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 же термин имеет более широкое значение при 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 стандартизации в классификации комбинаций твердого сплава и покрытия не существует, поэтому разные поставщики инструментов используют разные обозначения и методы классификации в своих таблицах классов.Это может затруднить для конечного пользователя сравнение марок, что является особенно сложной проблемой, учитывая, что пригодность марки твердого сплава для данного применения может существенно повлиять на вероятные условия резания и срок службы инструмента.
Чтобы ориентироваться в этом лабиринте, пользователи должны 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 основному материалу нужные свойства, производители материалов добавляют в него различные легирующие элементы.Основным легирующим элементом является кобальт (Co).Более высокие уровни кобальта обеспечивают большую ударную вязкость, а более низкие уровни кобальта увеличивают 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 микротрещинам вдоль 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 углеродных слоев нитрида титана, оксида алюминия и нитрида 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.Обычно это пескоструйная обработка или другие методы полировки, которые сглаживают верхний слой и уменьшают трение, что снижает выделение тепла.Разница в цене обычно очень небольшая и в большинстве случаев рекомендуется отдавать предпочтение обработанному сорту.
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 рекомендуемых рабочих диапазонов для марок, основанных на «диапазоне использования», выраженном в виде трехзначной буквенно-цифровой комбинации, например P05-P20.
Первая буква обозначает группу материалов ISO.Каждой группе материалов присвоена буква и соответствующий цвет.
Следующие две цифры обозначают относительную твердость марок от 05 до 45 с шагом 5. Для применения 05 требуется очень твердая марка для благоприятных и стабильных условий.45 Области применения, требующие очень прочных сплавов 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, марки с маркировкой Р10-Р20 в двух каталогах разных поставщиков могут иметь разную твердость.
Марка с маркировкой P10-P20 в таблице классов токарной обработки может иметь иную твердость, чем марка с маркировкой P10-P20 в таблице классов фрезерования, даже в том же каталоге.Эта разница сводится к тому, что выгодные условия варьируются от приложения к приложению.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 токарных операциях различной сложности, 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 объема марок, не существует официального стандарта для торговых марок.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 внесли в систему свои собственные изменения, и было бы разумно знать об этих изменениях.
Более чем любое другое применение, сплавы играют жизненно важную роль в токарных операциях.По этой причине токарный профиль будет иметь самый большой выбор сортов при просмотре каталога любого поставщика.
Широкий диапазон токарных марок является результатом широкого спектра токарных операций.В эту категорию попадает все: от непрерывного резания (когда режущая кромка находится в постоянном контакте с заготовкой и не испытывает ударов, но выделяет много тепла) до прерывистого резания (которое вызывает сильные удары).
Широкий диапазон марок токарной обработки также охватывает большое количество производимых диаметров: 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 серии марок для каждой группы материалов.В каждой серии представлены сплавы от твердых материалов, подходящих для прерывистой обработки, до материалов, подходящих для непрерывной обработки.
При фрезеровании диапазон предлагаемых сортов меньше.Из-за преимущественно прерывистого характера применения фрезы требуют твердых сплавов с высокой вязкостью.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.Таким образом, 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.
Следовательно, сплавы, используемые для отрезки, должны быть совместимы 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, предлагающие большой выбор пластин для обработки канавок, часто предлагают более широкий выбор 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.
Порошки, детали и продукты — это разные способы, с помощью которых компании продвигают аддитивное производство.Твердый сплав и инструменты — это разные области успеха.
Достижения в области материалов позволили создать керамическую концевую фрезу, которая хорошо работает на более низких скоростях резания и конкурирует с твердосплавными концевыми фрезами в широком спектре применений.Ваш магазин может начать использовать керамические инструменты.
Многие магазины ошибочно полагают, что передовые инструменты легко подключаются по принципу «подключи и работай».Эти инструменты могут входить в существующие держатели инструментов или даже в те же гнезда для фрезерования или токарной обработки, что и твердосплавные пластины, но на этом сходство заканчивается.
Время публикации: 22 марта 2023 г.