Lühike arutelu tööriista materjalide klassifitseerimise kohta

 

Erinevates tingimustes on erinevaid lõikemeetodeid ja sellistel juhtudel nõuavad lõikeriistad teatud unikaalseid omadusi. Selle jõudluse saavutamiseks on lõikeriistad valmistatud erinevatest materjalidest. Konkreetseks rakenduseks valitud materjal sõltub töödeldavast materjalist, töötlusviisist ning toote kogusest ja kvaliteedist.

Tööriistamaterjalid võib kasutatud materjali järgi liigitada mitmesse kategooriasse:

 

1. Carbon Tool Steel

2. Kiirteras (HSS)

3. Tsementeeritud karbiid

4. Keraamilised tööriistad

5. Kuubiline boornitriid (CBN)

6. Teemanttööriistad

 

 

I Carbon Tool Steel

 

Süsiniktööriista teras on odav metalli lõikamise tööriist, mida kasutatakse madala kiirusega töötlemistoiminguteks. Need tavalisest süsinikterasest lõikeriistad sisaldavad 0.6-1,5% süsinikku ja väga väikeses koguses (alla 0,5%) mangaani ja räni. Muid metalle, nagu kroom ja vanaadium, lisatakse kõvaduse ja tera suuruse muutmiseks.

 

Kõrge süsinikusisaldusega teras on kulumiskindel ja suudab säilitada teravat lõikeserva. Süsinikterasel on hea töödeldavus, kuid see materjal kaotab kiiresti oma kõvaduse umbes 250 kraadi juures.

 

Seetõttu ei saa seda kasutada kõrgtemperatuurilistes rakendustes, mistõttu võib see olla asendamatu mõne praeguste töötlustoimingute puhul.

 

Süsinikterasest tööriistu kasutatakse keerdpuur-, frees-, trei- ja vormimistööriistade jaoks ning need sobivad pehmete materjalide, nagu messing, alumiinium ja magneesium, jaoks.

 

Temperatuurikindlus: kuni 450 kraadi

Kõvadus: kuni HRC65

 

 

II kiirteras (HSS)

 

▲ HSS

 

Kiirteras on kõrge süsinikusisaldusega terase tüüp, mis sisaldab suures koguses legeerivaid elemente, nagu volfram, molübdeen ja kroom. Need elemendid suurendavad karastavust, sitkust ja kulumiskindlust, tagades suurema metalli eemaldamise kiiruse.

 

Mõõdukal temperatuuril umbes 650 kraadi kaotab see oma kõvaduse.

 

Seetõttu tuleks tööriista eluea pikendamiseks kasutada jahutusvedelikku. Kiirterast saab lihvimise teel mitu korda uuesti kasutada. Kiirterasele rakendatakse selle jõudluse parandamiseks teatud pinnatöötlusi.

 

Kiirterase pinnatöötlused:

Poleerimine:Vähendab hõõrdumist

Nitreerimine:Suurendab kulumiskindlust

Kroomimine:Vähendab hõõrdumist

Oksüdatsioon:Vähendab hõõrdumist

 

Tootmiseks saab kasutada kiirterasest materjale: puurid, freesid, avasid jne.

 

Lõikekiiruse vahemik: Vc=30-50 meetrit minutis

Temperatuurikindlus: kuni 650 kraadi

Kõvadus: kuni HRC67

 

 

III Tsementeeritud karbiid

 

▲ Tsementeeritud karbiid

 

Tsementkarbiidist tööriistad toodetakse pulbermetallurgia tehnikaid kasutades. Need koosnevad volframist, tantaalist ja titaankarbiididest, mille sideaineks on koobalt (kui sideaineks on nikkel või molübdeen, nimetatakse seda metallkeraamiks).

 

Tsementkarbiidist tööriistad on äärmiselt kõvad ja taluvad väga kiireid lõikeoperatsioone.

 

Tsementkarbiidist tööriistad ei kaota oma kõvadust temperatuuridel kuni 1000 kraadi.

 

Karestamiseks kasutatakse suure koobaltisisaldusega tööriistu, viimistlemiseks aga vähese koobaltisisaldusega tööriistu.

 

Lõikekiiruse vahemik:Vc=60-200 meetrit minutis

Temperatuuritaluvus:Kuni 1000 kraadi

Kõvadus:Kuni HRC90

 

 

IV Keraamilised materjalid

 

▲ Keraamika

 

Levinumad keraamilised materjalid on alumiiniumoksiid ja räninitriid. Keraamilise materjali pulber tihendatakse soovitud kuju ja seejärel paagutatakse.

 

Keraamilised tööriistad on keemiliselt inertsed ja korrosioonikindlad ning suure survetugevusega. Need püsivad stabiilsena temperatuuril kuni 1800 kraadi, töötavad 10 korda kiiremini kui HSS, neil on väga väike hõõrdumine tööriista pinna ja laastude vahel ning madal soojusjuhtivus. Jahutusvedelikku üldiselt vaja ei ole ja keraamilised tööriistad võivad tagada väga peene pinnaviimistluse.

 

Lõikekiirus:Vc=300-600 meetrit minutis

Temperatuuritaluvus:Kuni 1200 kraadi

Kõvadus:Kuni HRC93

 

 

V kuupmeetriline boornitriid (CBN)

 

▲ CBN

 

CBN on teemandi järel kõvasti teine ​​materjal ja seda kasutatakse sageli käsitsi seadmetes. Sellel on väga kõrge kulumiskindlus ja seda kasutatakse tavaliselt lihvketaste abrasiivina. Teravaid servi ei soovitata kasutada.

 

Lõikekiirus:Vc=600-800 meetrit minutis

Kõvadus:Suurem kui HRC95

 

 

VI Teemant

 

▲ Teemant

 

Teemant on kõige kõvem teadaolev materjal ja ühtlasi ka kõige kallim. Sellel on suurepärane soojusjuhtivus ja kõrge sulamistemperatuur. Teemanttööriistadel on erakordne kulumiskindlus, madal hõõrdetegur ja madal soojuspaisumine. Need sobivad ideaalselt eriti kõvade materjalide, nagu karbiidid, nitriidid ja klaas, töötlemiseks.

 

Teemanttööriistad tagavad suurepärase pinnaviimistluse ja mõõtmete täpsuse.

 

Täna oleme lühidalt arutanud erinevate tööriistamaterjalide omadusi. Pole olemas ühte parimat materjali, on vaid kõige sobivam.