Nagysebességű kerámia forgácsolószerszámok

1. táblázat

1.Miért alkalmazhatóak a kerámia szerszámok fémek nagy sebességű megmunkálásához?

Alapvetően a kerámiáknak, mint anyagoknak nagy a keménységük és jó a kémiai ellenállásuk összehasonlítva más szerszámanyagokkal. Törési szívósságuk magas hőmérsékleten kellően nagy.

Az új fejlesztésű kerámia kompozit anyagok megbízhatóan működnek változó hőmérsékleti körülmények között is, bár viszonyítás kérdése, mert szobahőmérsékleten törékenynek mondhatók.

A különféle forgácsolószerszám anyagok mechanikai és hőtani tulajdonságai változóak, ezt jól szemlélteti az 1-es táblázat.

1. táblázat

1. táblázat

Az alumínium-oxid kerámiának nagyon jó az oxidációs ellenállása és kiváló a szerszám éltartama folytonos felületű, nagy vastartalmú fémek nagysebességű megmunkálásakor.

Másrészről itt van a szilícium-nitrid (Si3N4), melynek szintén nagy a törési szívóssága és nagy az oxidációs ellenállása. Ez a legjobb anyag vastartalmú fémek nagyoló megmunkálásához. Kerámia forgácsolószerszámokkal hosszabb éltartamot és nagyobb termelékenységet tudunk elérni a keményfém szerszámokhoz képest.

2. Milyen anyagok megmunkálására alkalmasak a kerámia szerszámok?

1. diagram

2.1. Edzett acélok

Általában elmondható, hogy a kerámia szerszámokat kemény, edzett anyagok megmunkálására használjuk. Például az alumínium bázisú kerámiák kiválóan alkalmazhatóak folytonos felületű edzett acélok és öntöttvasak megmunkálására. Szilícium-nitrid bázisú kerámiát használjuk öntöttvasak nagyoló megmunkálására és nikkel bázisú ötvözetek nagysebességű simító megmunkálására.

Az alumínium bázisú kerámia szerszámok kifejezetten jók edzett acélok HSC megmunkálására, mivel kiváló az oxidációs ellenállásuk és hőstabilitásuk.

A TaeguTec széles kínálattal rendelkezik az alumínium bázisú kerámiák terén. Az AB30-as minőségünket általános edzett acélok megmunkálására fejlesztettük ki, úgymint szénacélok és alacsonyan ötvözött acélok (SCr, SCM). Az AB20-as egy kitűnő minőség nagy keménységű ötvözött acélokra.

Az alábbi sematikus diagram (1. diagram) jól ábrázolja az ajánlott kerámia váltólapka minőségeket, változó keménységű és különböző mélységekben átedzett acélok megmunkálására.

1. diagram

1. diagram

Az AB20-as lapkaminőségünket ajánljuk nagy keménységű CrMoNi ötvözésű acélokra és SKD11-es szerszámacélokra. Mindkét anyagcsoport nagy keménységgel és oxidációs ellenállással rendelkezik.

2.2 Öntöttvasak

Általában a kerámiák a legjobb (ár/teljesítmény) forgácsoló szerszámok öntöttvasak nagysebességű megmunkálásához, mert nagy a keménységük és egyenletes a törési szívósságuk.

Tiszta alumínium kerámia lapkaminőségünk az AW20-as, mely kitűnő folytonos felületű öntöttvasak HSC megmunkálásához. Kiváló a kémiai ellenállása és hőstabilitása, összehasonlítva más egyéb kerámia minőségekkel.

A szilícium-nitrid bázisú kerámia minőségeknek (AS500 vagy AS10) nagy a törési szívósságuk és egyenletes a keménységük, így ezeket a minőségeket ajánljuk öntöttvasak nagyoló megmunkálására. Például féktárcsa esztergálására vagy motorblokk marására. Kerámia szerszámok használatával növelhetjük a termelékenységet és nagyobb költség megtakarítást érhetünk el, a keményfémekhez viszonyítva.

2.3 Szuperötvözetek

A kerámia ideális választás egzotikus anyagok HSC megmunkálására, különösen jó nikkel bázisú szuperötvözetekre. Ezeket az anyagokat széles körben használják a repülőgépiparban, bár megmunkálásuk különösen nehézkes. Ezekhez az anyagokhoz az (AS20) szilícium-nitrid minőségünket ajánljuk. Ez a lapkaminőségünk kitűnően alkalmazható Inconel 718-as anyag nagysebességű esztergálásához és marásához, mivel egyenletes a hőstabilitása és nagy a törési szívóssága.

3. Milyen előnyökkel jár a TaeguTec kerámia szerszámok használata?

Mint már említettük a kerámiák számos kedvezőbb fizikai tulajdonsággal rendelkeznek, más egyéb forgácsolóanyagokhoz képest. A TaeguTec kerámia kompozit váltólapkák fizikai tulajdonságait kiemeltük a 2. táblázatban, ahol jól látható, hogy a szilícium-nitrid minőségek (AS10 és AS500) rendelkeznek a legnagyobb törési szívósággal, míg az alumínium-bázisú kerámiák mutatkoznak a legkeményebbnek.

2. táblázat

2. táblázat

3. táblázat

3. táblázat

Ezeket a minőségeket összehasonlítottuk és a részleteket a 3. táblázatban összefoglaltuk.

Tehát a szilícium-nitrid kerámia szívósabb, mint az alumínium bázisú kerámia, de mindkettő mikroszerkezetét megvizsgálva az alumínium bázisú keményebb, a szemcseszerkezetének köszönhetően. Ez a fő szempont, amiért az AS10 vagy AS500 minőségünket öntöttvas anyagok nagyolásához ajánljuk, míg az AW20, AB20 és AB30 minőségeink jól alkalmazhatóak folytonos felületű, vasbázisú fémek forgácsolásához.

Ebből a rövid összefoglalóból is kiderül, hogy a TaeguTec széles választékkal rendelkezik és egyedülállóan magas minőségű, kerámia váltólapkákat készít különféle anyagok nagysebességű megmunkálásához.

Felhasznált irodalom: TaeguTec Times 2010 2. évfolyam

Budapest, 2010-04-09

Vojtkó István

TaeguTec Hungary Kft.

2045 Törökbálint

Hosszúrét u. 1.

Tel.: 23/512-142