Témata
Reklama

Inovace řezných materiálů

Ve stavebním průmyslu začíná každá stavba domu zhotovením základové desky. Následná stabilita a spolehlivost celé stavby pak závisí na tom, jak pevné základy jsou. Ve strojním průmyslu je při konstrukci řezných nástrojů základem řezný materiál.

Základem pro výrobu mnoha řezných materiálů jsou karbidové prášky. (Zdroj: Iscar)

Existují různé typy řezných materiálů: slinutý karbid, polykrystalický diamant, rychlořezná ocel, řezná keramika atd. V různých fázích historie obrábění kovů vedlo zavedení každého řezného materiálu a jeho používání k významné změně řezných rychlostí a následně s tím spojenému zvýšení produktivity. Ačkoliv se předchozí století, zejména jeho druhá polovina, vyznačovalo rychlým vývojem v oblasti řezných materiálů, dnes v této oblasti nenacházíme žádná významná nová řešení. Znamená to snad, že vývoj dalších nových materiálů již dosáhl svého technického vrcholu a nachází se ve fázi své stagnace? Samozřejmě že ne. Vývoj nových materiálů se zaměřil spíše na jejich strukturu, nelze jej proto pozorovat pouhým okem, ale např. pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM), rentgenové difrakce (XRD), metodou difrakce zpět odražených elektronů (EBSD) a dalšími sofistikovanými metodami.

Reklama
Reklama

Slinutý karbid

V dnešní době je nejběžnějším dostupným řezným materiálem povlakovaný slinutý karbid. Z hlediska výkonu představuje tento řezný materiál ideální poměr mezi účinností, životností a ekonomickými náklady. Slinutý karbid je také znám pod pojmy „tvrdokov“, „karbid wolframu“ nebo jednoduše „karbid“. Kombinace slinutého karbidu, povlaku a následné speciální postpovlakovací úpravy tvoří jakost karbidu neboli třídu karbidu. Pouze jedna z těchto složek – slinutý karbid – je základním a nezbytným prvkem této třídy. Ostatní jsou volitelné.

Inovace řezných materiálů a řezných nástrojů jsou pro výrobce a dodavatele nástrojů nezbytnou a nutnou samozřejmostí. (Zdroj: Iscar)


Slinutý karbid je kompozitní materiál obsahující jemná zrna tvrdého karbidu, kde pojivem těchto částic je kov (zejména kobalt). Většina karbidů používaných k výrobě řezných nástrojů používá povlaky, které činí materiál odolným proti opotřebení. Provádějí se také různé způsoby následných úprav povrchů, které se aplikují na již povlakovaný karbid (například na čelo vyměnitelné destičky). Nový vývoj slinutého karbidu, jakožto nástrojového materiálu, je zaměřen na tři oblasti: technologii výroby karbidů, pokročilé metody povlakování a inovativní techniky finálního postpovlakování. V každém z těchto směrů byl dosažen značný úspěch. To se pozitivně projevuje v rozmanitosti nových produktů uváděných na trh předními výrobci řezných nástrojů, jako je právě společnost Iscar.

Nová technologická řešení

Uživatel řezného nástroje se orientuje podle tří klíčových vlastností, jako jsou právě produktivita, životnost nástroje a výkon. V praxi vzniká nový produkt jako reakce na požadavky zákazníků. Z pohledu spotřebitele je použitelnost a účinnost hlavním měřítkem pokroku.


Iscar bere velmi vážně výzvu, před níž stojí průmysl opracování kovů při inovaci řezných materiálů. V souvislosti s touto skutečností mohou být řešení řezných materiálů, která byla vyvinuta s ohledem na trendy moderního zpracování kovů, docela indikativní. Příkladem mohou být těžko obrobitelné materiály, jako titan a žáruvzdorné oceli a exotické superslitiny. V poslední době se výrazně zvýšil podíl jejich použití v průmyslu. Spolu s leteckým průmyslem, tradičním spotřebitelem těchto materiálů, je lze stále častěji nalézt v odvětvích energetiky, automobilového i těžebního průmyslu. Stále se zvyšující zastoupení těchto materiálů na trhu vyžaduje nová technologická řešení, včetně strojů a řezných nástrojů. Nové nástroje vyžadují vhodný substrát, vyrobený z pokročilých řezných materiálů, aby se dosáhlo požadované řezné geometrie. Na základě těchto potřeb Iscar pružně zareagoval a v nedávných dobách uvedl na trh své nové nebo zdokonalené jakosti karbidů.

Břitové destičky CBN třídy IB20H pro soustružení kalených ocelí. (Zdroj: Iscar)

Pro oblast frézování

Pro oblast frézování vyvinula společnost Iscar jakost karbidu IC882 s PVD povlakem a IC5820 s CVD povlakem – dvě třídy karbidů (čokoládové barvy) pro obrábění titanu, vysokoteplotních slitin a nerezové oceli. Nedílnou součástí karbidů Iscar je postpovlakovací úprava povrchu, která zajišťuje delší životnost nástroje v důsledku zvýšené odolnosti vůči vyštipování, vrubovému opotřebení a tvorbě nárůstku. Karbid IC882 nabízí nevídaný výkon při těžkých podmínkách obrábění a výhody karbidu IC5820 se nejvíce projeví při frézování v kombinaci s vysokotlakým chlazením.

Pro vrtací operace

Pro vrtací operace nabízí Iscar novou jakost karbidu IC5500, která je opatřena vícevrstvým CVD povlakem s následnou postpovlakovací úpravou povrchu, čímž se významně prodloužila životnost nástroje. Po úspěchu této třídy karbidu je IC5500 nyní používán také při frézovacích operacích. Hojně se používá u kruhových destiček na frézách pro obrábění 3D tvarových ploch. Typickým obrobkem jsou například lopatky turbodmychadel.

Pro soustružení vysokoteplotních superslitin

Karbid IC806 s PVD povlakem byl navržen speciálně pro soustružení vysokoteplotních superslitin. V důsledku pozitivního ohlasu od výrobců leteckých součástek Iscar rozšířil rozsah aplikací karbidu IC806 a použil ho i pro závitové destičky.

Nekarbidové řezné materiály

Kovoobráběcí průmysl využívá kromě slinutého karbidu i další řezné materiály, jako je keramika, syntetický diamant (PCD) a kubický nitrid boru (CBN). Jejich použití pro obrábění těžko obrobitelných materiálů umožňuje značné zvýšení produktivity. V posledních letech rozšířil Iscar svůj sortiment řezných materiálů o několik nových nekarbidových tříd, včetně SiAlON keramiky IS25 a IS35 pro obrábění vysokoteplotních slitin a CBN třídu IB20H pro soustružení kalených ocelí.

Upichovací nástroj s břitovou destičkou ze submikronového karbidu IC1010. (Zdroj: Iscar)

Dvě nové třídy karbidů s PVD povlakem

Ocel je stále hlavním konstrukčním materiálem a výrobci řezných nástrojů neustále hledají nejpokročilejší vhodná řešení, včetně vývoje nových sort řezných materiálů. U firmy Iscar tomu není jinak. Příkladem může být poslední inovace v oblasti nástrojů pro upichování a zapichování. Iscar vyvinul dvě nové třídy karbidů s PVD povlakem. Jedná se o IC1010 a IC1030, které byly použity na destičkách z řady TANG-GRIP a DO-GRIP. Tyto dva typy karbidů jsou určeny zejména pro obrábění nerezových a uhlíkových ocelí. Zatímco tvrdý submikronový karbid IC1010 je doporučován pro produktivní upichování a zapichování s vysokou řeznou rychlostí, houževnatý karbid IC1030 je vhodnější pro přerušovaný řez a nestabilní podmínky obrábění.

Iscar

www.iscar.cz

Reklama
Související články
Nástroje pro obrábění v leteckém průmyslu

Letecký průmysl nejenže patří k největším odběratelům obráběcích nástrojů, ale především výrazně ovlivňuje jejich vývoj. Při obrábění dílů letadel se všichni výrobci snaží o maximální možnou efektivitu výroby, cílí na maximální provozní bezpečnost letadel a snižování potencionálních nepříznivých vlivů na životní prostředí.

Světová show v oblasti obrábění kovů

EMO je jedna z největších průmyslových obchodních výstav na světě. Letos zde bude vystavovat více než 2 000 společností z 41 zemí a očekává se, že tuto největší světovou show věnovanou obrábění kovů přijde navštívit na 150 000 návštěvníků. Firma Iscar na svém stánku představí nástrojovou řadu „Inteligentní obrábění“, z níž předvede ty nejdůležitější nástroje. Standardní nástroje Iscar Industry 4.0 pomáhají zákazníkům přizpůsobit se požadavkům vysokorychlostního obrábění a dosahovat vysokých posuvů, jakož i využívat metodu minimálnímu množství mazání (MQL) i další moderní strategie obrábění.

Obrábění otvorů

Když na přelomu minulého století poprvé uvedla společnost Iscar svou nástrojovou řadu Multi-Master na trh, mělo to významný dopad na svět řezných nástrojů.

Související články
Trochoidní metoda frézování

Před několika desítkami let byly představeny obráběcí stroje s výrazně zrychlenou kinematikou a díky svým novým vlastnostem úspěšně rozšířily možnosti efektivních metod vysokorychlostního obrábění (HSM).

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Čelní frézování s velmi dobrou drsností povrchu

V kovoobráběcím průmyslu bylo dosažení dobré drsnosti obrobených ploch vždy jedním z hlavních směrů vývoje řezných nástrojů. Zejména to platí pro nástroje s vyměnitelnými destičkami. I přesto, že drsnost povrchu obrobku se v posledních letech výrazně zlepšila, konstruktéři nástrojů se domnívají, že je stále co zlepšovat. Kvalitu povrchu obrobků mohou výrazně vylepšit inteligentní aplikace posledních generací moderních nástrojů.

Výroba elektromobilů vyžaduje
nová řešení

Podle odhadů odborníků by během 21. století měly elektromobily nahradit vozidla s konvenčním spalovacím motorem. Na elektrifikaci automobilového průmyslu je nutno pružně reagovat. Společnost Iscar se přizpůsobuje tomuto trendu a nabízí jedinečná a špičková řešení řezných nástrojů k obrábění komponentů pro výrobu elektrických vozidel. Nejdůležitější aspekty této problematiky a vybraná řešení nám v rozhovoru popsal Martin Horváth, marketingový manažer firmy.

Obráběcí nástroje pro letecký průmysl

Z pohledu výroby je při obrábění leteckých komponentů největší výzvou typ obráběného materiálu. Titan, vysokoteplotní superslitiny (HTSA) a žáruvzdorné oceli jsou těžko obrobitelné materiály, a tato jejich charakteristika je problémem v celém dodavatelském řetězci leteckého průmyslu.

Stroje a technologie: letět ještě výš

Okolo nás pole, před námi malá obecní silnice a nápis „Business Park Holzhausen“. Nic nenaznačuje, že v tomto malém městě poblíž letiště v Linci za okamžik objevíme obrovský technologický potenciál. Společnost Peak Technology byla založena v roce 2007 Dieterem Grebnerem. Zaměřuje se na dodávky komplexních ultralehkých kompozitů na bázi karbonových vláken pro Formuli 1 či letecký průmysl.

Moderní výroba forem a zápustek

Pro každého výrobce řezných nástrojů je výroba forem a zápustek velmi důležitým segmentem zákaznické produkce. Tento průmyslový obor nejenže spotřebovává stále více nástrojů, ale také neustále generuje nové požadavky, které mají významný dopad na pokrok v oblasti řezných nástrojů. O výrobě forem a zápustek, řezných materiálech, metodách a digitálních sestavách pro efektivitu výroby jsme hovořili s Martinem Horváthem, marketingovým manažerem ze společnosti Iscar ČR.

900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Na konstrukci záleží - maximalizace výkonu výrobní linky

V současné době moderních výrobních technologií požadují různá průmyslová odvětví rychlá a efektivní řešení pro hromadnou výrobu. Pro tento účel byly navrženy výrobní linky. Ty se skládají z několika zpravidla jednoúčelových strojů vybavených různými typy nástrojů pro různé obráběcí operace, jako jsou soustružení, vrtání, frézování anebo vyvrtávání. Každý jednotlivý stroj může být vybaven několika vřeteny s řeznými nástroji pro obrábění různých povrchů obrobku, což znamená, že současně může pracovat i několik desítek nástrojů.

Doplňkový katalog nástrojů

Specialista na třískové obrábění, společnost Ceratizit, vydává svůj nový doplňkový katalog Up2date, v němž opět představuje inovované nástroje, produktové doplňky i zcela nová nástrojová řešení - mezi nimi i čtyřbřitý vrták WTX HFDS.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Čištění upínacích kuželů nástrojů

Při obrábění je zpravidla věnována značná pozornost kvalitě řezných nástrojů a také způsobu jejich upnutí. Již menší pozornost ale bývá věnována rozhraní upínací kužel - vřeteno stroje. Přitom právě upnutí nástrojové sestavy ve vřetenu obráběcího stroje výrazným způsobem ovlivňuje jak celý proces obrábění, tak i trvanlivost ostří, bezpečnost a v neposlední řadě také životnost upínačů i drahých vřeten strojů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit