дополнительная обработка после нанесения покрытия стала отраслевым стандартом.Эти обработки обычно представляют собой пескоструйную очистку или другие методы полировки, которые сглаживают верхний слой и уменьшают трение, тем самым уменьшая выделение тепла.Разница в цене обычно невелика, и в большинстве случаев для выбора сорта рекомендуется постобработка.
Чтобы выбрать правильную марку твердого сплава для конкретного применения, обратитесь к каталогу поставщика или на веб-сайт за инструкциями.Хотя официального международного стандарта не существует, большинство поставщиков используют таблицы для описания рекомендуемого рабочего диапазона марок на основе «области применения», выраженной в виде комбинации трех букв и цифр, например P05-P20.
Первая буква обозначает группу материала по стандарту ISO.Каждой группе материалов присвоена буква и соответствующий цвет.
Следующие две цифры обозначают относительный уровень твердости марки в диапазоне от 05 до 45 с шагом 5. Для применения 05 требуется очень твердая марка, подходящая для благоприятных и стабильных условий.45 Область применения, требующая очень прочного сплава, подходящего для суровых и нестабильных условий.
Опять же, для этих значений не существует стандарта, поэтому их следует интерпретировать как относительные значения в конкретной таблице оценок, в которой они указаны.Например, марка с маркировкой Р10-Р20 в двух каталогах разных поставщиков может иметь разную твердость.
Даже в одном и том же каталоге марка с маркировкой P10-P20 в таблице марок токарной обработки может иметь иную твердость, чем марка с маркировкой P10-P20 в таблице марок фрезерования.Эта разница сводится к разным благоприятным условиям для разных применений.Токарные операции лучше всего производить с очень твердыми сплавами, но при фрезеровании благоприятные условия требуют некоторой прочности из-за прерывистого характера.
В Таблице 3 представлена гипотетическая таблица сплавов и их применения в различных сложных токарных операциях, которые могут быть указаны в каталоге поставщика режущего инструмента.В этом примере класс A рекомендуется для всех условий точения, но не для тяжелого прерывистого резания, тогда как класс D рекомендуется для тяжелого прерывистого точения и других очень неблагоприятных условий.Такие инструменты, как Grades Finder от MachiningDoctor.com, могут искать оценки, используя это обозначение.
Точно так же, как не существует официального стандарта для определения класса, не существует официального стандарта для обозначения класса.Однако большинство основных поставщиков твердосплавных пластин следуют общим рекомендациям по обозначениям своих марок.«Классические» имена имеют шестизначный формат BBSSNN, где:
Приведенное выше объяснение верно во многих случаях.Но поскольку это не стандарт ISO/ANSI, некоторые поставщики вносят в систему свои собственные корректировки, и об этих изменениях следует знать.
Оценки играют жизненно важную роль в преобразовании приложений больше, чем любое другое приложение.Поэтому при просмотре каталога любого поставщика токарная деталь будет иметь самый большой выбор марок.
Такой широкий диапазон марок токарных станков является результатом широкого спектра токарных операций.Эта категория варьируется от непрерывного резания (когда режущая кромка постоянно контактирует с заготовкой и не подвергается ударам, но выделяет много тепла) до прерывистого резания (когда происходят сильные удары).
Широкий диапазон марок токарных станков также связан с различными диаметрами при производстве: от 1/8 дюйма (3 мм) для станков швейцарского типа до 100 дюймов для тяжелого промышленного использования.Поскольку скорость резания также зависит от диаметра, требуются разные сплавы, оптимизированные для низких или высоких скоростей резания.
Крупные поставщики часто предлагают отдельные марки серий для каждой группы материалов.Сплавы в каждой серии варьируются от твердых материалов для прерывистого резания до твердых материалов для непрерывного резания.
При фрезеровании диапазон предлагаемых сортов меньше.Из-за прерывистого характера применения фрезерные инструменты требуют твердых сплавов с высокой ударопрочностью.По этой же причине покрытие должно быть тонким, иначе оно не выдержит удар.
Большинство поставщиков фрезеруют различные группы материалов с жесткой основой и различными покрытиями.
При отрезке или обработке канавок выбор сплава ограничен из-за факторов скорости резания.То есть диаметр становится меньше по мере приближения разреза к центру.Поэтому скорость резания постепенно снижается.При резке по направлению к центру скорость в конечном итоге достигает нуля в конце разреза, и операция становится сдвигом, а не разрезом.
Таким образом, качество разделения должно быть совместимым с широким диапазоном скоростей резания, а основа должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать сдвиг в конце операции.
Неглубокие канавки являются исключением из других типов.Из-за сходства с точением поставщики с широким выбором пластин для обработки канавок часто предлагают более широкий ассортимент сплавов для определенных групп материалов и условий.
При сверлении скорость резания в центре сверла всегда равна нулю, а скорость резания на периферии зависит от диаметра сверла и скорости вращения шпинделя.Сплавы, оптимизированные для высоких скоростей резания, не подходят и не должны использоваться.Большинство продавцов предлагают лишь несколько разновидностей.
Многие магазины ошибочно полагают, что передовые инструменты легко подключаются по принципу «подключи и работай».Эти инструменты могут встраиваться в существующие державки и даже в те же насадные фрезы или токарные гнезда, что и твердосплавные пластины, но на этом сходство заканчивается.
Порошки, детали и продукты — это разные способы, с помощью которых компании продвигают аддитивное производство.Твердосплавные и режущие инструменты – это разные области успеха.
Серия сверл Ceratizit WTX-HFDS сэкономила OWSI 3,5 минуты на деталь при выполнении сложных работ и полностью исключила несущественные операции, повысив рентабельность.
Время публикации: 21 августа 2023 г.