565 подписчиков
Керамика – высокоэффективный материал, широко применяемый в обработке металлов. Использование инструмента из керамики открывает новые перспективы повышения эффективности на производстве, так как уникальные свойства этого инструмента обеспечивают высокую производительность и надежность. Рассмотрим ключевые особенности инструмента из керамики и его преимущества, позволяющие достичь необходимых результатов обработки.
Свойства керамики: достоинства и недостатки.
Недостатком керамики является ее прочность. Этот показатель ниже чем у твердого сплава или быстрорежущей стали. Связано это с тем, что существует линейная зависимость между твёрдостью и прочностью материалов. Вместе с повышением твердости, по сравнению с другими материалами, керамика потеряла в прочности.
Долгое время керамику использовали только для работы с чугуном. Причина в том, что чугун дает в основном элементную стружку. Для этой задачи требуется меньше энергии, чем для обработки стали и не нужен стружколом (такие пластины обозначаются буквой A на конце).
Но за последние 30 лет изобрели множество разновидностей керамики за счет добавления легирующих элементов, которые расширили возможности использования инструмента. Теперь керамикой обрабатываются закаленные стали на чистовых операциях и труднообрабатываемые материалы на основе никеля и титана. Детали из труднообрабатываемых материалов - одни из самых дорогостоящих, так как на их обработку требуется много времени и ресурсов. С развитием керамики уменьшилось затрачиваемое время на обработку заготовки, что уменьшает себестоимость деталей.
Помимо самого материала на прочность пластины влияет ее геометрия. Например, керамическая пластина геометрии V наиболее универсальная, но малопрочная по сравнению с круглыми пластинами из того же материала, которые являются гораздо менее универсальными на производстве. Керамика, как и все твердые материалы, работает лучше на сжатии чем на растяжении, поэтому на керамических пластинах компании Microbor предусмотрена предохранительная фаска на режущей кромке. Фаска перераспределяет усилия или меняет усилия растяжения на усилия сжатия. Таким образом, сила резания направлена внутрь тела, а не на изгиб и разлом заготовки. Так увеличивается прочность пластины.
Одинаковая пластина с разными фасками будет иметь разную прочность. Например, для чистовых операций следует использовать фаску меньшего размера, так вы добьетесь точности исполнения операции. Стоит учитывать, что при использовании фаски большего размера инструмент будет отжимать от заготовки из-за перераспределения усилий.
Следствием высокой термостойкости керамики стала возможность работы на высоких режимах. Так при работе с чугуном инструмент из керамики может быть использован на режимах 600 м/мин и более. Обычная скорость резания никелевых или титановых сплавов примерно 30 м/мин, но при обработке керамикой скорость обработки может достигать 500 м/мин. Это связано с тем, что теплостойкость керамики позволяет достигать температуры в зоне резания выше, чем теплостойкость обрабатываемого материала. Так материал становится разупрочненным и легче поддается обработке.
Ресурсоемкость пластины зависит от стратегии и геометрии обработки заготовок. При обработке чугуна или закалённой стали стойкость пластины однозначно выше, чем у другого инструмента. Но при работе с труднообрабатываемыми материалами на керамической пластине может быстро появиться «выедание» в точке контакта с материалом. Чтобы этого избежать, нужно обрабатывать поверхность криволинейно, чтобы пятно контакта постоянно смещалось по грани пластины. Это позволит продлить эксплуатационный срок пластины, который станет даже больше, чем у твердосплавного инструмента. Такую настройку обработки могут позволить более сложные и специализированные станки. Поэтому к вопросу повышения эффективности производства стоит подойти комплексно.
Задавайте вопросы о продукции Microbor и эксплуатации инструмента в комментариях. Подписывайтесь, чтобы не пропустить интересные материалы!
3 минуты
24 июня 2023