Το υλικό των εργαλείων κοπής είναι ο βασικός παράγοντας που καθορίζει την απόδοσή τους. Τα διαφορετικά υλικά είναι κατάλληλα για διαφορετικές απαιτήσεις επεξεργασίας.
1 Χάλυβα υψηλής ταχύτητας
Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας έχει υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα και ευρέως χρησιμοποιούμενα υλικά εργαλείων κοπής. Ονομάζεται επίσης χάλυβα εργαλείων υψηλής ταχύτητας ή αιχμηρός χάλυβα, κοινώς γνωστός ως λευκός χάλυβας.
Χαρακτηριστικά απόδοσης:
Μηχανικές ιδιότητες: Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας έχει υψηλή σκληρότητα και μπορεί να διατηρήσει ένα καλό σχήμα κοπής και να μειώσει τη φθορά κατά τη διάρκεια της κοπής. Ταυτόχρονα, η σκληρότητα του είναι επίσης σχετικά καλή. Όταν υποβάλλεται σε πρόσκρουση ή δόνηση, το εργαλείο δεν είναι εύκολο να σπάσει. Για παράδειγμα, σε ορισμένα σχετικά ασταθής περιβάλλοντα επεξεργασίας, όπως τα παλαιά εργαλεία με ορισμένες δονήσεις, τα εργαλεία χάλυβα υψηλής ταχύτητας μπορούν να προσαρμοστούν καλά, να αποφύγουν ζημιές όπως το εργαλείο που προκαλείται από ξαφνικές δόνηση και να εξασφαλίσουν την ομαλή πρόοδο της διαδικασίας κοπής.
Θερμική σταθερότητα: Έχει καλή θερμική σταθερότητα και μπορεί να διατηρήσει την καλή σκληρότητα και την απόδοση κοπής σε υψηλές θερμοκρασίες. Κατά τη διάρκεια της κοπής υψηλής ταχύτητας, λόγω της τριβής μεταξύ των τσιπς και του εργαλείου, παράγεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας, αλλά το εργαλείο χάλυβα υψηλής ταχύτητας μπορεί ακόμα να διατηρήσει την καλή απόδοση κοπής και η σκληρότητα δεν θα μειωθεί σημαντικά λόγω του Αύξηση της θερμοκρασίας, έτσι ώστε η διαδικασία κοπής να συνεχιστεί. Ωστόσο, σε σύγκριση με ορισμένα κεραμικά εργαλεία ή εργαλεία καρβιδίου, η θερμική σταθερότητα του εξακολουθεί να είναι ελαφρώς κατώτερη. Όταν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, η σκληρότητα τελικά θα μειωθεί και θα επηρεάσει το φαινόμενο κοπής.
2.
Το τσιμεντοειδές καρβίδιο είναι ένα υλικό που κατασκευάζεται από την πυροσυσσωμάτωση της σκόνης κοβαλτίου βολφραμίου και των σωματιδίων καρβιδίου. Έχει εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά, μπορεί να αντιμετωπίσει υψηλότερες ταχύτητες κοπής και μεγαλύτερες δυνάμεις κοπής και η διάρκεια ζωής του είναι συνήθως μεγαλύτερη από αυτή των εργαλείων χάλυβα υψηλής ταχύτητας, ειδικά όταν κόβει υλικά υψηλής σκληρότητας.
Δομή και σύνθεση: Το τσιμεντοειδές καρβίδιο αποτελείται κυρίως από καρβίδιο βολφραμίου (WC), κοβάλτιο (CO), κ.λπ., μεταξύ των οποίων το καρβίδιο βολφραμίου παίζει τον κύριο ρόλο στην παροχή σκληρότητας και το κοβάλτιο δρα ως συνδετικό υλικό για να δεσμεύσει τα σωματίδια καρβιδίου Tungsten, έτσι Ότι το τσιμεντοειδές υλικό καρβιδίου έχει τις απαιτούμενες συνολικές μηχανικές ιδιότητες. Σύμφωνα με τους διαφορετικούς λόγους περιεχομένου του καρβιδίου βολφραμίου και του κοβαλτίου, μπορούν να ληφθούν υλικά τσιμέντου καρβιδίου με διαφορετική σκληρότητα και σκληρότητα για την κάλυψη διαφορετικών αναγκών κοπής. Για παράδειγμα, όταν απαιτείται υψηλότερη σκληρότητα για την κοπή υλικών superhard, μπορεί να επιλεγεί το τσιμεντοειδές καρβίδιο με υψηλότερο περιεχόμενο καρβιδίου βολφραμίου. Όταν υπάρχει ορισμένος αντίκτυπος κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κοπής, μπορεί να επιλεγεί ένας τύπος με υψηλότερη περιεκτικότητα σε κοβάλτιο για να βελτιωθεί η σκληρότητα του καρβιδίου τσιμέντου.
Πλεονεκτήματα απόδοσης:
Η σκληρότητα και η αντίσταση στη φθορά: Η σκληρότητα του τσιμεντοειδούς καρβιδίου είναι πολύ υψηλότερη από αυτή του χάλυβα υψηλής ταχύτητας, γεγονός που καθιστά πιο αποτελεσματική την αφαίρεση των υλικών κατά τη διάρκεια της κοπής και μπορεί να κρατήσει την λεπίδα αιχμηρή για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Όταν κόβουν υλικά με υψηλότερη σκληρότητα, όπως ο χάλυβα κράματος και το χυτοσίδηρο, τα εργαλεία καρβιδίου τσιμέντου έχουν προφανή πλεονεκτήματα. Για παράδειγμα, κατά την επεξεργασία των κυλινδρικών κυλινδρικών κυλινδρικών κεφαλών αυτοκινήτων και των κυλινδρικών κεφαλών, καθώς τα υλικά των κυλινδρικών μπλοκ και των κεφαλών κυλίνδρων είναι κυρίως κράματα αλουμινίου υψηλής αντοχής και γκρι χυτοσίδηρο, η χρήση τσιμεντοποιημένων εργαλείων καρβιδίου μπορεί να βελτιώσει την απόδοση επεξεργασίας και τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Μειώστε το χρονικό απόβλητα των συχνών αλλαγών εργαλείων και βελτιώστε τη συνολική αποτελεσματικότητα και την οικονομία της γραμμής παραγωγής.
Ικανός να αντέξει τις υψηλές ταχύτητες κοπής και τις δυνάμεις κοπής: στη σύγχρονη κοπή υψηλής ταχύτητας, τα εργαλεία καρβιδίου τσιμέντου μπορούν να προσαρμοστούν σε υψηλότερες ταχύτητες κοπής, βελτιώνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας. Για παράδειγμα, στην άλεση των εργαλείων CNC, η χρήση τσιμεντοποιημένων τελικών ελαιοτριβείων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κοπή σε υψηλότερες ταχύτητες και μπορεί να διατηρήσει σταθερές επιδόσεις κοπής κάτω και να βελτιώσει την ακρίβεια της επεξεργασίας.
3 Κεραμικά Εργαλεία
Τα κεραμικά εργαλεία είναι ένας τύπος υλικού εργαλείων που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια. Αποτελούνται από ανόργανες ενώσεις κατασκευασμένες από οξείδια, νιτρίδια ή καρβίδια. Έχουν εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα και θερμική σταθερότητα και μπορούν να αποδώσουν καλά σε κοπή υψηλής ταχύτητας και κοπή υψηλής θερμοκρασίας. Η ζωή του εργαλείου τους είναι συνήθως μεγαλύτερη από αυτή των εργαλείων χάλυβα υψηλής ταχύτητας και εργαλείων καρβιδίου, ειδικά όταν κόβει σκληρά και εύθραυστα υλικά.
Χαρακτηριστικά απόδοσης:
Εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα: Η σκληρότητα των κεραμικών εργαλείων είναι δύο έως τρεις φορές αυτή του γενικού καρβιδίου και μπορεί να αντέξει υψηλές θερμοκρασίες 650 βαθμών Κελσίου χωρίς να επηρεάσει την κοπή. Αυτό το χαρακτηριστικό υψηλής σκληρότητας επιτρέπει στην αποτελεσματική απομάκρυνση του υλικού με λιγότερη δύναμη κοπής όταν κόβει σκληρά υλικά, όπως σκληρυμένο χάλυβα και σκληρό χυτοσίδηρο, μειώνοντας τη φθορά του εργαλείου. Για παράδειγμα, στη μηχανική παραγωγή, τα κεραμικά εργαλεία μπορούν να αποδώσουν καλά στην αποκοπή της απόδοσης και να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας και την ακρίβεια επεξεργασίας σε σενάρια όπως η κοπή των σκληρυμένων τμημάτων.
Θερμική σταθερότητα και χημική σταθερότητα: Τα κεραμικά έχουν εξαιρετική θερμική σταθερότητα και χημική σταθερότητα. Σε περιβάλλοντα κοπής υψηλής θερμοκρασίας, η σκληρότητα δεν θα μειωθεί σημαντικά λόγω της αυξημένης θερμοκρασίας όπως ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας. Ταυτόχρονα, κατά την επεξεργασία ορισμένων διαβρωτικών υλικών ή σε περιβάλλον επεξεργασίας που περιέχει χημικά διαβρωτικές ατμόσφαιρες (όπως στη διαδικασία επεξεργασίας και κατασκευής ορισμένων συστατικών χημικού εξοπλισμού), τα κεραμικά εργαλεία έχουν καλύτερη αντοχή στη διάβρωση, εξασφαλίζοντας ότι η αιχμή του εργαλείου είναι πάντα σε σταθερή κατάσταση εργασίας, βελτιώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και την επεξεργασία της αξιοπιστίας.
4. Εργαλεία superhard
Τα υλικά εργαλείων Superhard αναφέρονται σε υλικά με υψηλότερη σκληρότητα από το τσιμεντοειδές καρβίδιο, όπως το νιτριδικό του κυβικού βορίου (CBN) και το διαμάντι. Αυτά τα υλικά έχουν εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επεξεργασία διαφόρων σκληρών και ανθεκτικών σε φθορά υλικά.
Cubic Boron Nitride (CBN):
Χαρακτηριστικά απόδοσης:
Εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά: Το νιτρίδιο του κυβικού βορίου έχει εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα Vickers, η οποία είναι ελαφρώς χαμηλότερη από το διαμάντι, αλλά πολύ υψηλότερο από άλλα σκληρά υλικά. Ως εκ τούτου, μπορεί να επεξεργαστεί υλικά υψηλής σκληρότητας, όπως σκληρυμένο χάλυβα, τσιμεντοειδές καρβίδιο και κεραμικά και άλλα σκληρά για επεξεργασία υλικά.
Καλή χημική σταθερότητα: Το CBN δεν αντιδρά με τα περισσότερα μέταλλα. Αυτή η λειτουργία το καθιστά σταθερό κατά τη διάρκεια της κοπής υψηλής θερμοκρασίας. Δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για χημικές αντιδράσεις με τα επεξεργασμένα υλικά σε υψηλές θερμοκρασίες, τα οποία θα επηρεάσουν τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και την ποιότητα επεξεργασίας όπως μερικά μεταλλικά εργαλεία.
Υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα: Η θερμική αγωγιμότητα του CBN είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη της κεραμικής και του τσιμεντοειδούς καρβιδίου, το οποίο επιτρέπει στη θερμότητα που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κοπής να διεξάγεται αποτελεσματικά, αποφεύγοντας την υπερθέρμανση στην περιοχή κοπής, συμβάλλοντας στην αύξηση της διάρκειας ζωής του Εργαλείο και εξασφαλίστε την ακρίβεια επεξεργασίας.
Διαμάντι:
Χαρακτηριστικά απόδοσης: Το Diamond είναι η πιο δύσκολη φυσική ουσία στη γη, με εξαιρετική αντίσταση φθοράς και θερμική σταθερότητα. Έχει εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα, μπορεί εύκολα να κόψει τα υλικά υψηλής σκληρότητας και μπορεί να διατηρήσει την ευκρίνεια της αιχμής για μεγάλο χρονικό διάστημα κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας.
Εύρος εφαρμογής: Χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία μη σιδηρούχων μετάλλων και πολύτιμων λίθων και άλλων υλικών. Στη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών, για ορισμένες εξαιρετικά ευνοϊκές χαλκές, αλουμίνιο και άλλα μη σιδηρούχα μεταλλικά εξαρτήματα, τα εργαλεία διαμαντιών μπορούν να παρέχουν εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια επεξεργασίας και ποιότητα επιφάνειας, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις αυτών των βιομηχανιών για υψηλή ακρίβεια και χαμηλή τραχύτητα των τμημάτων. Για παράδειγμα, κατά την κατασκευή μικροσκοπικών μεταλλικών ηλεκτρικών εξαρτημάτων σε ηλεκτρονικά προϊόντα όπως κινητά τηλέφωνα και υπολογιστές, απαιτούνται συχνά εργαλεία διαμαντιών για λεπτή κοπή. Στον τομέα της επεξεργασίας πολύτιμων λίθων, λόγω της εξαιρετικά υψηλής σκληρότητας των πολύτιμων λίθων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο εργαλεία διαμαντιών για κοπή, χάραξη και άλλες εργασίες επεξεργασίας, έτσι ώστε οι πολύτιμοι λίθοι να μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία σε διάφορα σχήματα κοσμημάτων.
5. Επικαλυμμένα εργαλεία
Επικαλυμμένα εργαλεία αναφέρονται σε εργαλεία με ένα ή περισσότερα στρώματα ανθεκτικών σε φθορά υλικά επικαλυμμένα στην επιφάνεια του εργαλείου. Ο σκοπός της επικάλυψης είναι να βελτιώσει την αντίσταση στη φθορά του εργαλείου, να μειώσει την τριβή και έτσι να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής. Είναι κατάλληλο για επεξεργασία διαφόρων χάλυβες, χυτοσίδηρο, μη σιδηρούχα μέταλλα και άλλα υλικά και μπορεί να βελτιώσει την αποδοτικότητα κοπής και την ακρίβεια επεξεργασίας.
6. Carbide βολφραμίου
Το καρβίδιο βολφραμίου είναι ένα καρβίδιο με βολφράμιο ως το κύριο συστατικό, το οποίο έχει υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή στη φθορά και καλή απόδοση υψηλής θερμοκρασίας. Χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή διαφόρων εργαλείων κοπής και λειαντικών για την επεξεργασία χάλυβα. Τα εργαλεία καρβιδίου βολφραμίου παράγονται με ανάμειξη σκόνης καρβιδίου βολφραμίου με άλλα πρόσθετα (όπως σκόνη κοβαλτίου του συνδετικού υλικού) μέσω της διαδικασίας της μεταλλουργίας της σκόνης και στη συνέχεια τη θέρμανση και την πυροσυσσωμάτωση σε μορφές προϊόντων εργαλείων. Κατά την κοπή χάλυβα, τα εργαλεία καρβιδίου βολφραμίου μπορούν να κόψουν αποτελεσματικά τον χάλυβα και να αφαιρέσουν τα υλικά λόγω της υψηλής σκληρότητας τους. Στη βιομηχανική κατασκευή, χρησιμοποιείται για την κατασκευή διαφόρων εργαλείων για την επεξεργασία χάλυβα, όπως τρυπάνια στρίψιμο και κόπτες φρεζαρίσματος. Λόγω της καλής αντοχής της φθοράς, το εργαλείο φοράει αργά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επεξεργασίας, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και να μειώσει την επίδραση των συχνών αλλαγών εργαλείων στην αποτελεσματικότητα της παραγωγής και στις αυξήσεις του κόστους.
7.
Το καρβίδιο με χαλύβδινα δεσμευμένα είναι ένα υλικό κράματος με καρβίδιο βολφραμίου ως το κύριο συστατικό, το οποίο έχει υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή στη φθορά και καλή απόδοση υψηλής θερμοκρασίας. Το καρβίδιο με χαλύβδινα συνδεδεμένο καρβίδιο χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή εργαλείων κοπής και ανθεκτικών σε φθορά εξαρτήματα για την επεξεργασία διαφόρων χαλύβων.