Témata
Reklama

Vývoj progresivních soustružnických řezných materiálů

V roce 2013 uvedla firma Pramet Tools na trh přelomové soustružnické grady pro obrábění materiálů skupiny P. Do řady s označením T9300 patří tyto řezné materiály: vysoce tvrdý a tepelně stálý T9310, výkonný grade T9315, univerzální člen T9325 a vysoce houževnatý T9335. Ve všech případech se jedná o materiály vyrobené ze slinutého karbidu a opatřené unikátním MT-CVD povlakem.

Současné moderní řezné materiály ze slinutého karbidu (dále jen SK) neboli grady jsou tvořeny ze dvou základních částí – podkladového substrátu a nanesené tenké ochranné vrstvy na bázi CVD nebo PVD technologie.

Reklama
Reklama
Reklama

Výběr vhodného podkladového materiálu

Správná volba vhodného substrátu jakožto nosiče základních mechanických vlastností celého řezného materiálu je kritickým krokem návrhu. Pro řadu T9300 byla zvolena platforma funkčně gradientního materiálu (FGM). Hlavní výhodou FGM substrátu je povrchová vrstva SK obohacená o houževnatou kobaltovou pojicí fázi, která v této vrstvě zabraňuje iniciaci a šíření trhlin.

Obr. 1. Naměřené hodnoty tvrdosti HV30 a Palmquistovy houževnatosti

Při vývoji nové řady T9300 byly základními sledovanými mechanickými vlastnostmi SK tvrdost a houževnatost. Testy byly prováděny mimo jiné ve spolupráci s pracovištěm Ústavu fyziky materiálů, AVČR v Brně. Porovnání relativních středních hodnot naměřených tvrdostí a houževnatosti je na obr. 1, etalonem je materiál T9310.

Obr. 2. Zkouška obrábění při přerušovaném řezu

Jednou z funkčních řezných zkoušek bylo stanovení životnosti VBD při přerušovaném řezu. Použitý přípravek je znázorněn na obr. 2. Jde o válec s různě volitelnými vyměnitelnými lištami, který umožňuje mechanické cyklické zatížení VBD za rozličných záběrových podmínek.

Povlak a jeho vlastnosti

Povlak je v současné době neodmyslitelnou součástí výkonných řezných materiálů. Je bariérou mezi podkladovým substrátem a obráběným materiálem. U řady T9300 se povlak skládá ze dvou primárních vrstev. Základní nosnou část tvoří vysoce otěruvzdorná vrstva TiCN zajišťující současně dokonalou adhezi povlaku k substrátu. Druhou – finální – složku povlaku představuje unikátní vrstva alfa Al2O3. Výjimečnost této vrstvy spočívá v cílené krystalografické orientaci zrn (textury) alfa Al2O3 fáze přesně definovaným směrem. „Natočení“ do osy zatěžování přináší nesčetné množství výhod. V případě povlaků řady T9300 lze vyzdvihnout lepší oxidační/chemickou odolnost, vysokou tepelnou stabilitu, schopnost zamezit tvorbě nárůstků a v neposlední řadě vysokou integritu deponované vrstvy.

Obr. 3. Porovnání výkonu nových povlaků řady T9300 se starým materiálem 9210. Řezné podmínky: materiál 12050.9, vc = 1 000 m.min-1, ap = 2 mm, fre v = 0,2 mm.ot.-1Jednou z technologických zkoušek výkonu povlaku provedených na zkušebně firmy Pramet Tools byla zkouška obrábění za vysoké řezné rychlosti 1 000 m.min

-1. Z výsledků uvedených na obr. 3 je patrný markantní rozdíl mezi starou (9210) a novou (T9310–T9335) povlakovací technologií, kde i houževnaté materiály s nižší tloušťkou povlaku dokázaly dosáhnout podobných výsledků jako v případě donedávna nejotěruvzdornější MT CVD povlakovaný grade 9210.

Zkoušky u zákazníků

Za účelem provedení zkoušek u zákazníků bylo vyrobeno přes 1 500 kusů VBD ve více než 80 typorozměrech. Do testování bylo zapojeno přes 25 obchodníků na českém i světovém trhu. Hodnocení a sběr dat probíhaly po dobu deseti měsíců. Na obr. 4 je koláčový graf se závěrečným vyhodnocením dosažených výsledků proti světové konkurenci. V konečném součtu bylo u 78 % ze všech provedených zkoušek dosaženo lepších nebo shodných výsledků v souboji s materiály konkurenčních společností.

Obr. 4. Vyhodnocení zkoušek materiálů T9300 u zákazníků

Závěr

Novým řezným materiálům T9300 představeným firmou Pramet Tools byla v průběhu jejich vývoje věnována velká pozornost. Řada testů, ověřovacích zkoušek a návštěv u zákazníků vede k závěrům, že uváděné materiály nabízejí veliký potenciál v oblasti soustružnických aplikací, především pak při obrábění materiálů skupiny P. Zásadní rozdíly, ať už v porovnání se starým materiálem či řešením konkurenčních firem, se projeví především tam, kde je kladen velký důraz na produktivitu operace, tedy u aplikací s vysokou řeznou rychlostí či posuvem.

Petr Flašar

Pramet Tools
radek.hudos@pramet.com
www.pramet.com

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.

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.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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.

Československá stopa u nového rekordu

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

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.

Nová generace tangenciálních rohových fréz

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

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.

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.

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.

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