Kopásfajták

A kopás mikrojelenségei (a kopás mikromechanizmusai) a forgácsolási idő függvényében úgy változnak, hogy  a makroméretű  kopás alakul ki.

A szerszámon kialakuló kopások két csoportba sorolhatók:

  • a szerszám olyan váratlan meghibásodása, amely azonnal alkalmatlanná teszi a szerszámot (élcsorbulás, élkipattanás, élletörés) a további tartós működésre,

  •  a szerszám megbízható működése közben kialakuló olyan kopási alakzat, amely tartós működés közben jön létre és a forgácsolóképesség fokozatos elvesztésével jár.

A forgácsolószerszámok váratlan meghibásodásának okai:

  • a munkadarab - forgácsolhatóságot rontó - inhomogén eloszlású kemény fázisai, zárványai,

  • a szerszám nem megfelelő élminősége,

  • a szerszám nem megfelelő anyagminősége (inhomogén poranyag, gyorsacél szegregált zárványai stb.)

  • a szerszám alkalmatlan élgeometriája (túlzottan kicsiny ékszög, élszalag hiánya stb.). A meghibásodás jellege az 1. ábrán látható.

1. ábra. Bevonatos keményfémlapka élcsorbulása
(ok: a szerszám alkalmatlan élgeometriája)

A szerszám tartós működése közben csaknem valamennyi kopásfajta megfigyelhető, de meghatározó (domináns) jellegűvé inkább csak meghatározott körülmények között válik (2. ábra).

2. ábra. A szerszámkopás legfontosabb fajtái

A szerszámokon kialakuló leggyakoribb kopásfajták

  •  hátfelületi kopás: a leggyakoribb kopás, azonban főleg rövid forgácsot adó anyagminőségek simításakor fordul elő. Jelölése: VB (kopásnyom szélesség), mértékegysége: mm (3. ábra).

3. ábra. Hátkopásnyom szélesség értelmezése, mérése és alakulása a hátfelületen

A kopás kis nagyítású műhelymikroszkópon is megállapítható, azonban jól mérhető sztereomikroszkóppal (4. ábra), sőt, elektronmikroszkóppal is tanulmányozható (5. ábra).

4. ábra. Keményfémlapkán kialakuló hátkopásnyom


5. ábra. Pásztázó elektronmikroszkópos felvétel a kopás jellegének tanulmányozására

  kráteres kopás: acélok nagyoló esztergálásakor gyakori kopásfajta. A legfontosabb két mérete: a kráter szélessége (KB) és a kráter mélysége (KT). A forgácsolási idő (tc) függvényében a kráter szélessége a 6. ábrán látható módon változik.

6. ábra. A hátkopás (balra) és a kráteres kopás (jobbra) időbeli alakulása szerkezeti acél esztergálásakor (PVD-eljárással bevont keményfém váltólapka)

  • csúcskopás: simítóforgácsoláskor gyakori. A csúcssugár kopással történő növekedése a felületi érdességre kedvező hatást jelent ugyan, azonban a méretkorrekció elmaradása esetén (felügyeletszegény gyártási körülmények között) nagysorozat előállításakor mérethibát, hosszú munkadarabok megmunkálásakor pedig alakhibát okoz.

  • élkopás: műanyagok esztergálása esetén fordul elő. Ha  a szerszám éllekerekedése kritikus méretűvé növekszik (poliamid műanyagnál például eléri a 80 µm értéket), az él elveszíti forgácsleválasztó képességét, egyenetlen, tépett forgácsot választ le, a megmunkált felület érdessége elfogadhatatlanná válik.

  • homlokfelületi kopás: nehezen forgácsolható, kemény ötvözetek megmunkálásakor jelentkezik,  főként akkor, ha a szerszám homlokkialakítása (pl. homlokszöge) nem a munkadarab anyagminőségének megfelelő (túlzottan nagy).