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
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
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.

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.

Systém inteligentního obrábění v Průmyslu 4.0

Společnost Iscar přijala v rámci modernizace koncepci inteligentního obrábění (IQ) pomocí mnoha logických zlepšení v oblasti vývoje svých nástrojů. Výsledkem je řada nástrojových řešení Logiq, která předpovídá a splňuje potřeby zákazníků. Logiq představuje inteligentní logický postup v sérii strategických kroků k implementaci standardů Industry 4.0 a zároveň zajišťuje kontinuitu a stabilitu.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Pokročilé výdejní systémy pro zvýšení produktivity na pracovištích

Průmyslové využití pokročilých skladovacích a výdejních systémů ve výrobním průmyslu se traduje již více než 20 roků. Zatímco zpočátku si tento systém přisvojoval především průmysl v USA, dnes je seriózně využíván v počtech desítek tisíc kusů po celém světě a toto množství díky benefitům nových systémů neustále roste.

Závity přesně a spolehlivě

Pokračující technický vývoj obráběcích strojů a jejich řídicích systémů měl v celosvětovém měřítku velký vliv také na způsob výroby závitů. Schopnost pohybu nástroje v kruhové interpolaci přináší mimo jiné možnost výroby závitů frézováním. Tento způsob přináší velké výhody a v mnoha případech činí operace výroby závitů nejen mnohem přesnější, ale i bezpečnější s ohledem na nebezpečí zalomení závitníku a poškození obrobku.

Výkonné, přesné a spolehlivé vrtání

Globální svět obrábění kovů požaduje od výrobců nástroje, které jsou stále výkonnější, přesnější, s dlouhou životností a jsou schopny poskytovat uživatelům parametry splňující ty nejpřísnější normy.

Inovativní proces jako reakce na požadavky uživatelů řezných nástrojů

Ti, kterým se poštěstilo navštívit výrobní závod Iscar Ltd. v Izraeli, měli možnost vidět nad budovou napsané, jak firma hodnotí sama sebe: „Jsme firma, kde inovace nikdy nekončí“. Při detailnějším sledování jejích produktů nelze jinak než souhlasit. Podívejme se postupně na některé produktové řady, jak se jejich charakter skutečně neustále vyvíjí. Díl druhý je zaměřen na vysokoposuvové frézy.

Inovace upichovacích a zapichovacích nástrojů nekončí

Ti, kdo měli možnost navštívit výrobní závod Iscar Ltd. v Izraeli, jistě si povšimli hesla napsaného nad budovou, jímž firma hodnotí sama sebe: „Jsme firma, kde inovace nikdy nekončí“. Podívejme se tedy postupně na některé produktové řady, jejichž charakter se skutečně neustále vyvíjí.

Novinky z veletrhu přicházejí do praxe

Na trh přichází další zajímavý produkt z vývojové dílny firmy Iscar – unikátní kompaktní modul adaptéru pro zvýšení otáček vřetena až do oblasti high speed, který je určen pro malé průměry frézovacích nástrojů. Druhá novinka je z oblasti obrábění miniaturních dílů a je určena pro aplikace soustružení.

Nástroje a břitové destičky pro vyšší produktivitu

Od doby první myšlenky a realizace vyměnitelné řezné destičky z karbidu wolframu v roce 1927 vykonalo mnoho společností na poli řezných nástrojů obrovský kus výzkumné a kreativní práce pro jejich zdokonalení, zejména v oblasti geometrie břitu a tvarů utvařečů. Samozřejmě i vývoj samotných substrátů řezných materiálů jde ruku v ruce s tímto vývojem. A tak dnešní karbidy pracují za výrazně vyšších řezných podmínek než v době svého prvního použití k účelu obrábění a poradí si se širokou škálou obráběných materiálů.

Pozornost se upíná ke speciálním nástrojům

Při výběru vhodného řezného nástroje pro konkrétní aplikaci je často obtížné rozhodnout, zda je vhodnější použít standardní, nebo speciální nástroj. Výběr správného řezného nástroje je ovlivněn mnoha faktory, jako je např. charakter obchodní situace, výrobní program, typ výroby a někdy i osobní preference. Standardní řezné nástroje z produkce zavedených výrobců se vyznačují vysokou univerzálností a je možno je použít pro obrábění dílů nejrůznějších tvarů a nejrůznější konstrukce.

Partnerství na Borech

Do průmyslového areálu na plzeňských Borských polích se za účelem reportáže vracím po necelém půl roce. Tentokráte společně se zástupci společnosti Iscar, jejíž technologie pomáhají zdejší progresivní mladé firmě KTD Technologies v jejím růstu a díky prolínání profesních a osobních vztahů tak vzniká mezi oběma subjekty pevné partnerství.

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.

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