Témata
Reklama

Řezné materiály na IMTS 2000

Největší strojírenský veletrh světa International Manufacturing Technology Show v Chicagu bývá již tradičně příležitostí k uvedení světových novinek.

Tento článek je součástí seriálu:
Světové veletrhy obráběcí techniky
Díly
Nejinak tomu bylo i na IMTS 2000, konaném ve dnech 6. až 13. září 2000 na výstavišti McCormick Place, kde byly na světovém trhu obráběcích strojů představeny i nové řezné materiály řady výrobců. Pojďme se společně vrátit na chicagské výstaviště a projít si stánky výrobců řezných materiálů.
Reklama
Reklama

Kennametal

Největší publicity se zřejmě dostalo světové premiéře nových univerzálních břitových destiček pro soustružení Kennametal KC 8050 od firmy Kennametal Inc., pro třídy dle klasifikace ISO P 15 - 35, M 15 - 30, K 10 - 30, jejichž kobaltem obohacený karbidový substrát je povlakován silnostěnnou vrstvou karbonitridu titanu TiCN, silnostěnnou vrstvou oxidu hlinitého Al2O3 a tenkým povlakem nitridu titanu TiN. Jemný povlak TiN snižuje tření na čele nástroje, brání vymílání kráteru nástroje a vytváří vysoce jakostní obráběný povrch. Krystalická struktura silnější vrstvy Al2O3 má vyšší stabilitu při zvýšených teplotách a dovoluje vyšší řezné rychlosti i při obrábění na sucho. Nový materiál je vhodný pro soustružení, vyvrtávání a profilování, pro všechny operace od hrubování včetně přerušovaných řezů až po dokončování, pro řezné rychlosti 50 - 300 m.min-1 a pro obráběné materiály od šedé litiny přes oceli, korozivzdorné oceli až po těžkoobrobitelné žárupevné slitiny na bázi niklu. Speciálně vytvořená vrstva karbonitridu TiCN s výbornou přilnavostí k substrátu zvyšuje odolnost boků proti opotřebení a spolu s novou úpravou složení kobaltového pojiva substrátu zvyšuje pevnost a životnost hrany a odolnost vůči deformaci. Pro obrábění oceli a litiny při hloubce řezu 1,25 - 12,5 mm jsou první volbou geometrie -RN a -MN; pro střední obrábění a dokončování a při hloubce řezu 0,2-1,25 mm geometrie -MP a -FP s pozitivním úhlem čela 6 - 10 °.

Valenite

Novinkou firmy Valenite Inc. jsou nové břitové destičky WidiaValenite SV421 pro soustružení tvárné litiny a PM materiálů s tvrdými částicemi se zvýšenou odolností proti vzniku mikrotrhlin. Při obrábění těchto materiálů dochází ke značnému opotřebení vlivem abrazivního perlitu a tvrdých částic. Vysoké odolnosti proti opotřebení se dosahuje 48 alternativními nanovrstvami karbonitridů ZrCN a TiCN, vylučovanými vlastním procesem MLCVD (Multi-Layer CVD) na karbidovém substrátu, vrstvou Al2O3 a vnějším povlakem ZrCN, vylučovaným procesem MTCVD (Medium-Temperature CVD) při teplotě pouhých 800 ° C.
Dalšími novými materiály jsou nové vícebřitové CBN destičky, které spojují řízenou ultrajemnozrnnou strukturu a nízký obsah CBN k docílení vyrovnané vysoké tvrdosti s vysokou houževnatostí při soustružení tvrdých materiálů. Nové materiály s označením WidiaValenite VC770 a VC771 jsou navrženy jako ideální materiál pro soustružení kalených slitinových ocelí, kalených nástrojových ocelí a pro přerušované řezy kalených ocelí s tvrdostí nad 45 HRC. Typickými aplikacemi jsou ozubená kola ze slitinových ocelí, hřídele z uhlíkových ocelí, nástroje a zápustky ze zápustkových ocelí. Materiál VC770 je houževnatý typ se 45 % CBN, vhodný pro přerušované řezy u cementovaných ocelí, úpravy povrchů po tepelném zpracování a pro odstraňování zakalených vrstev svarů. Materiál VC771 je univerzální typ rovněž s 45 % CBN, určený pro většinu kalených slitinových ocelí s vynikající houževnatostí pro nepřerušované řezy v širokém rozsahu řezných rychlostí a podmínek.
Poslední novinkou je nový systém M750 Hexacut Face Milling System, využívající 5 různých geometrií a šestiúhelníkových destiček s 12 břity pro vysoce výkonné čelní frézování litiny frézami průměru 100 - 315 mm. Hrubovací frézy pracují s hloubkou řezu až 7,6 mm a mohou dosáhnout jakosti povrchu Ra 1,5 mm; při dokončování s hloubkou řezu 1 mm až R0,75 mm. Destičky Valenite Hexacut jsou vyráběny ve 4 různých provedeních MTCVD povlaků (kombinací TiN nebo TiC/TiCN/Al2O3 /TiN nebo ZrCN) a v nepovlakovaném provedení.

Toshiba Tungaloy

Tento japonský výrobce uvedl nový typ karbidového substrátu označovaného Disk-Reinforced Cemented Carbide (DRCC). Při vývoji technologie výroby zvané Disk Technology (DT) se soustředil na mikrostrukturu s přednostní tvorbou karbidu wolframu WC s větším podílem deskovitých krystalů, jejichž roviny (0001) mají tvrdost 2100 HV oproti triangulárním sloupcovým krystalům s převahou rovin (1100) a s tvrdostí 1080 HV. Předností DRCC je, že na deskovitých krystalech WC se zastavuje šíření trhlin, zatímco u konvenčního karbidu pokračuje po rozhraní zrn WC nebo na rozhraní WC/Co pojiva. Výhodami jsou vyšší tvrdost, vyšší lomová houževnatost při shodné tvrdosti a vyšší odolnost vůči deformaci při vysokých teplotách.
Nový DRCC karbidový substrát je povlakován procesem MTCVD s tvorbou sloupcovitých krystalů TiCN a Al2O3 se speciální vrstvou o vysoké adhezi k substrátu. Technologií DT byly zatím připraveny vyměnitelné břitové destičky TD905 pro soustružení litiny a TD915 pro soustružení oceli; na vývoji dalších se pracuje a bližší informace nejsou k dispozici.

NTK Cutting Tools

Produkce NTK je známá svým širokým záběrem - od konvenčních karbidových materiálů přes cermety, CBN až po nitridovou a oxidovou keramiku. Na IMTS firma představila vedle stávajících CBN materiálů B20 a B24 nový typ CBN materiálu - B26 s vysokou houževnatostí a odolností vůči opotřebení pro vícebřitové destičky, pro přerušované řezy a vysokorychlostní obrábění (HSC) tvrdých materiálů. Ze směsné oxidové keramiky na bázi Al2O3 - TiC uvedla firma nový nepovlakovaný typ HC4 s vysokou tvrdostí, lomovou houževnatostí a odolností vůči opotřebení pro soustružení kalených ocelí s tvrdostí 58 - 65 HRC. Zlatem povlakovaný typ ZC4 je určen pro kalené oceli s tvrdostí do 70 HRC. Oba typy představují ekonomickou alternativu k materiálům na bázi CBN. Z nitridové keramiky na bázi Si3N4 je nejnovějším přírůstkem typ SX1 se sníženou citlivostí na vruby a určený pro HSC šedé a tvárné litiny.

Sumitomo Electric Carbide

Na bázi povlakovaného CBN substrátu připravila firma pod označením SCI dva typy vyměnitelných břitových destiček. Prvním je SumiBoron BNC80 s keramickým povlakem na bázi TiN, dávající vynikající povrchy při obrábění na čisto rychlostmi 140 - 200 m.min-1, při posuvu 0,025 - 0,127 mm.ot.-1 a při hloubce řezu 0,05 - 0,15 mm. Druhým typem je SumiBoron BNC200 s keramickým povlakem na bázi TiAlN pro podmínky vyžadující vysokou houževnatost a odolnost vůči opotřebení. Doporučuje se pro rychlosti 100 - 200 m.min-1, posuvy 0,05 - 0,5 mm.ot.-1 a hloubky řezu 0,05 - 0,5 mm.
Pro přerušované soustružení šedé a tvárné litiny byl připraven nový materiál SumiTurn AC700G na bázi karbidového substrátu povlakovaného Al2O3. Nový povlak a nový substrát snižují mikrolomy, náchylnost k odlupování povlaku a adhezi třísky. Vysokou životnost vykazuje materiál při soustružení tvárné litiny rychlostí 180 m.min-1, s posuvem 0,18 mm.ot.-1 a s hloubkou řezu 2 mm.

Sandvik Coromant

Výsledkem nového přepracování karbidového substrátu a povlakovací technologie je zaručované zvýšení rychlosti obrábění a produktivity o 20 % u zlepšených destiček řady 4000, typů Ultraspeed GC4015, GC4025 a GC4035, pro třídy ISO P15, resp. P25 a P35. U typu GC4015 spočívá zlepšení ve vyšší odolnosti vůči plastické deformaci, opotřebení boků, náchylnosti k odlupování povlaku a v houževnatosti jako předpokladu pro nasazení v HSC obrábění. Typ GC4025 je vhodný pro středně těžké obrábění s vysokou produktivitou, zatímco typ GC4035 zajišťuje větší spolehlivost řezné hrany a schopnost nasazení pro HSC obrábění.
Zlepšení vlastností bylo docíleno řízeným obohacením substrátu kobaltem v periferních oblastech a povlakem se sloupcovou orientací krystalů Al2O3 s vyšší odolností vůči opotřebení a tepelnému namáhání. S vývojem nových geometrií se očekává u všech tří typů zvýšení současné produktivity až o 50 %.

Balzers

Jedna z nejvýznamnějších světových firem ve vývoji povlakovacích technologií, lichtenštejnská firma Balzers AG, připravila pro IMTS celou svoji kolekci povlaků a povlakovacích zařízení. Ve stručném výčtu následují novější povlaky Balzers: Balinit C jako povlak WC/C typu Me-C:H s mikrotvrdostí 1000 HV pro přesné a suché obrábění, Balinit Futura jako vícevrstvý PVD povlak TiAlN s 3000 HV pro široký rozsah řezných podmínek materiálů všech typů a HSC obrábění, Balinit X.Treme jako speciální PVD povlak TiAlN s tvrdostí 3500 HV pro čelní stopkové a válcové frézy a pro HSC a suché či kvazisuché obrábění a kompozitní TiAlN-WC/C povlak Balinit Hardlube s tvrdostí 3000 HV pro suché vrtání a řezání závitů s dobrým odvodem třísky a pracovní teplotou až 1000 °C. Na IMTS bylo rovněž představeno i nové vysoce výkonné PVD povlakovací zařízení Balzers Rapid Coating System (RCS), pracující s kratšími cykly.

Iscar

Ze souboru inovací Unlimited, vystavených ve stánku americké společnosti Iscar Metals, Inc., patří k nejzajímavějším technologie AUTO2000, využívající pro rovinné frézování nových osmibokých destiček IC910 s PVD povlakováním a se 16 břity s prizmatickými boky a pozitivními úhly čela, které jsou velmi efektivní pro snížení řezných sil při frézování motorových bloků z různých typů litin.

SGS Tool Co.

Firma SGS demonstrovala na dvou vertikálních obráběcích centrech Haas výkony svých nových monolitních celokarbidových stopkových fréz SGS Z CARB s vysokou pevností a novou patentovanou geometrií a s povlakem TiAlN procesem Ti-NAMITE-A. Geometrie Z CARB je vysoce odolná vůči chvění, zejména při agresivním obrábění, a umožňuje zvýšení hloubky řezu až o 275 % axiálně a až o 100 % radiálně proti standardní geometrii. S povlakem Ti-NAMITE-A jsou připraveny i další typy frézovacích nástrojů: Turbo-Carb a Power-Carb pro výrobu zápustek a forem z materiálu o tvrdosti do 65 HRC, Tri-Carb pro korozivzdorné slitiny a těžkoobrobitelné materiály a Ski-Carb+ pro plasty, hliník a neželezné kovy.

Kyocera Industrial Ceramics

Vedle standardních materiálů Ceratip byly vystaveny destičky s novou technologií Sensor Tool, která signalizuje možnost selhání nástroje vznikem trhlin, výmolů nebo nadměrným opotřebením pomocí vestavěného senzoru uvnitř substrátu destičky.

Powdermet

Výrobce práškové metalurgie z Kalifornie Powdermet Inc. uvedl novou řadu nanotechnologicky (nanoengineered) připravených prášků procesem OMCVD (Organometallic CVD) v kombinaci s povlakováním zrn prášků fluidní technikou ve vznosu. Principem prášků MicroTec je sycení částic WC o velikosti zrn 0,6 - 0,8 mm disperzí 10 - 100nm částic Cr3C2 jako inhibitoru růstu zrna nebo částic TiCN jako modifikátoru tření a opotřebení a jejich následné povlakování 10 - 17 % kobaltového pojiva. U řezných materiálů připravených touto technologií, které představují materiály budoucnosti, bylo při prvních zkouškách zjištěno výrazné zlepšení řezných výkonů.
Prášky DiaBond představují diamantová zrna povlakovaná podle účelu použití různými kovovými a keramickými povlaky o tloušťce 1 - 20 mm vrstvy Cr, Ni, Co, W, WC, Cr3C2, TiCN, Si, SiC, Cu a nově i Re procesem FBCVD (Fluidized Bed CVD). Aplikace zahrnují diamantové řezné kompakty, cermety, tepelné nástřiky, elektricky vodivé substráty a abraziva. Na IMTS měly světovou premiéru rheniové povlaky s vysokou životností diamantových materiálů.
Poslední novinkou jsou karbidové kompozity EternAloy, vyztužené 30 - 70 obj. % keramiky TiN a/nebo Al2O3 , příp. polykrystalickým diamantem, spojující u nástrojů výhody keramiky a karbidů při vysoké odolnosti proti opotřebení. V úvahu přichází i keramika TCHP (Tough-Coated Hard Powders) z Mo2B, HfN, ZrN, ZrC, ZrB2, VC, B4C, Mo2B5, TiB2 a CBN. Nástrojové materiály připravené touto technologií nevyžadují povlakování povrchu a snáší značné opotřebení kráteru a boku nástroje.
Za vývoj fluidní technologie RFFB (Recirculating Fast-Fluidized Bed) povlakování částic velikosti pod 0,5 mm nanovrstvami obdržela společnost Powdermet ocenění R&D 100 Award za umístění mezi 100 technologicky nejvýznamnějších inovací za rok 2000 na západní polokouli.
***
Na letošním veletrhu IMTS 2000 vystavovalo v oboru nástrojů a upínacích systémů své nástroje pro obrábění, nástrojové materiály, povlaky, upínací systémy, přípravky, nářadí, řezné a chladicí kapaliny, konzervační látky aj. 390 vystavovatelů, především z USA a z řad amerických poboček předních světových firem, a to na ploše přes 16 000 m2, tj. na 8 % plochy celého veletrhu.
Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 10107
Datum: 31. 01. 2001
Rubrika: Výroba / Obrábění
Autor:
Seriál
Firmy
Související články
Prestižní ocenění Zlatá medaile

Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

Od tlakové slévárny až po kompletní výrobu

Outsourcing u sléváren a kováren nabývá na důležitosti. Přesun obrábění od OEM výrobců do sléváren vedl k tomu, že se řada tlakových sléváren přeorientovala na kompletní výrobu. Příkladem je závod Ljunghäll v České republice, který s podporou firmy Grob rozšířil výrobu z tlakového lití na dodávky komplexních dílů pro automobilový průmysl.

Produktivní vrtání otvorů do hliníku

Výrobci automobilů produkují čím dále více dílů z hliníku s cílem snížit hmotnost vozidel i spotřebu paliva. S ohledem na tuto tendenci je proto jasné, že vzniká poptávka po vrtácích použitelných pro výrobu otvorů ve součástkách z hliníkových slitin. Musí být zároveň schopny zajistit vysokou produktivitu, nízké náklady na otvor, dlouhou a konzistentní životnost, vysokou opakovatelnost i bezpečnost procesů.

Související články
Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kompletní obrábění v XL

Po úspěšné orientaci na komplexní obrábění především kusových dílů a malých sérií nyní salcburská společnost GMT Wintersteller vstupuje i do obrábění velkých dílů.

Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Řezné kapaliny zvyšují výkonnost při soustružení závitů

Závity jsou strojně obráběné prvky, se kterými se lze běžně setkat prakticky ve všech průmyslových odvětvích. A přesto, že se soustružnické závitořezné operace využívají už celá desetiletí, stále ještě se daří dosahovat v tomto procesu pokroků, zejména pokud jde o problematické materiály, jako jsou korozivzdorné oceli, žáruvzdorné slitiny (HRSA) nebo titan. Jako příklad lze uvést vývoj soustružnických závitořezných nástrojů, které jsou opatřeny přívodem řezné kapaliny z horní i ze spodní strany, jehož kombinovaná přesnost přináší prodloužení životnosti nástroje a zvýšení kvality závitů a otevírá potenciál pro použití vyšších hodnot řezných parametrů. Tento pozitivní vliv ještě více vyniká při obrábění problematických materiálů.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Nové perspektivy v obrábění titanových draků letounů

Rostoucí využití titanu pro aplikace v leteckém průmyslu je za poslední léta velmi dobře zdokumentováno. Stejně tak se tématem diskuze a zkoumání staly i problémy spojené s efektivním, produktivním a vysoce kvalitním obráběním tohoto oblíbeného materiálu. Každá obrobna chce samozřejmě při frézování titanu optimalizovat výkonnost použité frézy, ale bez vhodných technologií a správného know-how to nemusí být až tak snadné. Díky převratnému objevu se však v současnosti začínají v této oblasti věci měnit.

Technologie pro firmu s dobrou tradicí

Společnost Jihlavan je tradičním výrobcem letecké i pozemní hydrauliky. Má vlastní vývoj leteckých hydraulických přístrojů. Navíc vyrábí pro významné evropské společnosti přístroje dle jejich dokumentace. S jeho výrobním ředitelem Liborem Babákem jsme si povídali zejména o technologiích a trendech a „vychytávkách“ v této oblasti výroby.

Proč používat strategii trochoidního frézování?

Strategie trochoidního frézování byla na trh díky svým výhodám uvedena už před několika léty, ale přesto se často setkáváme se zákazníky, kteří používají výhradně tradiční metody obrábění. Důvodem nejsou nedostatečné možnosti strojového parku nebo absence kvalitního CAM systému pro programování. Důvodem je nejčastěji obecná neznalost této strategie frézování a konzervativní myšlení.

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

Nové nástroje z opotřebovaných nástrojů

Není-li možné nástroje ze slinutého karbidu dále přeostřovat, zbývá většinou pouze jedna možnost – odho-dit je do šrotu. Použití nově vyvinuté metody recyklace však nyní umožňuje tyto opotřebované nástroje využít jako výchozí polotovar pro výrobu nástrojů nových.

Vysokorychlostní dokončování tvarových ploch

Za účelem efektivního snižování procesních časů se výrobní podniky při hledání příslušného řešení často zaměřují na oblast hrubování. Velký potenciál pro zkracování výrobních časů a zajištění rychlejší výroby ovšem nabízí časově náročné dokončovací frézování. A právě na tuto kartu vsází WNT, specialista na třískové obrábění patřící do koncernu Ceratizit Group, při zavádění nového systému 3D Finish. Díky frézám tohoto systému lze při dokončovacím obrábění na 5osých strojích dosáhnout značné časové úspory a současně docílit lepší kvality obrobeného povrchu.

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