La selección de fresa El material es una decisión crucial en el procesamiento de corte, que está directamente relacionada con la eficiencia del procesamiento, la calidad del procesamiento, el costo del procesamiento y la vida útil de la herramienta. Los diferentes materiales de herramientas de corte tienen diferentes propiedades físicas y químicas y son adecuados para diferentes condiciones y materiales de procesamiento. Por lo tanto, elegir el material adecuado para la herramienta de fresado es la clave para lograr un procesamiento eficiente y de alta calidad.
Los materiales de las herramientas de fresado final deben tener propiedades básicas
La selección de materiales para herramientas de corte tiene un gran impacto en la vida útil de la herramienta, la eficiencia del procesamiento, la calidad del procesamiento y el costo del procesamiento. Molino de extremo Las herramientas deben soportar alta presión, alta temperatura, fricción, impacto y vibración al cortar. Por tanto, los materiales de las herramientas de fresado deben tener las siguientes propiedades básicas:
- Dureza y resistencia al desgaste. La dureza del material de la herramienta debe ser mayor que la dureza del material de la pieza de trabajo, generalmente se requiere que sea superior a 60 HRC. Cuanto mayor sea la dureza del material de la herramienta, mejor será la resistencia al desgaste.
- Fuerza y dureza. El material de la herramienta debe tener alta resistencia y tenacidad para soportar la fuerza de corte, el impacto y la vibración, y evitar la fractura frágil y el astillamiento de la herramienta.
- Resistencia al calor. El material de la herramienta debe tener buena resistencia al calor, ser capaz de soportar altas temperaturas de corte y tener buena resistencia a la oxidación.
- Rendimiento y economía del proceso. El material de la herramienta debe tener un buen rendimiento de forjado, tratamiento térmico, soldadura, rectificado, etc., y debe buscar una alta relación rendimiento-precio.
Rendimiento de la herramienta de fresado final
Diamante Ccortando therramientas
El diamante es un alótropo del carbono y es el material más duro que se encuentra en la naturaleza. Las fresas de diamante tienen alta dureza, alta resistencia al desgaste y alta conductividad térmica, y se utilizan ampliamente en el procesamiento de metales no ferrosos y materiales no metálicos. Especialmente en el corte a alta velocidad de aluminio y aleaciones de aluminio y silicio, las fresas de diamante son la principal variedad de herramientas de corte que son difíciles de reemplazar. Las herramientas de diamante que pueden lograr alta eficiencia, alta estabilidad y procesamiento de larga duración son una herramienta indispensable e importante en el procesamiento CNC moderno.
Tipos de Ddiamante Ccortando therramientas
Herramientas de corte de diamante natural: El diamante natural se ha utilizado como herramienta de corte durante cientos de años. Después del pulido fino, la herramienta de diamante monocristalino natural se puede afilar hasta obtener un borde extremadamente afilado con un radio de corte de hasta 0,002 μm. Puede lograr un corte ultrafino y producir una precisión de pieza de trabajo extremadamente alta y una rugosidad superficial extremadamente baja. Es una herramienta de mecanizado de ultraprecisión reconocida, ideal e irreemplazable.
Herramientas de corte de diamante PCD: los diamantes naturales son caros. El diamante policristalino (PCD) se utiliza ampliamente en el corte. Desde principios de la década de 1970, el diamante policristalino (PCD) preparado mediante tecnología de síntesis a alta temperatura y alta presión se ha utilizado ampliamente en el corte. Tras el exitoso desarrollo de los diamantes, los llamados discos PCD, las herramientas de diamante natural han sido sustituidas en muchas ocasiones por diamantes policristalinos artificiales. Las materias primas de PCD son abundantes y su precio es sólo de unas pocas décimas a una docena de décimas del de los diamantes naturales. Las fresas de PCD no pueden rectificar bordes extremadamente afilados y la calidad de la superficie de las piezas procesadas no es tan buena como la de los diamantes naturales. En la actualidad, no es fácil fabricar hojas de fresa PCD con rompevirutas en la industria. Por lo tanto, el PCD solo se puede utilizar para cortes de precisión de metales no ferrosos y no metales, y es difícil lograr un corte de espejo de ultraprecisión.
Herramientas de corte de diamante CVD: la tecnología de diamante CVD ha aparecido en Japón desde finales de los años 1970 y principios de los 1980. El diamante CVD se refiere a la síntesis de una película de diamante sobre un sustrato heterogéneo (como carburo cementado, cerámica, etc.) mediante deposición química de vapor (CVD). El diamante CVD tiene la misma estructura y características que el diamante natural. El rendimiento del diamante CVD es muy parecido al de los diamantes naturales. Tiene las ventajas del diamante monocristalino natural y del diamante policristalino (PCD) y supera sus deficiencias hasta cierto punto.
Actuación Ccaracterísticas de Ddiamante miDakota del Norte METROmales
- Dureza y resistencia al desgaste extremadamente altas: el diamante natural es la sustancia más dura que se encuentra en la naturaleza. El diamante tiene una resistencia al desgaste extremadamente alta. Al procesar materiales de alta dureza, la vida útil de las herramientas de diamante es de 10 a 100 veces mayor que la de las herramientas de carburo, o incluso hasta varios cientos de veces mayor.
- Tiene un coeficiente de fricción muy bajo: El coeficiente de fricción entre el diamante y algunos metales no ferrosos es menor que el de otras herramientas. El bajo coeficiente de fricción significa menos deformación durante el procesamiento, lo que puede reducir la fuerza de corte.
- El filo es muy afilado: El filo de las fresas de diamante se puede afilar de forma muy afilada. Las herramientas de diamante monocristalino natural pueden tener una altura de entre 0,002 y 0,008 μm, lo que puede realizar cortes ultrafinos y procesamientos de ultraprecisión.
- Tiene alta conductividad térmica: el diamante tiene alta conductividad térmica y difusividad térmica, el calor de corte es fácil de disipar y la temperatura de la parte cortante de la herramienta es baja.
- Tiene un bajo coeficiente de expansión térmica: el coeficiente de expansión térmica del diamante es varias veces menor que el del carburo, y el cambio en el tamaño de la herramienta de corte causado por el calor de corte es muy pequeño, lo cual es particularmente importante para el procesamiento de precisión y ultraprecisión con requisitos de alta precisión dimensional.
Aplicación de Ddiamante METROenfermo Cpronunciar
Las herramientas de corte de diamante se utilizan principalmente para corte fino y taladrado de metales no ferrosos y materiales no metálicos a alta velocidad. Adecuado para procesar diversos no metales resistentes al desgaste, como piezas en bruto de metalurgia de polvos de fibra de vidrio, materiales cerámicos, etc.; diversos metales no ferrosos resistentes al desgaste, como diversas aleaciones de silicio y aluminio; Varios acabados de metales no ferrosos.
La desventaja de las fresas de diamante es que tienen poca estabilidad térmica. Cuando la temperatura de corte supera los 700 ℃ ~ 800 ℃, perderán completamente su dureza; Además, no son adecuados para cortar metales ferrosos, porque el diamante (carbono) reacciona fácilmente con los átomos de hierro a altas temperaturas, convirtiendo los átomos de carbono en estructuras de grafito y la herramienta se daña fácilmente.
Material de herramienta de corte de nitruro de boro cúbico
El nitruro de boro cúbico (CBN), un segundo material superduro sintetizado mediante un método similar al método de fabricación del diamante, ocupa el segundo lugar después del diamante en dureza y conductividad térmica. Tiene una excelente estabilidad térmica y no se oxida incluso cuando se calienta a 10000 °C en la atmósfera. El CBN tiene propiedades químicas extremadamente estables para los metales ferrosos y puede utilizarse ampliamente en el procesamiento de productos de acero.
Tipos de herramientas de corte de nitruro de boro cúbico
El nitruro de boro cúbico (CBN) es una sustancia que no existe en la naturaleza. Se divide en monocristalino y policristalino, a saber, monocristalino de CBN y nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN para abreviar). El CBN es uno de los alótropos del nitruro de boro (BN) y tiene una estructura similar a la del diamante.
PCBN (nitruro de boro cúbico policristalino) es un material policristalino que sinteriza materiales finos de CBN a través de una fase de unión (TiC, TiN, Al, Ti, etc.) a alta temperatura y alta presión. Actualmente es el material para herramientas con dureza artificial, sólo superado por el diamante. Este y el diamante se denominan colectivamente materiales para herramientas superduros. PCBN se utiliza principalmente para fabricar cuchillos u otras herramientas.
Las herramientas de corte PCBN se pueden dividir en hojas PCBN integrales y hojas compuestas PCBN sinterizadas con carburo cementado.
Las hojas compuestas de PCBN se fabrican sinterizando una capa de PCBN de 0,5 a 1,0 mm de espesor sobre un carburo cementado con buena resistencia y tenacidad. Tienen buena tenacidad, alta dureza y resistencia al desgaste, y resuelven los problemas de baja resistencia a la flexión y soldadura difícil de las hojas de CBN.
Principal PAGpropiedades y Ccaracterísticas de Cúbico Boro norteitride
Aunque la dureza del nitruro de boro cúbico es ligeramente menor que la del diamante, es mucho mayor que la de otros materiales de alta dureza. La ventaja sobresaliente del CBN es que su estabilidad térmica es mucho mayor que la del diamante, que puede alcanzar más de 1200 ℃ (el diamante está entre 700 y 800 ℃). Otra ventaja destacada es que es químicamente inerte y no reacciona químicamente con el hierro a 1200-1300 ℃. Las principales características de rendimiento del nitruro de boro cúbico son las siguientes.
- Alta dureza y resistencia al desgaste: la estructura cristalina del CBN es similar a la del diamante y tiene una dureza y resistencia similares a las del diamante. PCBN es particularmente adecuado para procesar materiales de alta dureza que antes solo podían rectificarse y puede obtener una mejor calidad de la superficie de la pieza de trabajo.
- Tiene una alta estabilidad térmica: la resistencia térmica del CBN puede alcanzar los 1400-1500 ℃, que es casi 1 vez mayor que la resistencia térmica del diamante (700-800 ℃). Las herramientas PCBN pueden cortar aleaciones de alta temperatura y acero endurecido a una velocidad de 3 a 5 veces mayor que la de las herramientas de carburo.
- Excelente estabilidad química: no reacciona químicamente con materiales de hierro a 1200-1300 ℃ y no se desgasta tan bruscamente como el diamante. En este momento, todavía puede mantener la dureza del carburo cementado; Las herramientas PCBN son adecuadas para cortar piezas de acero endurecido y hierro fundido enfriado, y pueden usarse ampliamente en el corte de hierro fundido a alta velocidad.
- Buena conductividad térmica: aunque la conductividad térmica del CBN no puede igualar a la del diamante, la conductividad térmica del PCBN ocupa el segundo lugar después del diamante entre todo tipo de materiales para herramientas y es mucho más alta que la del acero de alta velocidad y el carburo cementado.
- Coeficiente de fricción bajo: El coeficiente de fricción bajo puede provocar una fuerza de corte reducida, una temperatura de corte más baja y una calidad de superficie mejorada durante el corte.
Aplicación de Cúbico Boro nortenitruro METROenfermo Cpronunciar
El nitruro de boro cúbico es adecuado para el acabado de diversos materiales difíciles de cortar, como acero endurecido, hierro fundido duro, aleación de alta temperatura, carburo cementado, materiales de pulverización de superficies, etc. La precisión de mecanizado puede alcanzar IT5 (IT6 para agujeros) y el valor de rugosidad de la superficie puede ser tan pequeño como Ra1.25~0.20μm.
Los materiales de las herramientas de corte de nitruro de boro cúbico tienen poca tenacidad y resistencia a la flexión. Por lo tanto, las herramientas de torneado de nitruro de boro cúbico no son adecuadas para mecanizado en desbaste a baja velocidad y carga de alto impacto; al mismo tiempo, no son adecuados para cortar materiales con alta plasticidad (como aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre, aleaciones a base de níquel, acero con alta plasticidad, etc.), porque al cortar estos metales, se producirán graves acumulaciones en el borde. generarse, lo que deteriorará la superficie mecanizada.
Materiales de herramientas de corte de cerámica
Las fresas de cerámica tienen las características de alta dureza, buena resistencia al desgaste, excelente resistencia al calor y estabilidad química, y no son fáciles de unir con metales. Las herramientas cerámicas ocupan una posición muy importante en el mecanizado CNC, y las fresas cerámicas se han convertido en una de las principales herramientas para el corte a alta velocidad y materiales difíciles de mecanizar. Las herramientas de corte de cerámica se utilizan ampliamente en cortes de alta velocidad, cortes en seco, cortes duros y cortes de materiales difíciles de mecanizar. Las herramientas cerámicas pueden procesar de manera eficiente materiales muy duros que las herramientas tradicionales no pueden procesar en absoluto, logrando "girar en lugar de rectificar"; la velocidad de corte óptima de las herramientas cerámicas puede ser de 2 a 10 veces mayor que la de las herramientas de carburo cementado, mejorando así en gran medida la eficiencia de la producción de corte; Las principales materias primas utilizadas en los materiales para herramientas cerámicas son los elementos más abundantes en la corteza terrestre. Por lo tanto, la promoción y aplicación de herramientas cerámicas es de gran importancia para mejorar la productividad, reducir los costos de procesamiento y ahorrar metales preciosos estratégicos, y también promoverá en gran medida el avance de la tecnología de corte.
Tipos de materiales para herramientas de corte de cerámica
Los materiales cerámicos para herramientas de corte generalmente se pueden dividir en tres categorías: cerámicas a base de alúmina, cerámicas a base de nitruro de silicio y cerámicas compuestas a base de nitruro de silicio-alúmina. Entre ellos, los materiales para fresas cerámicas a base de alúmina y nitruro de silicio son los más utilizados. El rendimiento de las cerámicas a base de nitruro de silicio es superior al de las cerámicas a base de alúmina.
Rendimiento y Ccaracterísticas de Ceramica Ccortando therramientas
- Alta dureza y buena resistencia al desgaste: aunque la dureza de las herramientas de fresado cerámico no es tan alta como la de PCD y PCBN, es mucho mayor que la de las herramientas de carburo cementado y acero de alta velocidad, alcanzando 93-95HRA. Las fresas de cerámica pueden procesar materiales muy duros que son difíciles de procesar con herramientas tradicionales y son adecuadas para cortes duros y de alta velocidad.
- Resistencia a altas temperaturas y buena resistencia al calor: las herramientas de corte de cerámica aún pueden cortar a altas temperaturas superiores a 1200 ℃. Las herramientas cerámicas tienen buenas propiedades mecánicas a altas temperaturas. Las herramientas cerámicas A12O3 tienen una resistencia a la oxidación particularmente buena y el filo se puede utilizar de forma continua incluso en estado al rojo vivo. Por lo tanto, las herramientas cerámicas pueden lograr un corte en seco, eliminando así el fluido de corte.
- Buena estabilidad química: las fresas de cerámica no son fáciles de unir con metales, son resistentes a la corrosión y químicamente estables, lo que puede reducir el desgaste de unión de las herramientas.
- Bajo coeficiente de fricción: las herramientas cerámicas tienen una baja afinidad con los metales y un bajo coeficiente de fricción, lo que puede reducir la fuerza y la temperatura de corte.
Cerámico Ccortando tlas herramientas tienen Aaplicaciones
La cerámica es uno de los materiales de herramientas que se utiliza principalmente para acabados y semiacabados de alta velocidad. Las herramientas de fresado cerámico son adecuadas para cortar diversos hierros fundidos (fundición gris, hierro dúctil, hierro fundido maleable, hierro fundido enfriado, hierro fundido de alta aleación resistente al desgaste) y aceros (acero estructural al carbono, acero estructural aleado, acero de alta resistencia). acero, acero con alto contenido de manganeso, acero endurecido, etc.) y también se puede utilizar para cortar aleaciones de cobre, grafito, plásticos de ingeniería y materiales compuestos.
El rendimiento del material de la herramienta de fresado de cerámica tiene los problemas de baja resistencia a la flexión y poca tenacidad al impacto, y no es adecuado para cortar a baja velocidad y carga de impacto.
Materiales de herramientas de fresado de extremo revestidos
Recubrir la herramienta es una de las formas importantes de mejorar el rendimiento de la herramienta. La aparición de herramientas de fresado revestidas ha supuesto un gran avance en el rendimiento de corte de herramientas. Las fresas recubiertas están recubiertas con una o más capas de compuestos refractarios con buena resistencia al desgaste para la tenacidad del cuerpo de la herramienta. Combina el sustrato de la herramienta con el recubrimiento duro, mejorando así en gran medida el rendimiento de la herramienta. Las herramientas recubiertas pueden mejorar la eficiencia del procesamiento, mejorar la precisión del procesamiento, extender la vida útil de la herramienta y reducir los costos de procesamiento.
Aproximadamente 80% de las herramientas de corte utilizadas en las nuevas máquinas herramienta CNC utilizan herramientas recubiertas. Las herramientas recubiertas serán en el futuro el tipo de herramienta más importante en el campo del mecanizado CNC.
Tipos de Cflotado miDakota del Norte METROmales
Dependiendo del método de recubrimiento, las fresas recubiertas se pueden dividir en cortadoras recubiertas por deposición química de vapor (CVD) y cortadoras recubiertas por deposición física de vapor (PVD). Las cortadoras de carburo recubiertas generalmente utilizan deposición química de vapor y la temperatura de deposición es de alrededor de 1000 °C. Las cortadoras de acero recubiertas de alta velocidad generalmente utilizan deposición física de vapor y la temperatura de deposición es de alrededor de 500 °C.
Dependiendo de los diferentes materiales base de las fresas recubiertas, las fresas recubiertas se pueden dividir en cortadoras recubiertas de carburo, cortadoras recubiertas de acero de alta velocidad y cortadoras recubiertas en cerámica y materiales superduros (diamante y nitruro de boro cúbico), etc.
Según las propiedades del material de recubrimiento, las fresas recubiertas se pueden dividir en dos categorías, a saber, fresas recubiertas “duras” y fresas recubiertas “suaves”. El objetivo principal de las fresas recubiertas “duras” es una alta dureza y resistencia al desgaste. Sus principales ventajas son una alta dureza y una buena resistencia al desgaste. Ejemplos típicos son los recubrimientos de TiC y TiN. El objetivo de las fresas recubiertas “suaves” es un coeficiente de fricción bajo, también conocidas como fresas autolubricantes. Su coeficiente de fricción con el material de la pieza de trabajo es muy bajo, solo alrededor de 0,1, lo que puede reducir la adherencia, reducir la fricción y reducir la fuerza de corte y la temperatura de corte.
Recientemente se han desarrollado cortadores con nanorrevestimientos. Este tipo de cortador revestido puede utilizar diferentes combinaciones de diversos materiales de revestimiento (como metal/metal, metal/cerámica, cerámica/cerámica, etc.) para cumplir con diferentes requisitos funcionales y de rendimiento. Un diseño razonable de nanorrevestimiento puede hacer que el material de la herramienta tenga excelentes funciones antifricción y antidesgaste y propiedades autolubricantes, adecuadas para corte en seco a alta velocidad.
Características de Cflotado miDakota del Norte METROenfermo therramientas
- Buena mecánica y rendimiento de corte: las herramientas de corte recubiertas combinan las excelentes propiedades del material base y del material de recubrimiento. No sólo mantienen la buena tenacidad y la alta resistencia del cuerpo base, sino que también tienen una alta dureza, alta resistencia al desgaste y baja resistencia al desgaste del recubrimiento. coeficiente de fricción. Por lo tanto, la velocidad de corte de las herramientas de fresado recubiertas se puede aumentar más de 2 veces que la de las herramientas no recubiertas, y se permiten velocidades de avance más altas. También se mejora la vida útil de las herramientas recubiertas.
- Gran versatilidad: la herramienta de fresado revestida tiene una amplia versatilidad y el rango de procesamiento se amplía significativamente. Una herramienta recubierta puede reemplazar varias herramientas no recubiertas.
- Espesor del recubrimiento: a medida que aumenta el espesor del recubrimiento, la vida útil de la herramienta también aumentará, pero cuando el espesor del recubrimiento alcanza la saturación, la vida útil de la herramienta ya no aumentará significativamente. Cuando la capa es demasiado espesa, se pelará fácilmente; cuando el recubrimiento es demasiado fino, la resistencia al desgaste será deficiente.
- Reafilabilidad: Las cuchillas recubiertas tienen poca reafilabilidad, equipos de recubrimiento complejos, altos requisitos de proceso y tiempos de recubrimiento prolongados.
- Material de revestimiento: Las herramientas con diferentes materiales de revestimiento tienen diferente rendimiento de corte. Por ejemplo: al cortar a baja velocidad, el recubrimiento de TiC tiene ventajas; al cortar a alta velocidad, el TiN es más adecuado.
Aplicación de Cflotado METROenfermo Cpronuncia
Las herramientas de corte recubiertas tienen un gran potencial en el campo del mecanizado CNC y serán la variedad de herramientas más importante en el campo del mecanizado CNC en el futuro. La tecnología de recubrimiento se ha aplicado a fresas, escariadores, taladros, herramientas de mecanizado de orificios compuestos, fresas dentadas, fresas perfiladoras de engranajes, fresas de afeitado de engranajes, brochas formadoras y diversas plaquitas indexables montadas en máquinas para satisfacer las necesidades de corte a alta velocidad de diversos tipos. aceros y fundiciones, aleaciones resistentes al calor y metales no ferrosos.
Materiales para herramientas de fresado de carburo
Las herramientas de fresado de carburo, especialmente las herramientas de carburo indexables, son los productos líderes de las herramientas de mecanizado CNC. Desde la década de 1980, varios tipos de herramientas o hojas de carburo integrales e indexables se han expandido a diversos campos de herramientas de corte, entre los cuales las herramientas de carburo indexables se han expandido desde simples herramientas de torneado y fresas planeadoras hasta diversos campos de herramientas de precisión, complejas y de conformado.
Tipos de Cementado Carbide METROenfermo Cpronunciar therramientas
Según la composición química principal, el carburo cementado se puede dividir en carburo cementado a base de carburo de tungsteno y carburo cementado a base de carburo de titanio (TiC (N)).
El carburo cementado a base de carburo de tungsteno incluye tres tipos: tipo tungsteno cobalto (YG), tipo tungsteno cobalto titanio (YT) y tipo raro de carburo agregado (YW). Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas. Los componentes principales son carburo de tungsteno (WC), carburo de titanio (TiC), carburo de tantalio (TaC), carburo de niobio (NbC), etc. La fase de unión de metales comúnmente utilizada es Co.
El carburo cementado a base de carburo de titanio (nitruro) es un carburo cementado con TiC como componente principal (algunos tienen otros carburos o nitruros agregados), y las fases de unión de metales comúnmente utilizadas son Mo y Ni.
ISO (Organización Internacional de Normalización) divide el corte de carburo cementado en tres categorías:
- El tipo K, incluido Kl0 ~ K40, es equivalente al tipo YG de mi país (el componente principal es WC.Co).
- La clase P, que incluye P01 ~ P50, es equivalente a la clase YT de mi país (los componentes principales son WC, TiC y Co).
- La clase M, que incluye M10~M40, es equivalente a la clase YW de mi país (los componentes principales son WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Cada grado está representado por un número entre 01 y 50, que representa una serie de aleaciones desde alta dureza hasta máxima tenacidad.
Actuación Ccaracterísticas de Cementado Carbide METROenfermo Cpronunciar therramientas
Alta dureza: las herramientas de fresado de carburo cementado están hechas de carburos (llamado fase dura) con alta dureza y punto de fusión y aglutinante metálico (llamado fase de unión) mediante metalurgia de polvos. Su dureza alcanza 89-93HRA, mucho más alta que la del acero rápido. A 5400°C, la dureza aún puede alcanzar 82-87HRA, que es la misma que la dureza del acero rápido a temperatura ambiente (83-86HRA). El valor de dureza del carburo cementado varía con la naturaleza, cantidad, tamaño de partícula y contenido de la fase de unión metálica de los carburos, y generalmente disminuye con el aumento del contenido de la fase metálica de unión. Cuando el contenido de la fase de unión es el mismo, la dureza de la aleación YT es mayor que la de la aleación YG, y la aleación con TaC (NbC) añadido tiene una mayor dureza a alta temperatura.
Resistencia a la flexión y tenacidad: La resistencia a la flexión del carburo cementado de uso común está en el rango de 900-1500 MPa. Cuanto mayor sea el contenido de la fase de unión del metal, mayor será la resistencia a la flexión. Cuando el contenido de aglutinante es el mismo, la resistencia de la aleación YG (WC-Co) es mayor que la de la aleación YT (WC-TiC-Co), y la resistencia disminuye con el aumento del contenido de TiC. El carburo cementado es un material frágil y su tenacidad al impacto a temperatura ambiente es sólo de 1/30 a 1/8 de la del acero rápido.
Aplicación de herramientas comunes de carburo cementado
Las aleaciones YG se utilizan principalmente para procesar hierro fundido, metales no ferrosos y materiales no metálicos. El carburo cementado de grano fino (como YG3X y YG6X) tiene mayor dureza y resistencia al desgaste que el carburo de grano medio cuando el contenido de cobalto es el mismo, y es adecuado para procesar algunos tipos especiales de hierro fundido duro, acero inoxidable austenítico, aleaciones resistentes al calor, aleaciones de titanio, bronce duro y materiales aislantes resistentes al desgaste.
Las ventajas sobresalientes del carburo cementado YT son su alta dureza, buena resistencia al calor, mayor dureza y resistencia a la compresión a temperaturas más altas que el YG y buena resistencia a la oxidación. Por lo tanto, cuando se requiere que la herramienta tenga mayor resistencia al calor y al desgaste, se debe seleccionar un grado con un mayor contenido de TiC. Las aleaciones YT son adecuadas para procesar materiales plásticos como el acero, pero no para procesar aleaciones de titanio y aleaciones de silicio-aluminio.
Las aleaciones YW tienen las propiedades de las aleaciones YG e YT y tienen un buen rendimiento integral. Se pueden utilizar para procesar acero, hierro fundido y metales no ferrosos. Si el contenido de cobalto de este tipo de aleación se aumenta adecuadamente, la resistencia puede ser muy alta y puede usarse para procesamiento basto y corte intermitente de diversos materiales difíciles de procesar.
Fresa de acero de alta velocidad
El acero de alta velocidad (HSS) es un acero para herramientas de alta aleación con una gran cantidad de elementos de aleación como W, Mo, Cr y V. Las herramientas de acero de alta velocidad tienen un rendimiento integral excelente en términos de resistencia, tenacidad y procesabilidad. . El acero rápido todavía ocupa una posición importante en herramientas complejas, especialmente en la fabricación de herramientas para procesar agujeros, fresas, herramientas de roscado, brochas, herramientas para cortar engranajes y otras herramientas complejas con forma de hoja. Las herramientas de acero de alta velocidad facilitan el afilado del filo.
Según los diferentes usos, el acero rápido se puede dividir en acero rápido de uso general y acero rápido de alto rendimiento.
Universal halta velocidad Sacero therramientas
Acero universal de alta velocidad. Generalmente, se puede dividir en dos categorías: acero de tungsteno y acero de tungsteno-molibdeno. Este tipo de acero de alta velocidad contiene 0,7% a 0,9% de tungsteno (C). Según el diferente contenido de tungsteno en el acero, se puede dividir en acero de tungsteno que contiene 12% o 18% W, acero de tungsteno-molibdeno que contiene 6% o 8% W y acero de molibdeno que contiene 2% o ningún W. El acero universal de alta velocidad tiene un cierto dureza (63-66HRC) y resistencia al desgaste, alta resistencia y tenacidad, buena plasticidad y tecnología de procesamiento, por lo que se usa ampliamente en la fabricación de diversas herramientas complejas.
Acero de tungsteno: el grado típico de acero de tungsteno universal de alta velocidad es W18Cr4V (abreviado como W18), que tiene un buen rendimiento integral. La dureza a alta temperatura a 6000C es 48,5HRC, que se puede utilizar para fabricar diversas herramientas complejas. Tiene las ventajas de una buena capacidad de molienda y una baja sensibilidad a la descarburación, pero debido al alto contenido de carburo, la distribución desigual, las partículas grandes, la baja resistencia y tenacidad.
Acero de tungsteno-molibdeno: se refiere a un acero de alta velocidad obtenido al reemplazar parte del tungsteno en el acero de tungsteno con molibdeno. El grado típico de acero de tungsteno-molibdeno es W6Mo5Cr4V2 (abreviado como M2). Las partículas de carburo de M2 son finas y uniformes, y su resistencia, tenacidad y plasticidad a alta temperatura son mejores que las del W18Cr4V. Otro acero de tungsteno-molibdeno es el W9Mo3Cr4V (abreviado como W9), que tiene una estabilidad térmica ligeramente superior al acero M2, mejor resistencia a la flexión y tenacidad que el W6M05Cr4V2 y tiene buena maquinabilidad.
Alto rendimiento halta velocidad Sacero therramientas
El acero rápido de alto rendimiento se refiere a un nuevo tipo de acero que agrega algo de contenido de carbono, contenido de vanadio y elementos de aleación como Co y Al a la composición general del acero rápido, mejorando así su resistencia al calor y al desgaste. Existen principalmente las siguientes categorías:
- Acero de alta velocidad con alto contenido de carbono. El acero rápido con alto contenido de carbono (como 95W18Cr4V) tiene una alta dureza a temperatura ambiente y alta temperatura. Es adecuado para fabricar herramientas para procesar acero común y hierro fundido, taladros, escariadores, machos de roscar y fresas con altos requisitos de resistencia al desgaste, o para procesar materiales más duros. No es apto para grandes impactos.
- Acero rápido con alto contenido de vanadio. Los grados típicos, como W12Cr4V4Mo (abreviado como EV4), tienen un contenido de V aumentado de 3% a 5%, buena resistencia al desgaste y son adecuados para cortar materiales que son extremadamente propensos al desgaste de las herramientas, como fibras, caucho duro, plásticos, etc. También se puede utilizar para procesar materiales como acero inoxidable, acero de alta resistencia y aleaciones de alta temperatura.
- Acero cobalto de alta velocidad. Es un acero rápido superduro que contiene cobalto, con calidades típicas como W2Mo9Cr4VCo8 (abreviado como M42). Tiene una alta dureza de 69-70HRC, que es adecuada para procesar materiales difíciles de procesar como acero resistente al calor de alta resistencia, aleaciones de alta temperatura y aleaciones de titanio. M42 tiene buena capacidad de rectificado y es adecuado para fabricar herramientas complejas y de precisión, pero no es adecuado para trabajar en condiciones de corte por impacto.
- Acero de aluminio de alta velocidad. Es un acero de alta velocidad superduro que contiene aluminio, con grados típicos como W6Mo5Cr4V2Al (abreviado como 501). La dureza a alta temperatura a 6000C también alcanza los 54HRC y el rendimiento de corte es equivalente a M42. Es adecuado para la fabricación de fresas, taladros, escariadores, cortadores de engranajes, brochas, etc., y se utiliza para procesar acero aleado, acero inoxidable, acero de alta resistencia y aleaciones de alta temperatura.
- Acero de alta velocidad superduro con nitrógeno. Los grados típicos, como W12M03Cr4V3N, denominado (V3N), son aceros rápidos súper duros que contienen nitrógeno con dureza, resistencia y tenacidad equivalentes a M42. Se pueden utilizar como sustitutos de los aceros rápidos que contienen cobalto para el corte a baja velocidad de materiales difíciles de procesar y el mecanizado de alta precisión y baja velocidad.
Fundición halta velocidad Sacero y PAGowder METROetalurgia halta velocidad Sacero
Según los diferentes procesos de fabricación, el acero de alta velocidad se puede dividir en acero de alta velocidad de fundición y acero de alta velocidad de pulvimetalurgia.
Fundición de acero de alta velocidad: el acero de alta velocidad ordinario y el acero de alta velocidad de alto rendimiento se fabrican mediante fundición. Se convierten en herramientas de corte mediante procesos como fundición, fundición de lingotes, enchapado y laminado. El grave problema al que es propensa la fundición de acero de alta velocidad es la segregación de carburos. Los carburos duros y quebradizos se distribuyen de manera desigual en el acero de alta velocidad y los granos son gruesos (hasta decenas de micrones), lo que perjudica la resistencia al desgaste, la tenacidad y el rendimiento de corte de las herramientas de corte de acero de alta velocidad.
Acero pulvimetalúrgico de alta velocidad (PM HSS): El acero pulvimetalúrgico de alta velocidad (PM HSS) es un acero líquido fundido en un horno de inducción de alta frecuencia, atomizado con argón a alta presión o nitrógeno puro y luego enfriado rápidamente para obtener una estructura cristalina fina y uniforme (polvo de acero de alta velocidad), y luego el polvo obtenido se prensa en una pieza en bruto de cuchillo a alta temperatura y alta presión, o primero se convierte en una palanquilla de acero y luego se forja y lamina en forma de herramienta. En comparación con el acero de alta velocidad fabricado mediante el método de fusión, PM HSS tiene las siguientes ventajas: granos de carburo pequeños y uniformes, resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste mucho mayores que la fundición de acero de alta velocidad. Las herramientas PM HSS seguirán desarrollándose y ocuparán una posición importante en el campo de las herramientas CNC complejas. Los grados típicos, como F15, FR71, GF1, GF2, GF3, PT1, PVN, etc., se pueden utilizar para fabricar herramientas de gran tamaño, cargadas pesadas y de alto impacto, y también se pueden utilizar para fabricar herramientas de precisión. .
Principios de selección de materiales para herramientas de corte CNC
El material de la herramienta de corte para el mecanizado CNC debe seleccionarse de acuerdo con la pieza de trabajo y las propiedades de procesamiento. La selección del material de la herramienta debe coincidir razonablemente con el objeto de procesamiento. La coincidencia del material de la herramienta de corte y el objeto de procesamiento se refiere principalmente a la coincidencia de las propiedades mecánicas, físicas y químicas de los dos para obtener la mayor vida útil de la herramienta y la máxima productividad de corte.
Coincidencia de propiedades mecánicas de materiales de herramientas de corte y objetos de procesamiento
El problema de hacer coincidir las propiedades mecánicas de las herramientas de corte y los objetos de procesamiento se refiere principalmente a la coincidencia de parámetros de propiedades mecánicas como resistencia, tenacidad y dureza de las herramientas y los materiales de la pieza de trabajo. Los materiales de herramientas con diferentes propiedades mecánicas son adecuados para procesar piezas de diferentes materiales.
- El orden de dureza de los materiales de las herramientas de corte es herramienta de diamante> herramienta de nitruro de boro cúbico> herramienta de cerámica> carburo cementado> acero de alta velocidad.
- El orden de resistencia a la flexión de los materiales de las herramientas de corte es acero de alta velocidad> carburo cementado> herramienta de cerámica> herramientas de diamante y nitruro de boro cúbico.
- El orden de tenacidad de los materiales de las herramientas de corte es acero de alta velocidad> carburo cementado> nitruro de boro cúbico, diamante y herramientas cerámicas.
Los materiales de piezas de alta dureza deben procesarse con herramientas de mayor dureza. La dureza de los materiales de las herramientas de fresado debe ser mayor que la de los materiales de las piezas de trabajo y generalmente requiere más de 60 HRC. Cuanto mayor sea la dureza de los materiales de las herramientas de fresado, mejor será su resistencia al desgaste. Por ejemplo, cuando aumenta el contenido de cobalto en el carburo cementado, aumenta su resistencia y tenacidad y disminuye su dureza, lo que es adecuado para el procesamiento en bruto; cuando disminuye el contenido de cobalto, aumenta su dureza y resistencia al desgaste, lo que es adecuado para el procesamiento fino.
Las herramientas con excelentes propiedades mecánicas a alta temperatura son particularmente adecuadas para cortes a alta velocidad. El excelente rendimiento a altas temperaturas de las herramientas cerámicas les permite cortar a altas velocidades, y la velocidad de corte permitida se puede aumentar de 2 a 10 veces en comparación con el carburo cementado.
Emparejar las propiedades físicas de los materiales de las herramientas de corte y los objetos de procesamiento
Las herramientas con diferentes propiedades físicas, como herramientas de acero rápido con alta conductividad térmica y bajos puntos de fusión, herramientas cerámicas con altos puntos de fusión y baja expansión térmica, herramientas de diamante con alta conductividad térmica y baja expansión térmica, etc., son adecuadas para Procesamiento de diferentes materiales de piezas de trabajo. Al procesar piezas de trabajo con mala conductividad térmica, se deben utilizar materiales de herramientas con buena conductividad térmica para permitir que el calor de corte se transfiera rápidamente y reducir la temperatura de corte. Debido a la alta conductividad térmica y difusividad térmica del diamante, el calor de corte es fácil de disipar y no causa una gran deformación térmica, lo cual es especialmente importante para herramientas de mecanizado de precisión con requisitos de alta precisión dimensional.
- Temperatura resistente al calor de diversos materiales de herramientas de fresado: 700-8000 C para herramientas de diamante, 13000-15000 C para herramientas PCBN, 1100-12000 C para herramientas de cerámica, 900-11000 C para carburo cementado a base de TiC(N), 800-9000 C para carburo cementado a base de WC carburo cementado de grano ultrafino y 600-7000C para HSS.
- El orden de conductividad térmica de varios materiales de herramientas de fresado: PCD>PCBN>carburo cementado a base de WC>carburo cementado a base de TiC(N)>HSS>cerámica a base de Si3N4>cerámica a base de A1203.
- El orden del coeficiente de expansión térmica de varios materiales de herramientas de fresado es HSS> carburo cementado a base de WC> TiC(N)> cerámica a base de A1203> PCBN> cerámica a base de Si3N4>PCD.
- El orden de resistencia al choque térmico de varios materiales de herramientas de fresado es: HSS>carburo cementado a base de WC>cerámica a base de Si3N4>PCBN>PCD>carburo cementado a base de TiC(N)>cerámica a base de A1203.
Coincidencia de propiedades químicas entre materiales de herramientas de corte y objetos de procesamiento
El problema de coincidencia de propiedades químicas entre los materiales de las herramientas de corte y los objetos de procesamiento se refiere principalmente a los parámetros de propiedades químicas, como la afinidad química, la reacción química, la difusión y la disolución entre los materiales de las herramientas y los materiales de la pieza de trabajo. Para procesar diferentes materiales de pieza son adecuadas diferentes herramientas.
- La temperatura antiadherente de diversos materiales de herramientas de corte (con acero) es PCBN>cerámica>carburo>HSS.
- La temperatura de oxidación de varios materiales de herramientas de corte es cerámica>PCBN>carburo>diamante>HSS.
- La resistencia a la difusión de diversos materiales de herramientas de corte (para acero) es diamante>cerámica a base de Si3N4>PCBN>cerámica a base de A1203. La resistencia a la difusión (para el titanio) es cerámica a base de A1203>PCBN>SiC>Si3N4>diamante.
