O scurtă discuție despre clasificarea materialelor sculelor

 

În diferite condiții, există diferite metode de tăiere și, în astfel de cazuri, uneltele de tăiere necesită anumite proprietăți unice. Pentru a obține această performanță, sculele de tăiere sunt fabricate din diferite materiale. Materialul ales pentru o anumită aplicație depinde de materialul prelucrat, de tipul de prelucrare și de cantitatea și calitatea produsului.

Materialele pentru scule pot fi clasificate în mai multe categorii în funcție de materialul utilizat:

 

1. Oțel de scule carbon

2. Oțel de mare viteză (HSS)

3. Carbură cimentată

4. Unelte ceramice

5. Nitrură de bor cubică (CBN)

6. Instrumente diamantate

 

 

I Oțel de scule carbon

 

Oțelul carbon pentru scule este o unealtă ieftină de tăiere a metalelor utilizată pentru operațiuni de prelucrare cu viteză redusă. Aceste scule de tăiere simple din oțel carbon conțin 0.6-1,5% carbon și cantități foarte mici (mai puțin de 0,5%) mangan și siliciu. Alte metale precum cromul și vanadiul sunt adăugate pentru a modifica duritatea și dimensiunea granulelor.

 

Oțelul cu conținut ridicat de carbon este rezistent la uzură și este capabil să mențină o muchie ascuțită. Oțelul carbon pentru scule are o prelucrabilitate bună, dar acest material își pierde rapid duritatea la aproximativ 250 de grade.

 

Prin urmare, nu poate fi utilizat în aplicații la temperaturi ridicate, motiv pentru care este de neînlocuit în unele operațiuni de prelucrare curente.

 

Uneltele din oțel carbon sunt folosite pentru burghie elicoidale, scule de frezat, scule de strunjire și modelare și sunt potrivite pentru materiale moi precum alama, aluminiu și magneziu.

 

Rezistență la temperatură: până la 450 de grade

Duritate: Până la HRC65

 

 

II Oțel de mare viteză (HSS)

 

▲ HSS

 

Oțelul de mare viteză este un tip de oțel cu conținut ridicat de carbon care conține o cantitate mare de elemente de aliere, cum ar fi wolfram, molibden și crom. Aceste elemente îmbunătățesc întăribilitatea, duritatea și rezistența la uzură, oferind o rată mai mare de îndepărtare a metalului.

 

La o temperatură moderată de aproximativ 650 de grade, își va pierde duritatea.

 

Prin urmare, lichidul de răcire trebuie utilizat pentru a prelungi durata de viață a sculei. Oțelul de mare viteză poate fi reutilizat de mai multe ori prin reșlefuire. Anumite tratamente de suprafață sunt aplicate oțelului de mare viteză pentru a-i îmbunătăți performanța.

 

Tratamente de suprafață utilizate în oțelul de mare viteză:

Lustruire:Reduce frecarea

Nitrurare:Crește rezistența la uzură

Placare cu crom:Reduce frecarea

Oxidare:Reduce frecarea

 

Materialele din oțel de mare viteză pot fi utilizate pentru fabricarea: burghie, freze, broșe etc.

 

Interval de viteză de tăiere: Vc=30-50 metri/minut

Rezistență la temperatură: până la 650 de grade

Duritate: Până la HRC67

 

 

III Carbură cimentată

 

▲ Carbură cimentată

 

Sculele din carbură cimentată sunt produse folosind tehnici de metalurgie a pulberilor. Sunt compuse din tungsten, tantal și carburi de titan cu cobalt ca liant (când liantul este nichel sau molibden, se numește cermet).

 

Sculele din carbură de ciment sunt extrem de dure și pot rezista la operațiuni de tăiere cu viteză foarte mare.

 

Uneltele din carbură cimentată nu își pierd duritatea la temperaturi de până la 1000 de grade.

 

Uneltele cu conținut ridicat de cobalt sunt folosite pentru degroșare, în timp ce sculele cu conținut scăzut de cobalt sunt folosite pentru finisare.

 

Interval de viteză de tăiere:Vc=60-200 metri/minut

Rezistenta la temperatura:Până la 1000 de grade

Duritate:Până la HRC90

 

 

IV Materiale ceramice

 

▲ Ceramica

 

Cele mai comune materiale ceramice sunt alumina și nitrura de siliciu. Pulberea de material ceramic este compactată în forma dorită și apoi sinterizată.

 

Uneltele din ceramică sunt inerte din punct de vedere chimic și rezistente la coroziune, cu rezistență ridicată la compresiune. Acestea rămân stabile la temperaturi de până la 1800 de grade, funcționează de 10 ori mai repede decât HSS, au frecare foarte scăzută între suprafața sculei și așchii și prezintă o conductivitate termică scăzută. Lichidul de răcire nu este în general necesar, iar uneltele ceramice pot oferi un finisaj foarte fin al suprafeței.

 

Viteza de taiere:Vc=300-600 metri/minut

Rezistenta la temperatura:Până la 1200 de grade

Duritate:Până la HRC93

 

 

V nitrură de bor cubică (CBN)

 

▲ CBN

 

CBN este al doilea cel mai dur material după diamant și este adesea folosit în echipamente manuale. Are o rezistență foarte mare la uzură și este folosit în mod obișnuit ca abraziv pentru șlefuirea discurilor. Marginile ascuțite nu sunt recomandate pentru utilizare.

 

Viteza de taiere:Vc=600-800 metri/minut

Duritate:Mai mare decât HRC95

 

 

VI Diamant

 

▲ Diamant

 

Diamantul este cel mai dur material cunoscut și, de asemenea, cel mai scump. Are o conductivitate termică excelentă și un punct de topire ridicat. Uneltele diamantate prezintă o rezistență excepțională la uzură, un coeficient de frecare scăzut și o dilatare termică scăzută. Sunt ideale pentru prelucrarea materialelor extrem de dure, cum ar fi carburile, nitrururile și sticla.

 

Sculele diamantate oferă un finisaj excelent al suprafeței și o precizie dimensională.

 

Astăzi, am discutat pe scurt despre caracteristicile diferitelor materiale de scule. Nu există un singur material cel mai bun, doar cel mai potrivit.