Скоростное точение керамикой и CBN от компании TaeguTec
На данный момент их место заняли композиты. Это очень суровые конфигурации. Даже незапятнанный титан, используемый для производства авто шасси, сравнимо просто поддавался обработке. Сейчас все почаще употребляют особенные прочные сплавы титана, производимые VSMPO-AVISMA Corporation, которые очень тяжелы в обработке.
Такие конфигурации манят за собой полностью новые требования к режущему инструменту, при помощи которого должны обрабатываться новые материалы и выполняться сложнейшие технологические изделия с не наименьшей производительностью, чем ранее.
Компания TaeguTec имеет в собственном арсенале набор прекрасных инструментальных материалов, испытанных временем на самых сложных в обработке материалах. Сплавы TaeguTec демонстрируют хорошие эксплуатационные свойства и обеспечивают не плохое качество поверхности благодаря уникальному химико-физическому составу и современным технологиям спекания и покрытия. В данной статье будут изготовлены советы по применению режущих пластинок из керамики и со вставками из CBN для операций скоростного точения труднообрабатываемых материалов.
Обработка сталей инвентарем, снаряженным вставками с CBN:
Новый сплав ТВ610 имеет высшую коррозионную стойкость и хим стабильность. Рекомендуется как 1-ый выбор технологу при непрерывном получерновом точении закаленных сталей со значимой твёрдостью. Сплав ТВ650 обладает еще больше высочайшей твёрдостью совместно с достаточной «трещиностойкостью», что позволяет использовать его при скоростной получистовой обработке легированной, инструментальной и закалённой сталей.
Обработка чугунов инвентарем, снаряженным вставками с CBN:
Сплав ТВ730 (ранее узнаваемый, как КВ90) отличается высочайшей твёрдостью и трещиностойкостью при предварительном точении сероватых чугунов и чугунов с шаровидным графитом. А сплав КВ90А рекомендуется для обработки твердосплавных прокатных валков.
Более тщательно о сплавах CBN можно выяснить в таблице (1)
Таблица 1. Сплавы CBN
Сплав
TB610
TB650
TB670
TB730(КВ90)
КВ90А
CBN (%)
40-50
50-60
60-70
90-95
90-95
твердость
2,800-3,000
3,100-3,300
3,200-3,400
4,000-4,200
3,800-4,000
особенность
безпрерывное резанье
прерывастое резанье
применение
закаленая сталь
чугун
Скоростное точение глиняними пластинами:
Глиняние сплавы, в свою очередь, также имеют довольно высшую твёрдость и не плохое сопротивление к окислению в сопоставлении с другими инструментальными материалами. Не считая того, инструмент TaeguTec из керамики обладает усовершенствованной стойкостью к образованию трещинок и ударопрочностью при температуре выше 1000 градусов, невзирая на то, что при комнатной температуре это полностью хрупкие материалы.
Механические и температурные характеристики разных металлорежущих материалов показаны в таблице (2).
Алюмооксидная керамика (Al2O3) имеет прекрасное сопротивление к окислению и высшую стойкость при скоростном беспрерывном точении материалов на базе железа.
Таблица 2. Механические и температурные характеристики материалов
Al2O3
Si3N4
PCBN
PCD
PCD Hardmetal
плотность г/см3
4.0
3.2
3.4
3.5
14.9
твердость(Hv)
1,900
1,700
3,700
7,000
1,400
ударная вязкость/ (МПа/м2)
3
6
5
5
12
теплопроводимость(Wm-1/K-1)
30
40
100
120
100
температура окисления (?С)
›2,000
1,300
1,200
650
500
Нитрид кремния (Si3N4) имеет высшую стойкость к образованию трещинок и не плохое сопротивление к окислению. Это наилучшее решение в предварительный обработке материалов на базе железа.
Следует увидеть, что пластинки TaeguTec из керамики за последние 10-12 лет существенно улучшили свои свойства в сопоставлении с ранее применявшимися и с наилучшими глобальными соперниками. По этому таковой инструмент все почаще является средством для заслуги более высочайшей производительности по сопоставлению с твердосплавными пластинами при определенных критериях.
Обеспеченный опыт профессионалов компании позволяет выдавать безошибочные советы по применению 10-ов видов глиняних инструментальных материалов. К примеру, при беспрерывном точении чугуна и калёных материалов совершенно точно рекомендуется использовать керамику на базе оксида алюминия. А пластинки на базе нитрида кремния лучше стоят при предварительный обработке чугуна и скоростной обработке жаропрочных материалов на базе Никеля. Сейчас подробнее:
Обработка калёных материалов, углеродистых и легированных сталей инвентарем из керамики:
Керамика на базе оксида алюминия применяется для скоростной обработки закалённой стали благодаря потрясающему сопротивлению к окислению и температурной стабильности. ТаегуТек имеет некоторое количество видов таких глиняних сплавов. К примеру, сплав АВ30 применяется, обычно, для производительного точения сталей, таких как углеродистые и низколегированные. Сплав АВ20 рекомендуется для точения высоколегированных материалов и сталей с высочайшей твёрдостью. Сплав АВ2010 рекомендуется только для чистовой обработки калёных сталей. На диаграмме (рис. 1) схематически показана область внедрения рассмотренных глиняних пластинок зависимо от обрабатываемого материала и его твёрдости. Благодаря высочайшей твердости и стойкости к окислению, сплав AB20 совершенно подходит для механической обработки сверхтвердых материалов типа CrMoNi и инструментальных сталей.
Набросок 1. Область внедрения глиняних сплавов АВ 20 и АВ 30
Хорошие результаты на предприятиях Украины показал глиняний сплав АВ2010 с покрытием из нитрида титана. Данный сплав отлично соперничает с более дорогостоящими материалами из CBN в обработке закалённой стали. За счёт нанесения покрытия возрастает стойкость пластинки до 50% в сопоставлении с непокрытыми сплавами. Область внедрения можно узреть на рисунке 2.
Набросок 2. Область внедрения глиняних сплавов при обработке закаленных сплавов
Обработка чугунов инвентарем из керамики:
Обычно, вправду наилучшим решением в скоростной обработке чугуна являются глиняние пластинки за счет высочайшей твёрдости и умеренной вязкости. Глиняний сплав из незапятнанного оксида алюминия AW20 (рис.4) идеальнее всего использовать в скоростной обработке металлических деталей типа цилиндр. Владея потрясающей стойкости к окислению и температурной стабильности, этот материал существенно превосходит по этим характеристикам подобные сплавы соперников. Керамика же на базе нитрида кремния (AS500 (рис.3) и AS10) имеет роскошное сопротивление к выкрашиванию и умеренную твёрдость. Потому данные сплавы рекомендуется использовать для предварительных операций в токарной обработке всех видов чугуна. К примеру, для производства таких деталей, как металлический авто диск и фрезерование блока цилиндров. Сплавы же АВ30 и SC10 являются наилучшим выбором для обработки сероватых чугунов и чугунов с шаровидным графитом.
Набросок 3. Сплав AS500 Набросок 4. Сплав AW20
Набросок 5. Область внедрения глиняних сплавов при обработке чугуна
Обработка жаропрочных сталей инвентарем из керамики:
Высокопроизводительную обработку жаропрочных сталей, также материалов на базе никеля идеальнее всего производить конкретно глиняними пластинами. Данный тип труднообрабатываемых материалов обычно применяется для производства изделий в аэрокосмической отрасли либо в энергетике. Керамику на базе нитрида кремния (AS20) советуют для скоростной обработки точением и даже фрезерованием материала Инконель 718. Данный сплав имеет высшую стойкость к выкрашиванию и умеренную температурную стабильность.
Компания TaeguTec, обновив линейку инструментов из керамики пластинами, сделанными по технологии Wisker, предлагает для скоростной обработки прочных и жаропрочных материалов сплав ТС430. Владея «подложкой» из оксида алюминия (Al2O3) и нанесенными кристаллами из карбида кремния (SiC) с завышенной стойкостью к окислению, новый сплав обеспечивает уникальные характеристики стойкости и к выкрашиванию, и к стиранию.
Сплав ТС430 показывает наилучший итог при больших температурах, связанных с высочайшими скоростями резания, благодаря композиции уникальной физической микроструктуры и хим параметров. Эта особенность сплава ТС430 позволяет обрабатывать жаропрочные материалы на базе никеля, такие как сплав Инконель, Васпаллой и Рене, сплавы на базе титана, кобальта, также закалённые стали и чугуны на больших скоростях резания.
Область внедрения обрисованных сплавов можно узреть на рисунке 6.
Набросок 6. Область внедрения глиняних сплавов по жаропрочным материалам
Набросок 7. Структура сплава ТС430
Общие данные о применении материалов из керамики в точении:
Глиняние сплавы, в случае их оправданного внедрения, обеспечивают очень высшую производительность и существенно уменьшают машинное время и издержки на инструмент по сопоставлению с твердосплавными пластинами.
Свойства глиняних пластинок TaeguTec представлены в таблице 3. Из неё видно, что сплавы на базе нитрида кремния (AS10 и AS500) имеют высшую стойкость к выкрашиванию по сопоставлению с материалами на базе оксида алюминия, владеющими более высочайшей твёрдостью. Беря во внимание, продолговатую микроструктуру зернышек можно прийти к выводу, что нитрид кремния довольно вязкий, а означает, более механически крепкий, чем оксид алюминия. В то же время оксид алюминия является более жестким материалом из-за жесткой тонкодисперсной структуры. Становится тривиальной рекомендация сплавов AS10 (либо AS500) для предварительный обработки чугунов, тогда как сплавы AW20, AB20 и AB30 следует использовать для беспрерывного чистового точения на больших скоростях.
Таблица 3. Физические характеристики глиняних металлорежущих сплавов TaeguTec.
Сплав
AW20
AB20
AB30
TC430
AS500
SC10
AS10
AS20
состав
Al2O3
ZrO2
Al2O3
Ti(C,N)
Al2O3
TiC
SiC
Whisker
SiAlON
CVD
Si3N4
Si3N4
Si3N4
TiN
плотность
4.05
4.3
4.25
3.74
3.21
3.22
3.22
3.5
твердость HRa
93.8
94.5
94.5
95.1
93.9
93.6
93.7
93.0
Kc (MPa/m1/2
3.0
3.2
3.5
3.5
4.3
4.5
6.0
5.0
особенность
жимическая стабильность
физическая стабильность
применение
чугун
закаленная сталь
чугун
жаропрочные
сплави
чугун
жаростойкие
сплави
Вне сомнения, наилучшим советником в выборе режущего материала является опыт технологов хоть какого предприятия. Стаж работы профессионалов компании TaeguTec на мировом рынке не подвергается сомнению. Технологи же консульства «ТаегуТек Украина» в протяжении уже 5 лет удачно осваивают на практике методики правильного выбора режущих материалов и подбора режимов резания в Украине.
