Stutt umræða um flokkun verkfæraefna

 

Við mismunandi aðstæður eru ýmsar skurðaraðferðir og í slíkum tilfellum þurfa skurðarverkfæri ákveðna einstaka eiginleika. Til að ná þessum árangri eru skurðarverkfæri framleidd úr mismunandi efnum. Efnið sem er valið fyrir tiltekna notkun fer eftir því efni sem unnið er með, gerð vinnslu og magni og gæðum vörunnar.

Hægt er að flokka verkfæraefni í nokkra flokka eftir því hvaða efni er notað:

 

1. Carbon Tool Stál

2. Háhraðastál (HSS)

3. Sementað karbíð

4. Keramikverkfæri

5. Kúbískt bórnítríð (CBN)

6. Demantaverkfæri

 

 

I Carbon Tool Steel

 

Kolefnisstál er ódýrt málmskurðarverkfæri sem notað er við lághraða vinnslu. Þessi látlausu skurðarverkfæri úr kolefnisstáli innihalda 0.6-1.5% kolefni og mjög lítið magn (minna en 0.5%) af mangani og sílikoni. Öðrum málmum eins og króm og vanadíum er bætt við til að breyta hörku og kornastærð.

 

Hákolefnisstál er slitþolið og fær um að viðhalda beittum skurðbrún. Kolefnisstál hefur góða vinnsluhæfni, en þetta efni missir hratt hörku sína við um 250 gráður.

 

Þess vegna er ekki hægt að nota það í háhitaforritum, sem gæti verið ástæðan fyrir því að það er óbætanlegt í sumum núverandi vinnsluaðgerðum.

 

Kolefnisstálverkfæri eru notuð fyrir snúningsbora, fræsunarverkfæri, beygju- og mótunarverkfæri og henta fyrir mjúk efni eins og kopar, ál og magnesíum.

 

Hitaþol: Allt að 450 gráður

Hörku: Allt að HRC65

 

 

II háhraðastál (HSS)

 

▲ HSS

 

Háhraðastál er tegund af hákolefnisstáli sem inniheldur mikið magn af málmblöndur eins og wolfram, mólýbden og króm. Þessir þættir auka herðni, hörku og slitþol og veita hærra málmfjarlægingarhraða.

 

Við meðalhita í kringum 650 gráður mun það missa hörku sína.

 

Þess vegna ætti að nota kælivökva til að lengja endingu verkfæra. Hægt er að endurnýta háhraða stál margsinnis með endurslípun. Ákveðnar yfirborðsmeðferðir eru beittar á háhraða stál til að bæta frammistöðu þess.

 

Yfirborðsmeðferðir notaðar í háhraða stáli:

Fæging:Dregur úr núningi

Nitriding:Eykur slitþol

Krómhúðun:Dregur úr núningi

Oxun:Dregur úr núningi

 

Hægt er að nota háhraða stálefni til að framleiða: bora, fræsara, skurði osfrv.

 

Skurðhraðasvið: Vc=30-50 metrar/mínútu

Hitaþol: Allt að 650 gráður

Hörku: Allt að HRC67

 

 

III Sementað karbíð

 

▲ Sementað karbíð

 

Sementkarbíðverkfæri eru framleidd með duftmálmvinnsluaðferðum. Þau eru samsett úr wolfram-, tantal- og títankarbíðum með kóbalti sem bindiefni (þegar bindiefnið er nikkel eða mólýbden er það nefnt cermet).

 

Sementkarbíðverkfæri eru mjög hörð og þola mjög háhraða skurðaðgerðir.

 

Sementkarbíðverkfæri missa ekki hörku sína við hitastig allt að 1000 gráður.

 

Hákóbaltverkfæri eru notuð til að grófa, en lágkóbaltverkfæri eru notuð við frágang.

 

Skurðarhraðasvið:Vc=60-200 metrar/mínútu

Hitaþol:Allt að 1000 gráður

hörku:Allt að HRC90

 

 

IV Keramik efni

 

▲ Keramik

 

Algengustu keramikefnin eru súrál og sílikonnítríð. Keramikefnisduftið er þjappað í æskilega lögun og síðan hertað.

 

Keramikverkfæri eru efnafræðilega óvirk og tæringarþolin, með miklum þjöppunarstyrk. Þeir haldast stöðugir við hitastig allt að 1800 gráður, starfa 10 sinnum hraðar en HSS, hafa mjög lágan núning á milli yfirborðs verkfæra og flísanna og hafa litla hitaleiðni. Kælivökva er almennt ekki krafist og keramikverkfæri geta veitt mjög fínt yfirborðsáferð.

 

Skurðarhraði:Vc=300-600 metrar/mínútu

Hitaþol:Allt að 1200 gráður

hörku:Allt að HRC93

 

 

V kúbikbórnítríð (CBN)

 

▲ CBN

 

CBN er annað harðasta efnið á eftir demanti og er oft notað í handvirkan búnað. Það hefur mjög mikla slitþol og er almennt notað sem slípiefni fyrir slípihjól. Ekki er mælt með skarpum brúnum til notkunar.

 

Skurðarhraði:Vc=600-800 metrar/mínútu

hörku:Stærri en HRC95

 

 

VI demantur

 

▲ Demantur

 

Demantur er harðasta þekkta efnið og jafnframt það dýrasta. Það hefur framúrskarandi hitaleiðni og hátt bræðslumark. Demantarverkfæri sýna óvenjulega slitþol, lágan núningsstuðul og litla varmaþenslu. Þau eru tilvalin til að vinna mjög hörð efni eins og karbíð, nítríð og gler.

 

Demantaverkfæri veita framúrskarandi yfirborðsáferð og víddarnákvæmni.

 

Í dag höfum við stuttlega fjallað um eiginleika mismunandi verkfæraefna. Það er ekkert eitt besta efnið, aðeins það hentugasta.