При рязане на метал изборът на материал за крайна фреза не само определя живота на инструмента и точността на обработка, но също така пряко влияе върху ефективността на производството, натоварването на машината и качеството на крайния продукт. Кобалт иКарбидса двата най-често използвани вида на фрези в промишленото производство, различаващи се значително по своята твърдост, издръжливост, топлоустойчивост и-ефективност на разходите.
Какво представляват кобалтовите крайни фрези
Кобалтовите челни фрези са високо-скоростна стомана (HSS) с определен процент добавен кобалт (обикновено 5% до 8%). Общите степени включват M35 (5% кобалт) и M42 (8% кобалт). Добавянето на кобалт модифицира вторичния механизъм на втвърдяване на стоманата, като забавя загубата на твърдост по време на високо-температурно рязане.
Основни характеристики на производителността:
- Баланс на твърдост и издръжливост: Твърдостта по Рокуел е около HRC 65~70, със силна устойчивост на удар.
- Добра устойчивост на топлина: може да поддържа острота при около 600 градуса, удължавайки времето за рязане.
- Силна адаптивност на обработка: може да реже неръждаема стомана, инструментална стомана, титанова сплав и други здрави метали.
- Висока производителност на разходите: производствените разходи са по-ниски от тези на твърдосплавните инструменти и цената на един инструмент може да бъде спестена с 30%~50%.
Често срещани сценарии за приложение:
- Средна и ниска скорост на обработка (скорост на рязане 20~40 m/min)
- Конструкционна стомана, легирана стомана, части от неръждаема стомана
- Ремонт на инструменти и матрици и пробно-производство на единични части
- Прекъснати условия на рязане, като нарязване и фрезоване на рамена
Какво представляват твърдосплавните крайни фрези
Карбидни крайни фрезисе произвеждат чрез прахова металургия чрез синтероване на волфрамов карбид (WC) и кобалт (Co). Волфрамовият карбид съставлява приблизително 88% до 94% от материала, докато кобалтът, като свързващо вещество, представлява 6% до 12%. Микроструктурата на твърдосплавните инструменти определя тяхната изключителна твърдост и устойчивост на износване.
Основни характеристики на производителността:
- Изключително висока твърдост: HRA 90+, може да поддържа твърдост над 800 градуса, подходяща за високо-скоростно рязане.
- Силна устойчивост на износване: показва изключително ниска степен на износване при продължително-продължително рязане.
- Добра стабилност на размерите: нисък коефициент на топлинно разширение, поддържане на точността на обработка.
- Съвместими покрития: Обичайните покрития като TiAlN и AlTiN могат допълнително да подобрят живота на инструмента и скоростта на рязане.
Често срещани сценарии за приложение:
- Високо{0}}скоростна обработка (скорост на рязане 100~300 m/min)
- Алуминиева сплав, закалена стомана, формована стомана, голям{0}}обем на производство
- Прецизно производство на форми, обработка на авиационни части
- Среди с висока твърдост на машинния инструмент и скорост на шпиндела
Карбид срещу кобалт: Ефекти на покритието
Покритието е важно средство за подобряване на работата на инструмента. Дори ако субстратът е същият, разумното покритие може значително да удължи живота на инструмента и да подобри ефективността на рязане.
Кобалтовите режещи инструменти разчитат на покрития, за да компенсират липсата на твърдост и устойчивост на износване, така че при избора на покрития се набляга повече на „удължаване на живота на инструмента“ и „намаляване на залепването на инструмента“.
Твърдосплавни инструментисамите те имат висока твърдост и силна устойчивост на износване. Основното значение на покритието е да подобри устойчивостта на топлина и да разшири защитния прозорец за високо-скоростно рязане.
|
Тип покритие |
Основна функция |
Кобалтови крайни фрези |
Карбидни крайни фрези |
|
TiN (титанов нитрид) |
Подобрете устойчивостта на износване и намалете триенето |
Значително удължава експлоатационния живот с около 50%, подходящ за средно и нискоскоростна обработка на стомана и неръждаема стомана |
Продължителността на живота е ограничена, като основно се подобрява повърхностното покритие |
|
TiCN (титанов карбонитрид) |
Подобрете твърдостта и намалете риска от залепване на ножа |
Ефективно справяне с-легирана стомана с висока твърдост и забавяне на износването на инструмента |
Подобрява устойчивостта на износване при високо-скоростна обработка, но устойчивостта му на топлина не е толкова добра, колкото TiAlN |
|
TiAlN / AlTiN |
Устойчивост на окисляване при висока температура, подходяща за сухо рязане |
Подобрена устойчивост на топлина, позволяваща леко увеличаване на скоростта на рязане |
Значително удължете живота на острието с 2~3 пъти при високо-скоростно рязане и намалете риска от напукване на ръбовете |
|
DLC (Diamond-like Carbon) |
Изключително{0}}ниско триене, избягвайте залепване |
Има очевидни охлаждащи и анти{0}}ефекти при обработката на пластични метали (алуминий, мед) |
Изключителна производителност при високо-скоростно рязане на цветни метали, запазване на остротата за по-дълго време |
Карбид срещу кобалт: производителност на рязане
Високо{0}}скоростна обработка
Докато фрезите от кобалтова стомана имат добра устойчивост на топлина, тяхната твърдост е недостатъчна, за да поддържа продължително рязане при изключително високи скорости. По време на продължителна работа с високи-скорости ножът е податлив на термично омекване и ускорено износване, което го прави по-подходящ за стабилни условия на рязане при средни до ниски скорости.
За разлика от тях, карбидните фрези имат висока твърдост и силна устойчивост на топлина и могат да поддържат острота при високи скорости от 100~300 m/min. Когато се комбинират с машинни инструменти с висока -твърдост, те могат значително да подобрят ефективността на обработката и качеството на повърхността.
Прекъснато рязане
При прекъснато рязане инструментите често са подложени на ударни натоварвания. Фрезите от кобалтова стомана са подходящи за приложения с периодичен контакт, като фрезоване на канали и рамена, поради тяхната висока издръжливост, силна устойчивост на удар и устойчивост на начупване.
Твърдосплавните фрези са по-крехки и са склонни към микропукнатини или отчупване по време на периодично рязане, особено когато дълбочината на рязане е голяма или твърдостта на затягане е недостатъчна. Затова при такива работни условия обикновено се предпочитат инструменти от кобалтова стомана.
Сухо рязане
При липса на охлаждаща течност фрезите от кобалтова стомана ще ускорят затъпяването поради топлината на триене, което значително ще съкрати живота им. Обикновено те са подходящи само за ниски-скорости или краткотрайни-операции на сухо рязане.
Когато твърдосплавните фрези се комбинират с топло{0}}устойчиви покрития (като TiAlN и AlTiN), те могат ефективно да възпрепятстват окислителното износване по време на високо-скоростно сухо рязане и да поддържат остротата на режещия ръб, което ги прави подходящи за сценарии, при които употребата на охлаждаща течност трябва да бъде намалена.
Мокро рязане
Охлаждането и смазването значително подобряват работата на двата инструмента. Фрезите с кобалтова стомана могат да намалят температурата на рязане, да забавят износването и да подобрят качеството на режещата повърхност по време на мокро рязане, което ги прави особено подходящи за обработка със средна и ниска скорост.
Карбидните фрези също се възползват значително от мокрото рязане. Когато обработвате стомана с висока-твърдост или цветни метали, охлаждащата течност може да намали риска от термични пукнатини и да подобри стабилността на размерите и цялостния живот на инструмента.
Кобалтови срещу карбидни крайни фрези
|
СРЕЩУ |
Кобалтови крайни фрези |
Карбидни крайни фрези |
|
Структура на субстрата |
Бързорежеща стомана + кобалт |
Волфрамов карбид + кобалт |
|
твърдост |
HRC 65~70 |
HRA 90+ |
|
издръжливост |
Висок, не е лесен за чип |
Нисък, крехък |
|
Устойчивост на топлина |
Висока, издържа на 600 градуса |
Изключително висока, издържа на 800 градуса + |
|
скорост на рязане |
Средна до ниска скорост (20-40 м/мин) |
Висока скорост (100~300 м/мин) |
|
устойчивост на износване |
среден |
Много високо |
|
Зависимост от покритие |
високо |
среден |
|
цена |
По-ниска |
По-високо |
|
Приложими металорежещи машини |
Машини с ниска и средна твърдост |
Машини с висока твърдост и висока скорост |
|
Типични приложения |
Периодично рязане, обработка на малки партиди |
Високо{0}}скоростно рязане, широко{1}}прецизна обработка |
Край на статията
При съвременната машинна обработка кобалтът и карбидът се допълват взаимно, вместо да се заменят. Инструментите от кобалтова стомана, със своята издръжливост и ценова-ефективност, се отличават с малък- до среден-обем и прекъснати срезове. Твърдосплавните инструменти, с тяхната висока твърдост и устойчивост на износване, са незаменими при високо-масово производство.
Въпреки че карбидът има висока единична цена, цената на единичната част може да бъде намалена чрез намаляване на честотата на смяна на инструмента и съкращаване на времето за обработка, а експлоатационният живот обикновено може да достигне 2 до 5 пъти този на кобалт.
WAT TOOL- Осигурява ви избор на инструмент, оптимизиране на процеса на рязане и пълна-техническа поддръжка на процеса, което прави всяко рязане точно и ефективно.Свържете се с нашите инженери сегаза да помогнете на вашата производствена линия да постигне по-висока стойност.