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

Nejpokročilejší technologie vrtání

O některých věcech můžeme být přesvědčeni, že nemohly být vymyšleny lépe, než jak je známe. Býváme velice překvapeni, když se posléze ukáže, že mohly. Vývojový tým inženýrů Kennametalu se rozhodl spojit výkon a široké možnosti použití osvědčených modulárních vrtáků KSEM s jeho menšími bratříčky, modulárními vrtáky KenTIP. Výsledkem kombinace těchto dvou pokročilých technologií vrtání otvorů je nový modulární systém KenTIP FS.

Modulární systém KenTIP FS je určen pro otvory s průměry od 6 do 26 mm a v délkách od 1,5x D do 12x D. Tyto nové vrtáky lze nejen velice snadno používat, ale hlavně s nimi není obtížné dosáhnout vynikající kvality povrchu otvoru. Jejich celková tuhost je zcela srovnatelná s monolitními karbidovými vrtáky. Uplatní se v široké škále operací i materiálů.

Vrtáky KenTIP FS

Proč se nový systém jmenuje KenTIP FS? Na to nám odpověděl Alexander Schmitt, hlavní produktový manažer vývoje pro oblast modulárního vrtání ve společnosti Kennametal: „Písmena FS čili Full Solid vyjadřují, že se povedlo úspěšně přenést veškeré důležité vlastnosti monolitních vrtáků do nového modulárního systému.“ Základem úspěchu je pozice karbidové korunky, jež zcela kryje a chrání ocelové těleso před poškozením třískami. Modulární vrták s nulovým přechodem mezi korunkou a tělesem vypadá jako monolitní karbidový vrták. Vrtáky KenTIP FS tak však nejen vypadají, ale i skutečně vrtají. Podařilo se tak skloubit nejlepší výkonové charakteristiky monolitních vrtáků s nákladovou efektivitou modulárních systémů.

Vrtáky KenTIP FS na první pohled vypadají jako jakékoliv jiné modulární vrtáky s vnitřním chlazením a drážkami do šroubovice. Tím však zdánlivá podobnost končí. Vrtáky KenTIP FS mají unikátní nový design, který přináší takové množství výhod a nových možností, že je nelze mezi ostatní podobné modulární systémy zahrnout a vytvářejí zcela novou samostatnou kategorii modulárních vrtáků.

Vrtací korunka KenTIP FS

Leštěné drážky a výkonné chlazení

Drážky ve šroubovici jsou dokonale hladké a lesklé, protože po posledních obráběcích operacích následuje leštění. Tímto krokem Kennametal zajistil bezprecedentní odvod třísek, zejména od místa kontaktu korunky a tělesa, takže se radikálním způsobem snížilo riziko poškození vrtáku. Toto zásadní opatření prodloužilo podstatným způsobem životnost tělesa. Namísto dvou otvorů pro přívod chladicí kapaliny, jimiž disponují běžné modulární vrtáky, má KenTIP FS k dispozici až čtyři. Dvě vedou skrz karbidovou korunku a další dvě vedou skrz těleso nedaleko sedla pro vrtací korunku. Tato konstrukce přivádí mnohem větší množství chladicí kapaliny, která velice dobře vyplachuje z otvoru třísky, jež pak nemohou poškodit břit ani otvor. Kapalina zároveň odvádí teplo, prodlužuje životnost korunky a zaručuje vynikající povrch otvoru.

Využití více než dvou chladicích kanálů nám dovoluje přivést přesně takové množství chladiva, které aplikace vyžaduje,“ vysvětluje Schmitt. „Například otěr a boční opotřebení hran korunek je velikým tématem hlavně při obrábění korozivzdorných ocelí a litin. Proto mají korunky s geometriemi HPL a HPC otvory pro přívod chladicí kapaliny přímo v sobě, aby přivedly chladivo rovnou do místa vrtání a zabraňovaly opotřebení. Naproti tomu při vrtání ocelí je lepší přivádět chladivo pouze skrz těleso a odvádět teplo hlavně z místa styku třísek s tělesem. U geometrie pro vrtání ocelí HPG jsme tedy eliminovali dva chladicí kanály skrz korunku a zaměřili se hlavně na způsob lámání špon. Tím se nám také povedlo snížit celkovou tvorbu nárůstků a zachovat vysokou stabilitu řezných hran. Tato opatření zajistila našim zákazníkům příkladně dlouhou životnost korunek i při zachování možnosti vyšších posuvů a rychlostí.“


Detailní pohled na vrták KenTIP FS
1) unikátní samostředicí geometrie špičky;
2) multichlazení - vývod na špičku vrtáku a na čelní hranu;
3) celá přední část z karbidu;
4) recyklace korunky místo přebrušování;
5) rychlý odvod třísek velkými leštěnými drážkami;

Nové řezné materiály a geometrie

Výkon a schopnosti vrtací korunky určuje více faktorů než samotné množství chladicích kanálů. Pro HPG geometrii pro vrtání ocelí byla vyvinuta zcela nová jakost karbidu KCP15A. Korunky pro obrábění ocelí mají díky geometrii HPG nepřekonatelné samostředicí vlastnosti a díky tomu mají otvory skvělou přímost i za vysokých posuvů. Rohy korunek jsou proti odlamování chráněny malými fazetkami. Boky korunek jsou zesílené, a proto je možné bez problémů vrtat otvor na otvor nebo otvor ústící v šikminách, jaké se nacházejí třeba v hydraulických rozbočovačích. Bez větších problémů je možné vrtat i napříč stohovanými ocelovými pláty, například při výrobě tepelných výměníků.

Kdyby se na světě vrtala pouze ocel, byla by výborná HPG geometrie zcela dostatečná. Pro potřeby leteckého, medicínského a automobilového průmyslu, kde se převážně obrábějí materiály, jako jsou korozivzdorné oceli, litiny a superslitiny, vyvinul Kennametal geometrii HPL. Hlavním úkolem bylo snížit na minimum řezné síly, a hlavně co nejlépe lámat třísku, což bývá hlavním problémem zejména při obrábění slitin určených pro letectví nebo medicínu. Pro geometrii HPL byla také vyvinuta zcela nová jakost karbidu. KCMS15 je velice otěruvzdorná jemnozrnná karbidová jakost s AlTiN povlakem. Pro kujnou a tvárnou litinu a některé uhlíkové oceli je určena nová geometrie HPC. Tato geometrie výjimečně utváří třísky a zabraňuje vznikům trhlin způsobených špatným odchodem třísek. Geometrie HPC svou konstrukcí se dvěma předními výstupy chlazení třísky spolehlivě odvádí.

Všechny vrtací korunky mají leštěné nebo honované řezné hrany pro dosažení maximální životnosti nástroje. „S geometriemi HPG, HPC nebo HPL zvládnou modulární vrtáky KenTIP FS prakticky to samé, co monolitní karbidové vrtáky, pouze však s nižšími kusovými náklady a se stejným, nebo naopak větším výkonem,” potvrzuje Schmitt.


Inteligentní rozhraní tělesa vrtáku a korunky  
Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Upínání korunky k tělesu vrtáku

To všechno zní naprosto skvěle, ale tak výrazné rozdíly od běžných systémů nemá na svědomí pouze způsob přivádění chladicí kapaliny, nové jakosti, geometrie a leštěná šroubovice. Možná nejdůležitější věcí je zcela nový a unikátní způsob upínání korunky k tělesu vrtáku. KenTIP FS má stejně pevný a robustní systém upnutí jako KSEM nebo KSEM Plus, ale navíc využívá rychloupínací mechanismus podobný tomu, který se používá v KenTipech. Při upínání se jednoduše vzduchem očistí sedlo korunky na tělese vrtáku, vloží se korunka na správné místo a lehce se otočí vrtákem. Korunku pak stačí zaaretovat dodávaným klíčem. Tento klíč však nepasuje nikam jinam než do vrtáků KenTIP FS, neboť Kennametal použil nové patentované upínací řešení, jež zajišťuje vysokou tuhost a přesnost. Retenční zámek zabraňuje vylomení korunky a jeho povrch odolá extrémním torzním namáháním bez deformace sedla. A protože celokarbidová vrtací korunka není utahována žádným šroubem, nehrozí poškození upínacího mechanismu třískami nebo kontaktem s obrobkem.

Vrtáky KenTIP FS v praxi

Korunky KenTIP FS se na rozdíl od karbidových monolitních nástrojů nebrousí. Vrtací korunka se využívá až na hranici životnosti a poté se vymění za novou. Tím se obsluha vyhne nutnosti seřizování nástroje ve stroji, jak je to nutné dělat při každém použití přeostřeného nástroje, a zároveň i nejistotě vyplývající z kolísání životnosti vícekrát ostřených nástrojů. Odpadají tak nejen nepříjemná překvapení v podobě nepředvídatelného poškození korunky nebo obrobku, ale i často organizačně náročný koloběh ostření nástrojů. Nesmíte zapomenout, že korunky KenTIP FS jsou levnější než celé karbidové monolitní vrtáky.

„Tuhost a stabilita upínacího rozhraní KenTIP FS je doslova šílená, a protože je celé těleso chráněno karbidovou korunkou, může snášet mnohem větší teploty než všechny konkurenční technologie modulárních vrtáků. Zkrátka jsme dali karbid tam, kde je potřeba,“ uzavírá Schmitt a dodává: „Samozřejmě, že vždy budou aplikace, kde nelze použít nic jiného než monolitní vrtáky, ale alespoň pro 90 % aplikací bude možné použít KenTIP FS se stejnými nebo i lepšími výsledky.“

Jan Havelka

tomas.havelka@eurocarbide.cz

www.jan-havelka.cz
 

Další články

Nástroje pro obrábění / řezné materiály

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: