Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Inovace řezných materiálů
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

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.

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

Další články

Nástroje pro obrábění / řezné materiály

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: