1. Výkonnostní výhody vrtáků z karbidu wolframu
Vrtáky z karbidu wolframu (tvrdokovové vrtáky) jsou preferovanými nástroji pro-tvorbu otvorů pro obrábění materiálů s vysokou-tvrdostí a vysokou-pevností. Jejich tvrdost se blíží tvrdosti diamantu a při obrábění oceli s tvrdostí přesahující 35 HRC je jejich životnost 5–10krát delší než u vrtáků z rychlořezné oceli.
Klíčové výhody:
Extrémně vysoká odolnost proti opotřebení: zůstává ostrý i po nepřetržitém vrtání tisíců otvorů.
Vysoká{0}}rychlost řezání: lineární rychlost až 60–150 m/min (v závislosti na materiálu).
Vysoce kvalitní otvory: tolerance průměru otvoru může dosáhnout H8–H10, drsnost povrchu Ra 1,6–3,2 μm.
Vhodné pro automatizovanou výrobu: méně výměn nástrojů, vhodné pro CNC obráběcí centra a robotická ramena.
2. Doporučená rychlost otáčení a rychlost posuvu pro různé materiály
Níže jsou uvedeny referenční parametry pro vrták z karbidu wolframu o průměru 6 mm (potažený TiAlN):
|
materiál obrobku |
Tvrdost (HRC) |
Řezná rychlost Vc (m/min) |
Rychlost otáčení n (ot./min) |
Rychlost posuvu f (mm/ot.) |
|
Obyčejná uhlíková ocel (45#) |
20 |
80–120 |
4200–6400 |
0.10–0.15 |
|
Legovaná ocel (40Cr) |
30 |
60–80 |
3200–4200 |
0.08–0.12 |
|
Nerezová ocel (304) |
20 |
40–60 |
2100–3200 |
0.05–0.10 |
|
Kalená ocel (Cr12) |
55 |
20–30 |
1000–1600 |
0.03–0.06 |
|
Titanová slitina (TC4) |
35 |
25–40 |
1300–2100 |
0.04–0.08 |
Vzorec: n=(Vc × 1000) / (π × D)
Rychlost posuvu F (mm/min)= n × f
Poznámka: Vrtáky z karbidu wolframu musí být provozovány při dostatečně vysokých otáčkách. Příliš nízké otáčky zvýší axiální odpor a budou náchylnější ke zlomení.
3. Jak zabránit zlomení vrtáků z karbidu wolframu
Lom je nejběžnějším způsobem selhání vrtáků z karbidu wolframu. Hlavní příčiny a protiopatření jsou následující:
|
Důvod |
Protiopatření |
|
Příliš nízká rychlost, příliš velký posuv |
Zvyšte otáčky na doporučený rozsah a přiměřeně snižte rychlost posuvu (zejména při vrtání a vyvrtávání). |
|
Nedostatečná nebo nesprávná chladicí kapalina |
Používá se vysokotlaké vnitřní chlazení (30–70 barů) s koncentrací emulze 8–12 %. |
|
Nadměrná házivost vrtáku |
Zkontrolujte házení vřetena (mělo by být menší nebo rovné 0,02 mm) pomocí vysoce přesného sklíčidla (ER nebo hydraulického). |
|
Ucpání třísek |
Vyberte typ vrtáku s větším úhlem šroubovice nebo použijte cyklus vrtání s hloubením (hodnota Q=0.5–1,0 × D). |
|
Obrobek nebyl bezpečně upevněn. |
Přidejte přítlačnou desku nebo použijte svěrák, abyste zabránili vibracím. |
4. Výběr jakosti tvrdokovového vrtáku
YG6X: Vhodné pro litinu a slitiny hliníku se střední houževnatostí.
YG8: Obecná třída, vhodná pro běžnou ocel.
YG10X: Jemnozrnné, vhodné pro nerezovou ocel a žáruvzdorné-slitiny.
YG15: Vysoký obsah kobaltu, vysoká odolnost proti nárazu, vhodné pro přerušované vrtání (jako jsou děrované ocelové desky).
5. Vrtáky s vnitřním chlazením vs. vrtáky s externím chlazením
Vrtáky s vnitřním chlazením: Dva spirálové chladicí otvory sahají přímo ke špičce vrtáku a poskytují vynikající chlazení a hladký odvod třísek. Doporučeno pro hluboké otvory (L/D > 5).
Externě chlazené vrtáky: Spoléhá se pouze na externí trysku, vhodnou pro mělké otvory (L/D menší nebo rovno 3) a otevřené plochy.
Závěr: Při dávkovém obrábění nerezové oceli, titanových slitin a hlubokých děr je nutné používat vrtáky s vnitřním chlazením a vysokotlaké-chladivo.
6. Aplikační případy
Otvory pro šrouby ojnice automobilů: Použitím vnitřně chlazených vrtáků z karbidu wolframu se doba obrábění jednoho otvoru zkrátila z 8 sekund na 2,5 sekundy a životnost nástroje se prodloužila 6krát.
Montážní hrana leteckého motoru: Obrábění Inconel 718 pomocí vrtáků z karbidu wolframu s povlakem AlTiN{1}}, každý bit stabilně obrábí 120 otvorů.
7. Nejčastější dotazy
Otázka: Mohou vrtáky z karbidu wolframu vrtat materiály HRC60?
Odpověď: Ano, ale musíte použít ultra{0}}jemná zrna + povlak AlTiN + extrémně nízký posuv (0,02–0,04 mm/ot.) a tuhost obráběcího stroje a chlazení musí být přiměřené.
Otázka: Proč se můj vrták z karbidu wolframu vždy odštípne, jakmile zapadne?
A: Běžné příčiny: nepřesné vystředění vrtáku, nerovný povrch obrobku nebo příliš rychlý počáteční posuv. Doporučuje se nejprve vyvrtat středicí otvor pomocí středícího vrtáku nebo použít samostředící hrot vrtáku s přebroušeným ostřím sekáče-.
Otázka: Mohou být vrtáky z karbidu wolframu použity v elektrických vrtačkách?
A: Nedoporučuje se. Elektrické vrtačky mají nízké otáčky a velké oscilace, které snadno způsobí zlomení vrtáků z karbidu wolframu. Musí být použity na stacionárních obráběcích strojích (vrtačky, CNC stroje).
Kontaktujte WAT Toolabyste získali řešení tvrdokovových vrtáků vhodné pro vaše podmínky obrábění.