A seleção de fresa o material é uma decisão crucial no processamento de corte, que está diretamente relacionada à eficiência do processamento, qualidade do processamento, custo de processamento e vida útil da ferramenta. Diferentes materiais de ferramentas de corte têm diferentes propriedades físicas e químicas e são adequados para diferentes condições de processamento e materiais. Portanto, escolher o material correto da ferramenta da fresa de topo é a chave para obter um processamento eficiente e de alta qualidade.
Os materiais das ferramentas de fresagem de topo devem ter propriedades básicas
A seleção dos materiais da ferramenta de corte tem um grande impacto na vida útil da ferramenta, na eficiência do processamento, na qualidade do processamento e no custo do processamento. Fresa final as ferramentas devem suportar alta pressão, alta temperatura, fricção, impacto e vibração durante o corte. Portanto, os materiais das ferramentas de fresamento devem ter as seguintes propriedades básicas:
- Dureza e resistência ao desgaste. A dureza do material da ferramenta deve ser maior que a dureza do material da peça de trabalho, geralmente requerida acima de 60HRC. Quanto maior a dureza do material da ferramenta, melhor a resistência ao desgaste.
- Força e resistência. O material da ferramenta deve ter alta resistência e tenacidade para suportar força de corte, impacto e vibração e evitar fraturas frágeis e lascamento da ferramenta.
- Resistência ao calor. O material da ferramenta deve ter boa resistência ao calor, ser capaz de suportar altas temperaturas de corte e ter boa resistência à oxidação.
- Desempenho e economia de processos. O material da ferramenta deve ter bom desempenho de forjamento, desempenho de tratamento térmico e desempenho de soldagem; desempenho de retificação, etc., e deve buscar uma alta relação desempenho-preço.
Desempenho da ferramenta de fresagem final
Diamante Crevelando Tolá
O diamante é um alótropo do carbono e é o material mais duro encontrado na natureza. As fresas diamantadas possuem alta dureza, alta resistência ao desgaste e alta condutividade térmica, e são amplamente utilizadas no processamento de metais não ferrosos e materiais não metálicos. Especialmente no corte em alta velocidade de ligas de alumínio e silício, as fresas de topo diamantadas são a principal variedade de ferramentas de corte difíceis de substituir. Ferramentas diamantadas que podem atingir alta eficiência, alta estabilidade e processamento de longa vida são uma ferramenta indispensável e importante no processamento CNC moderno.
Tipos de Ddiamante Crevelando Tolá
Ferramentas de corte de diamante natural: O diamante natural tem sido usado como ferramenta de corte há centenas de anos. Após o desbaste fino, a ferramenta de diamante natural de cristal único pode ser afiada até obter uma aresta extremamente afiada com um raio de corte de até 0,002 μm. Ele pode atingir cortes ultrafinos e produzir precisão extremamente alta da peça e rugosidade superficial extremamente baixa. É uma ferramenta de usinagem de ultraprecisão reconhecida, ideal e insubstituível.
Ferramentas de corte de diamante PCD: Os diamantes naturais são caros. O diamante policristalino (PCD) é amplamente utilizado no corte. Desde o início da década de 1970, o diamante policristalino (PCD) preparado por tecnologia de síntese de alta temperatura e alta pressão tem sido amplamente utilizado no corte. Após o desenvolvimento bem-sucedido dos diamantes, conhecidos como lâminas de PCD, as ferramentas de diamante natural foram substituídas em muitas ocasiões por diamantes policristalinos artificiais. As matérias-primas PCD são abundantes e seu preço é de apenas alguns décimos a uma dúzia de décimos dos diamantes naturais. As fresas de topo PCD não podem retificar arestas extremamente afiadas e a qualidade da superfície das peças processadas não é tão boa quanto a dos diamantes naturais. Atualmente, não é fácil fabricar lâminas de fresa PCD com quebra-cavacos na indústria. Portanto, o PCD só pode ser usado para corte de precisão de metais não ferrosos e não metálicos, e é difícil obter corte espelhado de ultraprecisão.
Ferramentas de corte de diamante CVD: A tecnologia de diamante CVD surgiu no Japão desde o final dos anos 1970 e início dos anos 1980. O diamante CVD se refere à síntese de filme de diamante em um substrato heterogêneo (como carboneto cimentado, cerâmica, etc.) por deposição química de vapor (CVD). O diamante CVD tem a mesma estrutura e características do diamante natural. O desempenho do diamante CVD é muito próximo ao dos diamantes naturais. Ele tem as vantagens do diamante monocristalino natural e do diamante policristalino (PCD) e supera suas deficiências até certo ponto.
Desempenho Ccaracterísticas de Ddiamante Ee Mmales
- Dureza e resistência ao desgaste extremamente altas: O diamante natural é a substância mais dura encontrada na natureza. O diamante tem uma resistência ao desgaste extremamente alta. Ao processar materiais de alta dureza, a vida útil das ferramentas diamantadas é de 10 a 100 vezes maior que a das ferramentas de metal duro, ou mesmo centenas de vezes.
- Possui um coeficiente de atrito muito baixo: O coeficiente de atrito entre o diamante e alguns metais não ferrosos é inferior ao de outras ferramentas. O baixo coeficiente de atrito significa menos deformação durante o processamento, o que pode reduzir a força de corte.
- A aresta de corte é muito afiada: A aresta de corte das fresas diamantadas pode ser afiada com muita precisão. As ferramentas de diamante de cristal único natural podem ter até 0,002 a 0,008 μm, o que pode realizar corte ultrafino e processamento de ultraprecisão.
- Possui alta condutividade térmica: o diamante possui alta condutividade térmica e difusividade térmica, o calor de corte é fácil de dissipar e a temperatura da parte cortante da ferramenta é baixa.
- Tem um baixo coeficiente de expansão térmica: O coeficiente de expansão térmica do diamante é várias vezes menor que o do metal duro, e a mudança no tamanho da ferramenta de corte causada pelo calor de corte é muito pequena, o que é particularmente importante para processamento de precisão e ultraprecisão com requisitos de alta precisão dimensional.
Aplicação de Ddiamante Mdoença Ctotal
As ferramentas de corte diamantadas são usadas principalmente para corte fino e mandrilamento de metais não ferrosos e materiais não metálicos em alta velocidade. Adequado para processar vários não-metais resistentes ao desgaste, como peças em bruto de metalurgia do pó de fibra de vidro, materiais cerâmicos, etc.; vários metais não ferrosos resistentes ao desgaste, como várias ligas de silício e alumínio; vários acabamentos de metais não ferrosos.
A desvantagem das fresas de topo diamantadas é que elas têm baixa estabilidade térmica. Quando a temperatura de corte excede 700°C~800°C, eles perderão completamente sua dureza; além disso, não são adequados para cortar metais ferrosos, pois o diamante (carbono) reage facilmente com átomos de ferro em altas temperaturas, convertendo átomos de carbono em estruturas de grafite, e a ferramenta é facilmente danificada.
Material de ferramenta de corte de nitreto cúbico de boro
Nitreto de boro cúbico (CBN), um segundo material superduro sintetizado por um método similar ao método de fabricação do diamante, só perde para o diamante em dureza e condutividade térmica. Ele tem excelente estabilidade térmica e não oxida mesmo quando aquecido a 10000C na atmosfera. O CBN tem propriedades químicas extremamente estáveis para metais ferrosos e pode ser amplamente utilizado no processamento de produtos de aço.
Tipos de ferramentas de corte de nitreto cúbico de boro
O nitreto cúbico de boro (CBN) é uma substância que não existe na natureza. É dividido em monocristalino e policristalino, nomeadamente CBN monocristalino e nitreto cúbico de boro policristalino (abreviadamente PCBN). O CBN é um dos alótropos do nitreto de boro (BN) e possui estrutura semelhante à do diamante.
PCBN (nitreto de boro cúbico policristalino) é um material policristalino que sinteriza materiais CBN finos juntos por meio de uma fase de ligação (TiC, TiN, Al, Ti, etc.) sob alta temperatura e alta pressão. Atualmente, é o material de ferramenta com dureza artificial, perdendo apenas para o diamante. Ele e o diamante são coletivamente chamados de materiais de ferramenta superduros. O PCBN é usado principalmente para fazer facas ou outras ferramentas.
As ferramentas de corte de PCBN podem ser divididas em lâminas de PCBN integrais e lâminas compostas de PCBN sinterizadas com metal duro.
As lâminas compostas de PCBN são feitas sinterizando uma camada de PCBN de 0,5-1,0 mm de espessura em um metal duro com boa resistência e tenacidade. Possuem boa tenacidade, alta dureza e resistência ao desgaste, e resolvem os problemas de baixa resistência à flexão e difícil soldagem de lâminas de CBN.
Principal Pcordas e Ccaracterísticas de Cúbico Boron Npasseio
Embora a dureza do nitreto cúbico de boro seja ligeiramente inferior à do diamante, é muito superior à de outros materiais de alta dureza. A grande vantagem do CBN é que sua estabilidade térmica é muito maior que a do diamante, que pode atingir acima de 1200°C (o diamante é de 700-800°C). Outra vantagem notável é que é quimicamente inerte e não reage quimicamente com o ferro a 1200-1300°C. As principais características de desempenho do nitreto cúbico de boro são as seguintes.
- Alta dureza e resistência ao desgaste: A estrutura cristalina do CBN é semelhante à do diamante e possui dureza e resistência semelhantes às do diamante. O PCBN é particularmente adequado para processar materiais de alta dureza que antes só podiam ser retificados e pode obter melhor qualidade da superfície da peça.
- Possui alta estabilidade térmica: A resistência ao calor do CBN pode atingir 1400-1500 ℃, que é quase 1 vez maior que a resistência ao calor do diamante (700-800 ℃). As ferramentas PCBN podem cortar ligas de alta temperatura e aço endurecido a uma velocidade 3-5 vezes maior do que as ferramentas de metal duro.
- Excelente estabilidade química: Não reage quimicamente com materiais de ferro a 1200-1300°C e não se desgasta tão acentuadamente quanto o diamante. Neste momento, ainda pode manter a dureza do metal duro; As ferramentas PCBN são adequadas para cortar peças de aço endurecido e ferro fundido resfriado e podem ser amplamente utilizadas no corte de ferro fundido em alta velocidade.
- Boa condutividade térmica: Embora a condutividade térmica do CBN não possa alcançar a do diamante, a condutividade térmica do PCBN perde apenas para o diamante entre todos os tipos de materiais de ferramentas e é muito maior do que o aço rápido e o metal duro.
- Baixo coeficiente de atrito: O baixo coeficiente de atrito pode levar à redução da força de corte, menor temperatura de corte e melhor qualidade da superfície durante o corte.
Aplicação de Cúbico Boron Nnitreto Mdoença Ctotal
O nitreto cúbico de boro é adequado para o acabamento de vários materiais difíceis de cortar, como aço endurecido, ferro fundido duro, liga de alta temperatura, metal duro, materiais de pulverização de superfície, etc. A precisão da usinagem pode atingir IT5 (IT6 para furos) e o valor da rugosidade da superfície pode ser tão pequeno quanto Ra1,25 ~ 0,20 μm.
Os materiais da ferramenta de corte de nitreto cúbico de boro têm baixa tenacidade e resistência à flexão. Portanto, as ferramentas de torneamento de nitreto cúbico de boro não são adequadas para usinagem de desbaste em baixa velocidade e alta carga de impacto; ao mesmo tempo, eles não são adequados para cortar materiais com alta plasticidade (como liga de alumínio, liga de cobre, liga à base de níquel, aço com alta plasticidade, etc.), porque ao cortar esses metais, sérias arestas postiças irão ser gerado, o que deteriorará a superfície usinada.
Materiais para ferramentas de corte de cerâmica
As fresas de cerâmica têm as características de alta dureza, boa resistência ao desgaste, excelente resistência ao calor e estabilidade química, e não são fáceis de unir com metais. As ferramentas de cerâmica ocupam uma posição muito importante na usinagem CNC, e as fresas de cerâmica se tornaram uma das principais ferramentas para corte de alta velocidade e materiais difíceis de usinar. As ferramentas de corte de cerâmica são amplamente utilizadas em corte de alta velocidade, corte a seco, corte duro e corte de materiais difíceis de usinar. As ferramentas de cerâmica podem processar com eficiência materiais de alta dureza que as ferramentas tradicionais não conseguem processar, realizando "torneamento em vez de retificação"; a velocidade de corte ideal das ferramentas de cerâmica pode ser de 2 a 10 vezes maior do que a das ferramentas de carboneto cimentado, melhorando muito a eficiência da produção de corte; as principais matérias-primas usadas em materiais de ferramentas de cerâmica são os elementos mais abundantes na crosta terrestre. Portanto, a promoção e a aplicação de ferramentas de cerâmica são de grande importância para melhorar a produtividade, reduzir os custos de processamento e economizar metais preciosos estratégicos, e também promoverão muito o avanço da tecnologia de corte.
Tipos de materiais para ferramentas de corte cerâmico
Os materiais das ferramentas de corte de cerâmica geralmente podem ser divididos em três categorias: cerâmica à base de alumina, cerâmica à base de nitreto de silício e cerâmica composta à base de nitreto de silício-alumina. Entre eles, os materiais de fresa cerâmica à base de alumina e à base de nitreto de silício são os mais amplamente utilizados. O desempenho da cerâmica à base de nitreto de silício é superior ao da cerâmica à base de alumina.
Desempenho e Ccaracterísticas de Ceraico Crevelando Tolá
- Alta dureza e boa resistência ao desgaste: Embora a dureza das ferramentas de fresa cerâmica não seja tão alta quanto a do PCD e PCBN, é muito maior do que a do metal duro e das ferramentas de aço rápido, atingindo 93-95HRA. As fresas de topo de cerâmica podem processar materiais altamente duros que são difíceis de processar com ferramentas tradicionais e são adequadas para corte em alta velocidade e corte duro.
- Resistência a altas temperaturas e boa resistência ao calor: As ferramentas de corte de cerâmica ainda podem cortar em altas temperaturas acima de 1200 ℃. As ferramentas cerâmicas têm boas propriedades mecânicas em altas temperaturas. As ferramentas de cerâmica A12O3 têm uma resistência à oxidação particularmente boa e a aresta de corte pode ser usada continuamente, mesmo em estado quente. Portanto, as ferramentas cerâmicas podem atingir o corte a seco, eliminando assim o fluido de corte.
- Boa estabilidade química: As fresas de cerâmica não são fáceis de unir com metais e são resistentes à corrosão e quimicamente estáveis, o que pode reduzir o desgaste de colagem das ferramentas.
- Baixo coeficiente de atrito: As ferramentas cerâmicas têm baixa afinidade com metais e baixo coeficiente de atrito, o que pode reduzir a força de corte e a temperatura de corte.
Cerâmica Crevelando Tools têm Aaplicações
A cerâmica é um dos materiais de ferramentas usados principalmente para acabamento e semiacabamento de alta velocidade. As ferramentas de fresa de cerâmica são adequadas para cortar vários ferros fundidos (ferro fundido cinzento, ferro dúctil, ferro fundido maleável, ferro fundido resfriado, ferro fundido resistente ao desgaste de alta liga) e aços (aço estrutural de carbono, aço estrutural de liga, alta resistência aço, aço com alto teor de manganês, aço endurecido, etc.) e também pode ser usado para cortar ligas de cobre, grafite, plásticos de engenharia e materiais compósitos.
O desempenho do material da ferramenta de fresa de cerâmica tem problemas de baixa resistência à flexão e baixa resistência ao impacto, e não é adequado para corte sob baixa velocidade e carga de impacto.
Materiais para ferramentas de fresas de topo revestidas
O revestimento da ferramenta é uma das formas importantes de melhorar o desempenho da ferramenta. O surgimento de ferramentas de fresas de topo revestidas proporcionou um grande avanço no desempenho de corte de ferramentas. As fresas revestidas são revestidas com uma ou mais camadas de compostos refratários com boa resistência ao desgaste e à tenacidade do corpo da ferramenta. Combina o substrato da ferramenta com o revestimento duro, melhorando significativamente o desempenho da ferramenta. As ferramentas revestidas podem melhorar a eficiência do processamento, melhorar a precisão do processamento, prolongar a vida útil da ferramenta e reduzir os custos de processamento.
Cerca de 80% das ferramentas de corte usadas em novas máquinas-ferramentas CNC usam ferramentas revestidas. As ferramentas revestidas serão a variedade de ferramentas mais importante na área de processamento CNC no futuro.
Tipos de Cflutuante Ee Mmales
Dependendo do método de revestimento, as fresas revestidas podem ser divididas em fresas revestidas por deposição química de vapor (CVD) e fresas revestidas por deposição física de vapor (PVD). As fresas de metal duro revestidas geralmente usam deposição química de vapor e a temperatura de deposição é de cerca de 1000°C. Cortadores de aço rápido revestidos geralmente usam deposição física de vapor e a temperatura de deposição é de cerca de 500°C.
Dependendo dos diferentes materiais de base das fresas de topo revestidas, as fresas revestidas podem ser divididas em fresas revestidas de metal duro, fresas revestidas de aço rápido e fresas revestidas em cerâmica e materiais superduros (diamante e nitreto cúbico de boro), etc.
De acordo com as propriedades do material de revestimento, as fresas revestidas podem ser divididas em duas categorias, nomeadamente fresas com revestimento “duro” e fresas com revestimento “macio”. O principal objetivo das fresas com revestimento “duro” é alta dureza e resistência ao desgaste. Suas principais vantagens são alta dureza e boa resistência ao desgaste. Exemplos típicos são os revestimentos TiC e TiN. O objetivo das fresas com revestimento “macio” é o baixo coeficiente de atrito, também conhecidas como fresas autolubrificantes. Seu coeficiente de atrito com o material da peça é muito baixo, apenas cerca de 0,1, o que pode reduzir a adesão, reduzir o atrito e reduzir a força de corte e a temperatura de corte.
Cortadores nano-revestidos foram desenvolvidos recentemente. Este tipo de cortador revestido pode usar diferentes combinações de vários materiais de revestimento (como metal/metal, metal/cerâmica, cerâmica/cerâmica, etc.) para atender a diferentes requisitos funcionais e de desempenho. O design razoável do nano-revestimento pode fazer com que o material da ferramenta tenha excelentes funções antifricção e antidesgaste e propriedades autolubrificantes, adequadas para corte a seco em alta velocidade.
Características de Cflutuante Ee Mdoente Tolá
- Boa mecânica e desempenho de corte: As ferramentas de corte revestidas combinam as excelentes propriedades do material de base e do material de revestimento. Eles não apenas mantêm a boa tenacidade e alta resistência do corpo base, mas também possuem alta dureza, alta resistência ao desgaste e baixa resistência ao desgaste do revestimento. coeficiente de fricção. Portanto, a velocidade de corte das ferramentas de fresa revestidas pode ser aumentada em mais de 2 vezes do que a das ferramentas não revestidas, e taxas de avanço mais altas são permitidas. A vida útil das ferramentas revestidas também é melhorada.
- Grande versatilidade: A ferramenta de fresa revestida tem ampla versatilidade e a faixa de processamento é significativamente expandida. Uma ferramenta revestida pode substituir diversas ferramentas não revestidas.
- Espessura do revestimento: À medida que a espessura do revestimento aumenta, a vida útil da ferramenta também aumenta, mas quando a espessura do revestimento atinge a saturação, a vida útil da ferramenta não aumenta mais significativamente. Quando o revestimento é muito espesso, pode facilmente causar descamação; quando o revestimento é muito fino, a resistência ao desgaste será baixa.
- Reafiação: As lâminas revestidas têm baixa reafiação, equipamentos de revestimento complexos, altos requisitos de processo e longo tempo de revestimento.
- Material de revestimento: Ferramentas com diferentes materiais de revestimento têm diferentes desempenhos de corte. Por exemplo: ao cortar em baixa velocidade, o revestimento TiC apresenta vantagens; ao cortar em alta velocidade, o TiN é mais adequado.
Aplicação de Cflutuante Mdoença Cpronuncia
As ferramentas de corte revestidas têm grande potencial na área de usinagem CNC e serão a variedade de ferramentas mais importante na área de usinagem CNC no futuro. A tecnologia de revestimento tem sido aplicada a fresas de topo, alargadores, brocas, ferramentas de usinagem de furos compostos, fresas de engrenagens, cortadores de modelagem de engrenagens, cortadores de corte de engrenagens, broches de formação e várias pastilhas intercambiáveis montadas em máquinas para atender às necessidades de corte em alta velocidade de vários aços e ferros fundidos, ligas resistentes ao calor e metais não ferrosos.
Materiais para ferramentas de fresas de topo de metal duro
Ferramentas de fresagem de topo de metal duro, especialmente ferramentas de metal duro intercambiáveis, são os principais produtos de ferramentas de usinagem CNC. Desde a década de 1980, vários tipos de ferramentas ou lâminas de metal duro intercambiáveis e integrais foram expandidos para vários campos de ferramentas de corte, entre os quais as ferramentas de metal duro intercambiáveis se expandiram de ferramentas simples de torneamento e fresas de faceamento para vários campos de ferramentas de precisão, complexas e de conformação.
Tipos de Ccomentado Carborizar Mdoença Ctotal Tolá
De acordo com a composição química principal, o carboneto cimentado pode ser dividido em carboneto cimentado à base de carboneto de tungstênio e carboneto cimentado à base de carboneto de titânio (TiC (N)).
O metal duro à base de carboneto de tungstênio inclui três tipos: tipo tungstênio-cobalto (YG), tipo tungstênio-cobalto-titânio (YT) e tipo raro de metal duro adicionado (YW). Cada um deles tem suas próprias vantagens e desvantagens. Os principais componentes são carboneto de tungstênio (WC), carboneto de titânio (TiC), carboneto de tântalo (TaC), carboneto de nióbio (NbC), etc.
O carboneto cimentado à base de carboneto de titânio (nitreto) é um carboneto cimentado com TiC como componente principal (alguns têm outros carbonetos ou nitretos adicionados) e as fases de ligação metálica comumente usadas são Mo e Ni.
A ISO (Organização Internacional de Padronização) divide o corte de metal duro em três categorias:
- O tipo K, incluindo Kl0~K40, é equivalente ao tipo YG do meu país (o componente principal é WC.Co).
- A classe P, incluindo P01 ~ P50, é equivalente à classe YT do meu país (os componentes principais são WC, TiC e Co).
- A classe M, incluindo M10~M40, é equivalente à classe YW do meu país (os principais componentes são WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Cada classe é representada por um número entre 01 e 50, representando uma série de ligas desde alta dureza até máxima tenacidade.
Desempenho Ccaracterísticas de Ccomentado Carborizar Mdoença Ctotal Tolá
Alta dureza: as ferramentas de fresa de metal duro são feitas de carbonetos (chamada fase dura) com alta dureza e ponto de fusão e ligante metálico (chamado fase de ligação) através da metalurgia do pó. Sua dureza chega a 89-93HRA, muito superior à do aço rápido. A 5400C, a dureza ainda pode atingir 82-87HRA, que é igual à dureza do aço rápido à temperatura ambiente (83-86HRA). O valor da dureza do metal duro varia com a natureza, quantidade, tamanho da partícula e conteúdo da fase de ligação metálica dos carbonetos e geralmente diminui com o aumento do conteúdo da fase metálica de ligação. Quando o conteúdo da fase de ligação é o mesmo, a dureza da liga YT é maior do que a da liga YG, e a liga com TaC (NbC) adicionado tem maior dureza em alta temperatura.
Resistência à flexão e tenacidade: A resistência à flexão do metal duro comumente usado está na faixa de 900-1500MPa. Quanto maior o conteúdo da fase de ligação metálica, maior será a resistência à flexão. Quando o teor de ligante é o mesmo, a resistência da liga YG (WC-Co) é maior do que a da liga YT (WC-TiC-Co), e a resistência diminui com o aumento do teor de TiC. O metal duro é um material frágil e sua resistência ao impacto à temperatura ambiente é de apenas 1/30 a 1/8 da do aço rápido.
Aplicação de ferramentas comuns de metal duro
As ligas YG são usadas principalmente para processar ferro fundido, metais não ferrosos e materiais não metálicos. O metal duro de granulação fina (como YG3X e YG6X) tem maior dureza e resistência ao desgaste do que o metal duro de granulação média quando o teor de cobalto é o mesmo e é adequado para processar alguns ferros fundidos duros especiais, aço inoxidável austenítico, resistente ao calor ligas, ligas de titânio, bronze duro e materiais isolantes resistentes ao desgaste.
As principais vantagens do metal duro YT são alta dureza, boa resistência ao calor, maior dureza e resistência à compressão em temperaturas mais altas do que YG e boa resistência à oxidação. Portanto, quando for necessário que a ferramenta tenha maior resistência ao calor e ao desgaste, uma classe com maior teor de TiC deve ser selecionada. As ligas YT são adequadas para processar materiais plásticos como aço, mas não são adequadas para processar ligas de titânio e ligas de silício-alumínio.
As ligas YW têm as propriedades das ligas YG e YT e apresentam bom desempenho abrangente. Eles podem ser usados para processar aço, ferro fundido e metais não ferrosos. Se o teor de cobalto deste tipo de liga for aumentado adequadamente, a resistência pode ser muito alta e pode ser usada para processamento bruto e corte intermitente de vários materiais difíceis de processar.
Fresa de aço de alta velocidade
O aço rápido (HSS) é um aço para ferramentas de alta liga com um grande número de elementos de liga, como W, Mo, Cr e V. As ferramentas de aço rápido têm excelente desempenho abrangente em termos de resistência, tenacidade e processabilidade . O aço rápido ainda ocupa uma posição importante em ferramentas complexas, especialmente na fabricação de ferramentas de processamento de furos, fresas, ferramentas de rosqueamento, broches, ferramentas de corte de engrenagens e outras ferramentas complexas em formato de lâmina. Ferramentas de aço rápido facilitam a afiação da aresta de corte.
De acordo com diferentes usos, o aço rápido pode ser dividido em aço rápido de uso geral e aço rápido de alto desempenho.
Universal Halta velocidade Steel Tolá
Aço rápido universal. Geralmente, pode ser dividido em duas categorias: aço de tungstênio e aço de tungstênio-molibdênio. Este tipo de aço rápido contém 0,7% a 0,9% de tungstênio (C). De acordo com o diferente teor de tungstênio no aço, ele pode ser dividido em aço de tungstênio contendo 12% ou 18% W, aço de tungstênio-molibdênio contendo 6% ou 8% W e aço molibdênio contendo 2% ou nenhum W. O aço rápido universal tem um certo dureza (63-66HRC) e resistência ao desgaste, alta resistência e tenacidade, boa plasticidade e tecnologia de processamento, por isso é amplamente utilizado na fabricação de diversas ferramentas complexas.
Aço de tungstênio: O tipo típico de aço de tungstênio universal de alta velocidade é W18Cr4V (abreviado como W18), que apresenta bom desempenho abrangente. A dureza em alta temperatura a 6000C é 48,5HRC, que pode ser usada para fabricar várias ferramentas complexas. Tem as vantagens de boa capacidade de retificação e baixa sensibilidade à descarbonetação, mas devido ao alto teor de carboneto, distribuição irregular, partículas grandes, baixa resistência e tenacidade.
Aço tungstênio-molibdênio: refere-se a um aço rápido obtido pela substituição de parte do tungstênio no aço tungstênio por molibdênio. O tipo típico de aço tungstênio-molibdênio é W6Mo5Cr4V2 (abreviado como M2). As partículas de metal duro do M2 são finas e uniformes, e sua resistência, tenacidade e plasticidade em alta temperatura são melhores que as do W18Cr4V. Outro aço tungstênio-molibdênio é o W9Mo3Cr4V (abreviado como W9), que possui estabilidade térmica ligeiramente maior que o aço M2, melhor resistência à flexão e tenacidade que o W6M05Cr4V2 e possui boa usinabilidade.
Alta performance Halta velocidade Steel Tolá
Aço rápido de alto desempenho refere-se a um novo tipo de aço que adiciona algum teor de carbono, teor de vanádio e elementos de liga como Co e Al à composição geral do aço rápido, melhorando assim sua resistência ao calor e ao desgaste. Existem principalmente as seguintes categorias:
- Aço rápido de alto carbono. O aço rápido de alto carbono (como 95W18Cr4V) tem alta dureza em temperatura ambiente e alta temperatura. É adequado para a fabricação de ferramentas para processamento de aço comum e ferro fundido, brocas, alargadores, machos e fresas com altos requisitos de resistência ao desgaste ou processamento de materiais mais duros. Não é adequado para grandes impactos.
- Aço rápido de alto vanádio. Graus típicos, como W12Cr4V4Mo (abreviado como EV4), têm conteúdo de V aumentado para 3% a 5%, boa resistência ao desgaste e são adequados para cortar materiais extremamente propensos ao desgaste de ferramentas, como fibras, borracha dura, plásticos, etc. Também pode ser usado para processar materiais como aço inoxidável, aço de alta resistência e ligas de alta temperatura.
- Aço rápido cobalto. É um aço rápido superduro contendo cobalto, com classes típicas como W2Mo9Cr4VCo8 (abreviado como M42). Possui alta dureza de 69-70HRC, que é adequada para processar materiais difíceis de processar, como aço resistente ao calor de alta resistência, ligas de alta temperatura e ligas de titânio. O M42 tem boa capacidade de retificação e é adequado para fabricar ferramentas complexas e de precisão, mas não é adequado para trabalhar em condições de corte por impacto.
- Aço rápido em alumínio. É um aço rápido superduro contendo alumínio, com classes típicas como W6Mo5Cr4V2Al (abreviado como 501). A dureza em alta temperatura de 6000C também atinge 54HRC e o desempenho de corte é equivalente a M42. É adequado para a fabricação de fresas, brocas, alargadores, cortadores de engrenagens, broches, etc., e é usado para processar ligas de aço, aço inoxidável, aço de alta resistência e ligas de alta temperatura.
- Aço rápido superduro com nitrogênio. Classes típicas, como W12M03Cr4V3N, conhecidas como (V3N), são aços rápidos superduros contendo nitrogênio com dureza, resistência e tenacidade equivalentes a M42. Eles podem ser usados como substitutos de aços rápidos contendo cobalto para corte em baixa velocidade de materiais difíceis de processar e usinagem de baixa velocidade e alta precisão.
Fundição Halta velocidade Steel e Pmais velho Metalurgia Halta velocidade Steel
De acordo com diferentes processos de fabricação, o aço rápido pode ser dividido em aço rápido para fundição e aço rápido para metalurgia do pó.
Fundição de aço rápido: O aço rápido comum e o aço rápido de alto desempenho são fabricados por fundição. Eles são transformados em ferramentas de corte por meio de processos como fundição, fundição e galvanização de lingotes e laminação. O sério problema a que a fundição de aço rápido está sujeita é a segregação de carbonetos. Carbonetos duros e quebradiços são distribuídos de forma desigual no aço rápido e os grãos são grossos (até dezenas de mícrons), o que prejudica a resistência ao desgaste, a tenacidade e o desempenho de corte das ferramentas de corte de aço rápido.
Aço rápido para metalurgia do pó (PM HSS): O aço rápido para metalurgia do pó (PM HSS) é um líquido de aço fundido em um forno de indução de alta frequência, atomizado com argônio de alta pressão ou nitrogênio puro e depois resfriado rapidamente para obter uma estrutura cristalina fina e uniforme (pó de aço rápido) e, em seguida, o pó obtido é prensado em uma faca em branco sob alta temperatura e alta pressão, ou primeiro transformado em um tarugo de aço e depois forjado e laminado em forma de ferramenta. Comparado com o aço rápido fabricado pelo método de fusão, o PM HSS tem as seguintes vantagens: grãos de metal duro pequenos e uniformes, resistência, tenacidade e resistência ao desgaste muito maiores do que a fundição do aço rápido. As ferramentas PM HSS irão desenvolver-se ainda mais e ocupar uma posição importante no campo de ferramentas CNC complexas. Classes típicas, como F15, FR71, GF1, GF2, GF3, PT1, PVN, etc., podem ser usadas para fabricar ferramentas de grande porte, cargas pesadas e de alto impacto, e também podem ser usadas para fabricar ferramentas de precisão .
Princípios de seleção de materiais para ferramentas de corte CNC
O material da ferramenta de corte para usinagem CNC deve ser selecionado de acordo com a peça e as propriedades de processamento. A seleção do material da ferramenta deve corresponder razoavelmente ao objeto de processamento. A correspondência do material da ferramenta de corte e do objeto de processamento refere-se principalmente à correspondência das propriedades mecânicas, propriedades físicas e propriedades químicas dos dois para obter a maior vida útil da ferramenta e a máxima produtividade de corte.
Correspondência das propriedades mecânicas dos materiais das ferramentas de corte e dos objetos de processamento
O problema de combinar as propriedades mecânicas de ferramentas de corte e objetos de processamento refere-se principalmente à correspondência de parâmetros de propriedades mecânicas, como resistência, tenacidade e dureza de ferramentas e materiais da peça. Materiais de ferramentas com diferentes propriedades mecânicas são adequados para processar diferentes materiais de peças.
- A ordem de dureza dos materiais da ferramenta de corte é ferramenta de diamante> ferramenta de nitreto cúbico de boro> ferramenta de cerâmica> metal duro> aço rápido.
- A ordem de resistência à flexão dos materiais da ferramenta de corte é aço rápido > carboneto cimentado > ferramenta de cerâmica > ferramentas de diamante e nitreto cúbico de boro.
- A ordem de tenacidade dos materiais das ferramentas de corte é aço rápido> metal duro> nitreto cúbico de boro, diamante e ferramentas de cerâmica.
Materiais de peças de alta dureza devem ser processados com ferramentas de maior dureza. A dureza dos materiais da ferramenta da fresa deve ser superior à dos materiais da peça, geralmente exigindo mais de 60HRC. Quanto maior a dureza dos materiais da ferramenta de fresa de topo, melhor será sua resistência ao desgaste. Por exemplo, quando o teor de cobalto no metal duro aumenta, sua resistência e tenacidade aumentam e sua dureza diminui, o que é adequado para processamento bruto; quando o teor de cobalto diminui, sua dureza e resistência ao desgaste aumentam, o que é adequado para processamento fino.
Ferramentas com excelentes propriedades mecânicas em alta temperatura são particularmente adequadas para corte em alta velocidade. O excelente desempenho em altas temperaturas das ferramentas cerâmicas permite que elas cortem em altas velocidades, e a velocidade de corte permitida pode ser aumentada de 2 a 10 vezes em comparação com o metal duro.
Correspondência das propriedades físicas dos materiais das ferramentas de corte e dos objetos de processamento
Ferramentas com diferentes propriedades físicas, como ferramentas de aço rápido com alta condutividade térmica e baixos pontos de fusão, ferramentas de cerâmica com altos pontos de fusão e baixa expansão térmica, ferramentas de diamante com alta condutividade térmica e baixa expansão térmica, etc., são adequadas para processar diferentes materiais de peças de trabalho. Ao processar peças de trabalho com baixa condutividade térmica, materiais de ferramentas com boa condutividade térmica devem ser usados para permitir que o calor de corte seja transferido rapidamente e reduzir a temperatura de corte. Devido à alta condutividade térmica e difusividade térmica do diamante, o calor de corte é fácil de dissipar e não causará grande deformação térmica, o que é especialmente importante para ferramentas de usinagem de precisão com altos requisitos de precisão dimensional.
- Temperatura de resistência ao calor de vários materiais de ferramentas de fresa: 700-8000C para ferramentas diamantadas, 13000-15000C para ferramentas PCBN, 1100-12000C para ferramentas cerâmicas, 900-11000C para carboneto cimentado à base de TiC(N), 800-9000C para carboneto cimentado de grãos ultrafinos à base de WC e 600-7000C para HSS.
- A ordem de condutividade térmica de vários materiais de ferramentas de fresa de topo: PCD> PCBN> Metal duro à base de WC> Metal duro à base de TiC (N)> HSS> Cerâmica à base de Si3N4> Cerâmica à base de A1203.
- A ordem do coeficiente de expansão térmica de vários materiais de ferramentas de fresas é HSS > carboneto cimentado à base de WC > TiC(N) > cerâmica à base de A1203 > PCBN > cerâmica à base de Si3N4 > PCD.
- A ordem de resistência ao choque térmico de vários materiais de ferramentas de fresas de topo é: HSS> metal duro à base de WC> cerâmica à base de Si3N4> PCBN> PCD> metal duro à base de TiC (N)> cerâmica à base de A1203.
Correspondência de propriedades químicas entre materiais de ferramentas de corte e objetos de processamento
O problema de correspondência de propriedades químicas entre materiais de ferramentas de corte e objetos de processamento refere-se principalmente aos parâmetros de propriedades químicas, como afinidade química, reação química, difusão e dissolução entre materiais de ferramentas e materiais de peças. Diferentes ferramentas são adequadas para processar diferentes materiais de peças.
- A temperatura anti-adesão de vários materiais de ferramentas de corte (com aço) é PCBN>cerâmica>carboneto>HSS.
- A temperatura anti-oxidação de vários materiais de ferramentas de corte é cerâmica> PCBN> carboneto> diamante> HSS.
- A resistência à difusão de vários materiais de ferramentas de corte (para aço) é diamante> cerâmica à base de Si3N4> PCBN> cerâmica à base de A1203. A resistência à difusão (para titânio) é cerâmica à base de A1203>PCBN>SiC>Si3N4>diamante.
