Omdat er geen internationale normen bestaan die hardmetaalkwaliteiten of -toepassingen definiëren, moeten gebruikers vertrouwen op hun eigen oordeel en basiskennis om succesvol te zijn.#baseren
Terwijl de metallurgische term ‘carbidekwaliteit’ specifiek verwijst naar wolfraamcarbide (WC) gesinterd met kobalt, heeft de term een bredere betekenis bij machinale bewerking: gecementeerd wolfraamcarbide in combinatie met coatings en andere behandelingen.Twee draaiwisselplaten gemaakt van hetzelfde hardmetaalmateriaal maar met verschillende coatings of nabehandeling worden bijvoorbeeld als verschillende kwaliteiten beschouwd.Er is echter geen standaardisatie in de classificatie van hardmetaal- en coatingcombinaties, dus verschillende leveranciers van snijgereedschappen gebruiken verschillende aanduidingen en classificatiemethoden in hun kwaliteitstabellen.Dit kan het voor de eindgebruiker moeilijk maken om hardmetaalsoorten te vergelijken, een bijzonder lastige kwestie omdat de geschiktheid van een hardmetaalsoort voor een bepaalde toepassing de waarschijnlijke snijomstandigheden en standtijd sterk kan beïnvloeden.
Om door dit doolhof te kunnen navigeren, moet de gebruiker eerst begrijpen waaruit een hardmetaalsoort is gemaakt en hoe elk element verschillende aspecten van de bewerking beïnvloedt.
De achterkant is het kale materiaal van de snijplaat of het massieve gereedschap, onder coating en nabehandeling.Het bestaat gewoonlijk uit 80-95% WC.Om het substraat de gewenste eigenschappen te geven, voegen materiaalfabrikanten er verschillende legeringselementen aan toe.Het belangrijkste legeringselement is kobalt (Co). Een hoger kobaltgehalte resulteert in een grotere taaiheid, terwijl een lager kobaltgehalte de hardheid verhoogt.Zeer harde substraten kunnen 1800 HV bereiken en een uitstekende slijtvastheid bieden, maar zijn zeer bros en alleen geschikt voor zeer stabiele omstandigheden.Het zeer sterke substraat heeft een hardheid van ongeveer 1300 HV.Deze substraten kunnen alleen met lagere snijsnelheden worden bewerkt, ze slijten sneller, maar zijn beter bestand tegen onderbroken sneden en ongunstige omstandigheden.
De juiste balans tussen hardheid en taaiheid is de belangrijkste factor bij het kiezen van een legering voor een bepaalde toepassing.Het selecteren van een hardmetaalsoort die te hard is, kan resulteren in microbreuken van de snijkant of zelfs catastrofaal falen.Tegelijkertijd slijten hardmetaalsoorten snel of vereisen een verlaging van de snijsnelheid, waardoor de productiviteit afneemt.Tabel 1 geeft enkele basisrichtlijnen voor het kiezen van de juiste durometer:
De meeste moderne hardmetalen wisselplaten en hardmetalen gereedschappen zijn bedekt met een dunne film (3 tot 20 micron of 0,0001 tot 0,0007 inch).De coating bestaat meestal uit lagen titaniumnitride, aluminiumoxide en titaniumcarbonitride.Deze coating verhoogt de hardheid en creëert een thermische barrière tussen de uitsnijding en het substraat.
Hoewel het pas tien jaar geleden aan populariteit won, is het toevoegen van een extra nabehandeling de industriestandaard geworden.Deze behandelingen zijn meestal zandstralen of andere polijsttechnieken die de toplaag gladder maken en wrijving verminderen, waardoor de warmteontwikkeling wordt verminderd.Het prijsverschil is meestal klein en in de meeste gevallen wordt nabewerking aanbevolen voor de rassenselectie.
Om de juiste hardmetaalkwaliteit voor een bepaalde toepassing te selecteren, raadpleegt u de catalogus of website van de leverancier voor instructies.Hoewel er geen formele internationale standaard bestaat, gebruiken de meeste leveranciers grafieken om het aanbevolen bereik van kwaliteiten te beschrijven op basis van de “scope”, uitgedrukt als een combinatie van drie letters en cijfers, zoals P05-P20.
De eerste letter geeft de materiaalgroep aan volgens de ISO-norm.Elke materiaalgroep krijgt een letter en een bijbehorende kleur toegewezen.
De volgende twee cijfers vertegenwoordigen het relatieve hardheidsniveau van de soort, variërend van 05 tot 45 in stappen van 5. 05-toepassingen vereisen een zeer harde soort die geschikt is voor gunstige en stabiele omstandigheden.45 Een toepassing die een zeer sterke kwaliteit vereist die geschikt is voor zware en onstabiele omstandigheden.
Nogmaals, er bestaat geen standaard voor deze waarden, dus ze moeten worden geïnterpreteerd als relatieve waarden in de specifieke beoordelingstabel waarin ze voorkomen.Een kwaliteit die in twee catalogi van verschillende leveranciers met P10-P20 is gemarkeerd, kan bijvoorbeeld een verschillende hardheid hebben.
Zelfs in dezelfde catalogus kan een soort gemarkeerd met P10-P20 in de tabel met draaikwaliteiten een andere hardheid hebben dan een soort gemarkeerd met P10-P20 in de tabel met freeskwaliteiten.Dit verschil komt neer op verschillende gunstige omstandigheden voor verschillende toepassingen.Draaibewerkingen kunnen het beste worden uitgevoerd met zeer harde soorten, maar bij frezen vereisen gunstige omstandigheden enige kracht vanwege het intermitterende karakter.
Tabel 3 biedt een hypothetische tabel met legeringen en hun toepassingen bij verschillende complexe draaibewerkingen die mogelijk in de catalogus van een snijgereedschapleverancier staan.In dit voorbeeld wordt klasse A aanbevolen voor alle draaiomstandigheden, maar niet voor zwaar onderbroken zagen, terwijl klasse D wordt aanbevolen voor zwaar onderbroken draaien en andere zeer ongunstige omstandigheden.Tools zoals de Grades Finder van MachiningDoctor.com kunnen met deze notatie naar kwaliteiten zoeken.
Net zoals er geen officiële standaard bestaat voor de reikwijdte van een klasse, bestaat er ook geen officiële standaard voor klasseaanduiding.De meeste grote leveranciers van hardmetalen wisselplaten volgen echter de algemene richtlijnen voor hun soortaanduidingen.“Klassieke” namen hebben de indeling BBSSNN van zes tekens, waarbij:
Bovenstaande uitleg is in veel gevallen juist.Maar aangezien dit geen ISO/ANSI-standaard is, brengen sommige leveranciers hun eigen aanpassingen aan het systeem aan, en het is verstandig om op de hoogte te zijn van deze veranderingen.
Hardmetaalsoorten spelen meer dan welke andere toepassing dan ook een cruciale rol bij het draaien van toepassingen.Daarom zal bij het bladeren door de catalogus van een leverancier het draaiende onderdeel de grootste keuze aan kwaliteiten hebben.
Dit brede scala aan draaikwaliteiten is het resultaat van een breed scala aan draaibewerkingen.Deze categorie varieert van continu snijden (waarbij de snijkant voortdurend in contact is met het werkstuk en niet wordt geraakt, maar veel warmte genereert) tot onderbroken snijden (waarbij sterke schokken optreden).
Een breed scala aan draaikwaliteiten wordt ook geassocieerd met verschillende diameters in de productie, van 1/8″ (3 mm) voor machines van het Zwitserse type tot 100″ voor zwaar industrieel gebruik.Omdat de snijsnelheid ook afhankelijk is van de diameter, zijn er verschillende soorten nodig die geoptimaliseerd zijn voor lage of hoge snijsnelheden.
Grote leveranciers bieden vaak voor elke materiaalgroep aparte seriekwaliteiten aan.De kwaliteiten in elke serie variëren van harde materialen voor onderbroken snijden tot harde materialen voor continu snijden.
Bij het frezen is het aanbod aan soorten kleiner.Vanwege het intermitterende karakter van de toepassing vereisen freesgereedschappen taaie soorten met een hoge slagvastheid.Om dezelfde reden moet de coating dun zijn, anders is deze niet bestand tegen schokken.
De meeste leveranciers frezen verschillende materiaalgroepen met stijve ruggen en verschillende coatings.
Bij afsteken of groefsteken is de soortkeuze beperkt vanwege snijsnelheidsfactoren.Dat wil zeggen dat de diameter kleiner wordt naarmate de snede het midden nadert.Daarom wordt de snijsnelheid geleidelijk verlaagd.Bij het snijden naar het midden bereikt de snelheid uiteindelijk nul aan het einde van de snede, en wordt de handeling een afschuiving in plaats van een snede.
De afsteekkwaliteit moet dus compatibel zijn met een breed scala aan snijsnelheden, en het substraat moet sterk genoeg zijn om afschuiving aan het einde van de bewerking te weerstaan.
Ondiepe groeven vormen een uitzondering op andere typen.Vanwege de gelijkenis met draaien bieden leveranciers met een ruime keuze aan groefwisselplaten vaak een breder scala aan hardmetaalsoorten voor bepaalde materiaalgroepen en omstandigheden.
Bij het boren is de snijsnelheid in het midden van de boor altijd nul, terwijl de snijsnelheid aan de omtrek afhangt van de diameter van de boor en de rotatiesnelheid van de spil.Soorten die zijn geoptimaliseerd voor hoge snijsnelheden zijn niet geschikt en mogen niet worden gebruikt.De meeste leveranciers bieden slechts een paar variëteiten aan.
Veel winkels maken de fout door te denken dat geavanceerde tools plug-and-play zijn.Deze gereedschappen passen in bestaande gereedschapshouders en passen zelfs in dezelfde schelpfrees- of draaikamers als hardmetalen wisselplaten, maar daar houden de overeenkomsten op.
Poeders, onderdelen en producten zijn verschillende manieren waarop bedrijven additieve productie stimuleren.Hardmetalen en snijgereedschappen zijn verschillende succesgebieden.
De Ceratizit WTX-HFDS-serie boren bespaarden OWSI 3,5 minuten per onderdeel bij complexe klussen en elimineerden volledig niet-essentiële handelingen, waardoor de winstgevendheid toenam.
Posttijd: 21 augustus 2023