Témata
Reklama

Nástroje se silnou vrstvou CVD-diamantu

Ultratvrdé diamantové břity nabízejí významné výhody při obrábění moderních, vysoce abrazivních materiálů i při současné úspoře nákladů. Hospodárné obrábění předpokládá mimo jiné použití materiálů břitů optimalizovaných zvlášť pro jednotlivé úlohy. A protože jak samotné aplikace, tak i nástroje pro ně použité vyžadují vždy individuální řešení, vyvinula firma TiroTool diamantové nástroje, které vynikají mimo jiné břity obráběnými laserem a použitím 3D utvařečů třísek.

Již od založení firmy v roce 2002 se firma Tirotool Werkzeugsysteme GmbH zabývá vývojem přesných nástrojů osazených diamantem určených pro soustružení, frézování, vrtání a zapichování. Zkušenosti v této oblasti stály u zrodu mnoha zajímavých novinek, které ukazují nové trendy v obrábění ultratvrdých materiálů. Firmu TiroTool zastupuje na českém a slovenském trhu společnost SK Technik.

Reklama
Reklama
Reklama
CVD řezná hrana TiroSpice opracovaná laserem – pohled elektronovým mikroskopem

Zaměření na vývoj

V roce 2004 byl celosvětově představen TiroWave – první 3D utvářeč třísky zhotovený laserem v diamantovém břitu. Dalším milníkem byla v roce 2005 TiroSpice – řezná hrana obrobená laserem na nástroji a břitové destičce osazené silnou vrstvou CVD diamantu (CVD-D). Laser nutný pro mikroobrábění řezných hran byl vyvinut firmou TiroTool ve spolupráci s předním výrobcem laserů. Díky zaměření firemního know-how na diamantové materiály, jako jsou PKD a CVD-D, jakož i na výrobu břitových destiček s utvářečem třísky obrobeným pomocí laseru se firma TiroTool v krátkém čase dostala na pozici žádaného dodavatele významných firem z odvětví automobilového, leteckého a kosmického průmyslu. Tyto řezné materiály dále nacházejí uplatnění i v oblastech medicíny, optiky a přesné mechaniky, jakož i při obrábění keramiky, plastů a lehkých kovů. Firma v současnosti zaměstnává 12 vývojových pracovníků, kteří se současně s vývojem a optimalizací diamantových nástrojů s ohledem na nejnovější poznatky v laserové technologii zabývají vývojem různých konceptů nástrojů pro různé úlohy obrábění, které mají za cíl dále zvyšovat produktivitu výroby u konečných uživatelů.

Laserem vyrobený utvářeč TiroWave pro běžné obrábění, úhel čela 15°–20°, negativní fazetka 0,08 mm

CVD-D materiál břitu pro zvláštní použití

Při chemické depozici z plynné fáze CVD-D (Chemical Vapour Deposition of Diamond) – nezaměňovat s procesy CVD povlakování u výměnných břitových destiček – se vytváří polykrystalický, téměř stoprocentní (99,9%) diamantový substrát bez kovového pojiva. Takto vzniklé destičky jsou zpravidla velké 1 x 1" a silné 0,5 až 1,2 mm. Jsou nařezány pomocí laseru na segmenty, které odpovídají osazení nástrojových držáků. Po naletování segmentů ve vakuu je laserem vyřezána konečná kontura a podle použití nástroje i utvářeč třísek TiroWave. Díky použití laseru je možné vyrobit téměř všechny představitelné geometrie. Protože při obrábění laserem vzniká málokdy odpad a není nutné používat žádné řezné kapaliny, plyne z toho i pozitivní efekt pro životní prostředí.

Řezná destička s 3D utvářečem pro obrábění barevných kovů, slitin hliníku a hořčíku

Od hrubování až po to nejjemnější obrábění

Mikrobřity se upraví na míru požadovanému způsobu obrábění – od extrémně ostrých se zaoblením řezné hrany 2–3 µm přes zaoblené až po ty s pozitivní nebo negativní fazetkou. Břity s absolutním ostřím a bez zubů se dokonale hodí pro všechny technologie třískového obrábění od hrubování až po dokončování materiálů tvořících dlouhé třísky, jako jsou slitiny hliníku a hořčíku, hliník s vysokým podílem křemíku, slitiny drahých kovů a materiály s vysokým podílem abrazivních plnidel, tvrdokovy nebo keramika. S CVD-D je možné také vyrobit břity, které jsou delší než břity s monokrystalickým diamantem.

3D utvářeč TiroWave

Při třískovém obrábění slitin hliníku a hořčíku, barevných kovů a kombinovaných materiálů dochází k nedostatečnému odvodu a lomu třísek a k tvorbě nárůstků, které jsou příčinou odstavení strojů a z toho vyplývajících výpadků ve výrobě. Těmto faktorům čelí výrobní řada TiroWave s 3D utvářečem třísek. K dispozici je v provedení pro běžné obrábění a dokončování i ve speciálních provedeních pro všechny ISO řezné destičky osazené PKD a CVD-D.

Fréza TiroMill s průměrem břitů 63–250 mm a 5–16 zuby osazená ISO CVD-D destičkami

Úhel čela až 25° vytváří měkký řez a redukuje tvorbu otřepů na minimum. Ostrý břit nabízí výhody zvláště u obrábění CFK, GFK a jejich kompozitů. Zatímco PKD břity nebo diamantem povlakované výměnné destičky kvůli velkému zaoblení řezných hran otřepy spíše vylamují než řežou, oddělují je mimořádně ostré CVD-D břity zcela hladce.

Bezporuchová, hospodárná výroba

Ve srovnání s hladkými PKD diamantovými břity nabízí 3D utvářeč TiroWave ve výrobním procesu daleko více předností: vyšší bezpečnost výroby díky kontrolovanému lomu třísek, vyšší životnost a produktivitu, redukci řezných sil až o 30 % (rozhodující výhoda při obrábění tenkostěnných dílů), nepatrnou tvorbu otřepů díky měkkému řezu a vyšší tepelnou vodivost diamantu vyžadující méně chladicích a mazacích prostředků. Také u diamantem osazených zapichovacích nástrojů je možné vyrobit laserem utvářeč, který vede třísky příčně. Tím se lámou na kratší kousky a boky drážky tak zůstávají bez poškození.

CVD-D soustružnické nástroje, destičky s utvářeči vyrobenými laserem

Vysoká flexibilita a výkonnost

CVD-D překonává polykrystalický diamant (PKD) v odolnosti proti opotřebení, životnosti i v dosahované kvalitě povrchu o dvojnásobek. Tvrdostí je téměř identický s monokrystalickým diamantem (MKD). CVD-D nástroje dosahují při běžném obrábění všech předností, kterými se vyznačují i MKD diamanty, ovšem za podstatně nižší cenu. Společně s širokým spektrem použití proto CVD-D v sériové produkci nabízejí vynikající alternativu pro mnoho „tradičních“ tvrdokovových, MKD a PKD aplikací. Zprávy od zákazníků potvrzují nárůst produktivity až o 35 % ve srovnání s jinými diamantovými nástroji a až o 80 % oproti použití tvrdokovových břitů při současné redukci nákladů na obrábění až o 80 %. Při obrábění hliníku je běžně dosahováno o více než 2,5násobek delší životnosti břitu. V mnoha různých oblastech použití je však dosahováno ještě lepších výsledků.

CVD-D frézy pro obrábění hliníku, grafitu a materiálů CFK

Těchto vynikajících výsledků je však možné dosáhnout jen za předpokladu vysoké vyváženosti všech okolních vlivů ze strany stroje. Jde zejména o konstrukci, přesnost, stabilitu vedení a vřetena, jakož i upínací systém obrobku a nástroje, které mají na výsledek obrábění rozhodující vliv.

Luděk Dvořák

SK Technik
dvorak@sktechnik.cz
www.sktechnik.cz

Reklama
Vydání #12
Firmy
Související články
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.

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.

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.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nové rozšíření řady WTX vrtáků

TK vrtáky typu WTX jsou již dlouhá léta stálicí na trhu. Pod produktovou značkou WNT nabízí Ceratizit Group prémiovou řadu vrtáků WTX z produktové kategorie Perfomance. Díky realizovaným inovacím se v nedávné době podařilo výrazně zvýšit výkonnost a životnost u řady vrtáků WTX Feed a WTX Speed. Do rodiny WTX vrtáků od ledna přibude další výjimečný a jedinečný nástroj, a to TK vrták se čtyřmi břity.

Kompaktní horizontální seřizovací přístroj pro Průmysl 4.0

Systémový dodavatel Kelch představil na veletrhu EMO v Hannoveru inovativní výsledky vývoje pro optimalizaci procesů, mezi nimi poprvé nově koncipovanou konstrukční řadu H3 z úspěšné série seřizovacích přístrojů Kenova set line.

Nová generace tangenciálních rohových fréz

Nové tangenciální rohové frézy se vyznačují inovativním trojúhelníkovým tvarem okraje břitové destičky, který poskytuje řezným hranám výjimečnou pevnost.

Pro větší efektivitu ve výrobě

Spolupráce mezi výrobcem obráběcích strojů Hurco a dodavateli automatizovaných nakládacích systémů má za následek vyšší produktivitu a větší výnosy. Automatizované nakládání umožňuje rozšíření kapacity v kusové a malosériové výrobě bez potřeby dalšího personálu pro obsluhu strojů. Nakládací roboty je možno také využít v bezobslužných směnách nebo o víkendech.

Novinka z varnsdorfské líhně

Přední evropský výrobce obráběcích strojů, TOS Varnsdorf, letos představil nečekanou novinku, která významně rozšiřuje nabídku výkonných obráběcích strojů z varnsdorfské líhně.

Československá stopa u nového rekordu

Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

Automatický systém hlídání použitého adaptéru

Společnost Kelch, která se specializuje na periferie a služby pro výrobce a uživatele strojů pro třískové obrábění, představuje plně automatické monitorování modulů MoDeTec. Tento patentovaný systém zabraňuje výběru nesprávných adaptérů ve výrobě, čímž se předchází vysokým následným škodám v podobě poklesu kvality, poškození stroje a zastavení výroby.

Optimalizace soustružení korozivzdorných ocelí

Použití korozivzdorných ocelí pro inženýrské aplikace vždy do určité míry vedlo k technickému paradoxu. Zatímco konstruktéři jsou nadmíru spokojeni s tím, jaké pevnostní vlastnosti a korozní odolnost tyto běžně používané materiály nabízejí, výrobní inženýři už jsou asi méně okouzleni jejich typickým deformačním zpevňováním a všeobecně špatnou obrobitelností. Avšak průmyslovými odvětvími, jako jsou výroba čerpadel a ventilů, výroba zařízení pro ropný a plynárenský průmysl, automobilový a letecký průmysl, jsou součásti z korozivzdorných ocelí výslovně požadovány i nadále.

Efektivní identifikace nástrojů a přenos dat

Systémový dodavatel Kelch GmbH uvádí na trh řešení Kelch QR pro kompletní, procesně spolehlivou identifikaci nástrojů, která zároveň přenáší data nástrojů do obráběcího stroje. Kelch QR je koncipováno jako jednoduché ekonomické řešení, které umožňuje podnikům zavést bez velkých dodatečných nákladů standardy Smart Factory a Průmyslu 4.0. Následující text představuje běžné metody, jako jsou tištěné etikety, postprocesor a moderní systémy, například RFID čipy a systémy pro správu nástrojů, a porovnává je s Kelch QR jako s jednoduchou a ekonomickou alternativou.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

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