Stopkové frézy z tvrdokovu vs. Hss: Co je lepší?

Článek Úvod

Stopkové frézy patří mezi nejčastěji používané řezné nástroje při CNC obrábění, výrobě forem a dokončování kovových dílů. Ať už v tradiční strojírně nebo na vysokorychlostním CNC obráběcím centru-, materiál použitý pro tento nástroj přímo ovlivňuje řeznou rychlost, kvalitu povrchu, životnost nástroje a výrobní náklady.

KarbidaHSS stopkové frézyjsou dva nejběžnější typy materiálů řezných nástrojů. Výrazně se liší chemickým složením, výrobním postupem, mechanickými vlastnostmi a rozsahem použití. Volba špatného materiálu může vést nejen k předčasnému selhání nástroje, ale také k selhání obrobku a poškození stroje.

Stopkové frézy HSS: Symbol odolnosti

Materiálové složení a postup výroby

HSS (High{0}}Speed ​​Steel) je vysoce-uhlíková nástrojová ocel obsahující legující prvky, jako je wolfram (W), molybden (Mo), chrom (Cr) a vanad (V). Tepelným zpracováním kalením a popouštěním dosahuje HSS vysoké rovnováhy mezi tvrdostí a houževnatostí. Mezi běžné třídy patří M2, M35 a M42.

• M2: obecný účel, dobrý celkový výkon a nízká cena.
• M35: Přidá 5 % kobaltu pro zlepšení tepelné odolnosti a je vhodný pro řezání nerezové oceli.
• M42: Obsahuje 8% kobaltu, má lepší tepelnou odolnost a lze jej použít pro materiály s vyšší tvrdostí.

Výkonové charakteristiky

• Vysoká houževnatost: silná odolnost proti nárazu a není snadné ji štípat.
• Střední tolerance řezné teploty: výkon začíná klesat při 500~600 stupních.
• Přebrousitelný: Životnost nástroje lze prodloužit ostřením po jeho opotřebení.
• Vysoký nákladový výkon: vhodný pro střední a nízkou rychlost a malé dávkové zpracování.

Karbidové čelní frézy: Král tvrdosti

Materiálové složení a postup výroby

Slinutý karbid je primárně vyroben z karbidu wolframu (WC) a kobaltu (Co) jako pojiva, vyrobených vysokoteplotním{0}}slinováním pomocí práškové metalurgie. Některé špičkové-obráběcí nástroje také obsahují prvky jako titan (Ti), tantal (Ta) a niob (Nb), které zvyšují odolnost vůči tepelnému praskání a oxidaci.

• Mikro-karbid: velikost částic 0,5~1,0 μm, vhodný pro vysokorychlostní-dokončování.
• Ultrajemnozrnný-karbid: částice menší než 0,5 μm, vyšší tvrdost a ostřejší řezná hrana.

Výkonové charakteristiky

• Extrémně vysoká tvrdost: kolem HRA 90, lze snadno řezat materiály s vysokou tvrdostí.
• Vysoká teplotní odolnost: řezná teplota může dosáhnout 1000 stupňů při zachování tvrdosti.
• Vysoká odolnost proti opotřebení: vhodné pro dlouhodobé -a vysokorychlostní{1}} řezání.
• Vysoké požadavky na tuhost pro obráběcí stroje: nízká houževnatost, potřeba zabránit vibracím a nárazům.

Karbid vs. Hss: Výkon nástroje

Výkon za různých řezných podmínek

Ve skutečné výrobě budou různé řezné podmínky přímo určovat životnost nástroje a kvalitu zpracování.HSSaKarbidmají zjevné rozdíly ve výkonu za různých pracovních podmínek:

Vysokorychlostní-řezání

• Karbid: Vysoká tvrdost a silná tepelná odolnost. Řezná rychlost může snadno dosáhnout 100~300 m/min, vhodné pro vysokorychlostní CNC-frézování.

Za těchto podmínek nelze nástroj snadno změkčit a může si udržet ostrou řeznou hranu, čímž se dosáhne nízké drsnosti povrchu (Ra menší nebo rovno 0,4 μm).

• HSS: Kvůli nedostatečné tepelné odolnosti (výkon výrazně klesá při 500-600 stupních) snadno při vysokorychlostním řezání dochází k tepelnému změkčení, což má za následek otupení nebo zkroucení ostří a zvýší se drsnost povrchu.

Přerušované řezání

• HSS: Vysoká houževnatost umožňuje odolat rázovému zatížení způsobenému přerušením řezu a není snadné jej vyštípnout. Proto je vhodný pro frézování odlitků obsahujících vměstky, řezání hrubých povrchů nebo přerušované řezné podmínky.
• Karbid: Při rázovém zatížení může docházet k mikro-trhlinám nebo vylamování, pokud není ke zlepšení výkonu použita speciální třída houževnatosti (např. karbid typu K{1}}).

Hrubování a dokončovací práce

• Hrubé obrábění: vyžaduje větší hloubku řezu a rychlost posuvu se silnějšími vibracemi. HSS je odolnější vůči nárazu-a má nízkou cenu. Nástroj lze po opotřebení rychle vyměnit nebo přebrousit.
• Povrchová úprava: Vyžaduje se vysoká přesnost a hladká povrchová úprava. Karbidové nástroje jsou ostré, dokážou si udržet stabilní rozměry a mají vysokou odolnost proti opotřebení, díky čemuž jsou pro takové operace vhodnější.

Stopkové frézy z tvrdokovu a HSS

Úvahy o výběru

• Podmínky obráběcích strojů: Obráběcí stroje s nízkou{0}}tuhostí jsou vhodnější pro HSS; CNC s vysokou tuhostí- může plně využít výhod karbidu.
• Materiál obrobku: Karbid se doporučuje pro tvrdost > 40 HRC; HSS lze použít pro ocel s nízkou tvrdostí nebo ne-železné kovy.
• Dávka a cena: Vyberte si karbid pro velké série a efektivitu a vyberte HSS pro jednotlivé kusy nebo malé série.
• Povlak nástroje: Povlaky TiN, TiAlN a AlTiN mohou zlepšit tepelnou odolnost a životnost nástroje, zejména u karbidu.

Konec článku

Karbid vs. HSS: Volba mezi tvrdostí a houževnatostí není jen otázkou volby mezi tvrdostí a houževnatostí; vyžaduje komplexní posouzení na základě výkonu obráběcího stroje, obráběných materiálů, řezných parametrů a rozsahu výroby. Stopkové frézy HSS vynikají stabilitou a nákladovou-efektivitou, zatímco stopkové frézy z tvrdokovu jsou výkonným nástrojem pro vysoce-účinné a-přesné obrábění. Zatímco stopkové frézy z tvrdokovu jsou dražší na jednotku, nabízejí nižší celkové náklady na velkoobjemové a vysokorychlostní obrábění-.

Pokud byste chtěli získat přizpůsobený plán výběru nástroje na základě vašich vlastních pracovních podmínek,prosím kontaktujteNástroj WAT.Poskytneme vám profesionální analýzu a efektivní řešení.