Materialele moderne pentru scule așchietoare au cunoscut o istorie de peste 100 de ani de dezvoltare, de la oțelul carbon pentru scule la oțelul rapid pentru scule.carbură cimentată, instrument ceramicşimateriale de scule superdureÎn a doua jumătate a secolului al XVIII-lea, materialul original pentru scule era în principal oțelul carbon pentru scule. Deoarece la acea vreme era folosit ca cel mai dur material care putea fi prelucrat în scule așchietoare. Cu toate acestea, datorită temperaturii sale foarte scăzute de rezistență la căldură (sub 200°C), oțelurile carbon pentru scule au dezavantajul de a se toci imediat și complet din cauza căldurii de așchiere la tăierea la viteze mari, iar intervalul de tăiere este limitat. Prin urmare, așteptăm cu nerăbdare materiale pentru scule care pot fi tăiate la viteze mari. Materialul care apare pentru a reflecta această așteptare este oțelul rapid.
Oțelul rapid, cunoscut și sub denumirea de oțel frontal, a fost dezvoltat de oamenii de știință americani în 1898. Nu este vorba atât de faptul că conține mai puțin carbon decât oțelul carbon pentru scule, cât de faptul că i se adaugă tungsten. Datorită rolului carburii dure de tungsten, duritatea sa nu este redusă în condiții de temperatură ridicată și, deoarece poate fi tăiat cu o viteză mult mai mare decât viteza de tăiere a oțelului carbon pentru scule, este denumit oțel rapid. Între 1900 și 1920, a apărut oțelul rapid cu vanadiu și cobalt, iar rezistența sa la căldură a fost crescută la 500-600 °C. Viteza de tăiere a oțelului atinge 30-40 m/min, ceea ce este crescut de aproape 6 ori. De atunci, odată cu serializarea elementelor sale constitutive, s-au format oțelurile rapide cu tungsten și molibden. Este încă utilizat pe scară largă până în prezent. Apariția oțelului rapid a cauzat o...
revoluție în prelucrarea așchierii, îmbunătățind considerabil productivitatea așchierii metalelor și necesitând o schimbare completă a structurii mașinii-unelte pentru a se adapta cerințelor de performanță de așchiere ale acestui nou material pentru scule. Apariția și dezvoltarea ulterioară a noilor mașini-unelte, la rândul lor, au condus la dezvoltarea unor materiale pentru scule mai bune, iar sculele au fost stimulate și dezvoltate. În condițiile noilor tehnologii de fabricație, sculele din oțel rapid se confruntă și cu problema limitării durabilității sculei din cauza căldurii de așchiere la tăiere la viteză mare. Când viteza de așchiere atinge 700 °C, oțelul rapid...
Vârful este complet tocit, iar la o viteză de așchiere mai mare decât această valoare, este complet imposibil de tăiat. Drept urmare, au apărut materiale de scule din carbură care mențin o duritate suficientă în condiții de temperatură de așchiere mai ridicată decât cele menționate mai sus și pot fi tăiate la temperaturi de așchiere mai ridicate.
Materialele moi pot fi tăiate cu materiale dure, iar pentru a tăia materiale dure, este necesar să se utilizeze materiale care sunt mai dure decât acesta. Cea mai dură substanță de pe Pământ în acest moment este diamantul. Deși diamantele naturale au fost descoperite de mult timp în natură și există o lungă istorie de utilizare a lor ca unelte de tăiere, diamantele sintetice au fost sintetizate cu succes încă de la începutul anilor '50 ai secolului XX, dar utilizarea reală a diamantelor pentru fabricarea pe scară largă...materiale industriale pentru scule de tăiereeste încă o chestiune a ultimelor decenii.
Pe de o parte, odată cu dezvoltarea tehnologiei spațiale moderne și a tehnologiei aerospațiale, utilizarea materialelor inginerești moderne devine din ce în ce mai abundentă, deși oțelul rapid îmbunătățit, carbura cimentată șinoi materiale ceramice pentru sculeÎn prelucrarea tradițională a pieselor de prelucrat, viteza și productivitatea de tăiere s-au dublat sau chiar au crescut de zeci de ori, dar atunci când sunt utilizate pentru prelucrarea materialelor menționate mai sus, durabilitatea sculei și eficiența de tăiere sunt încă foarte scăzute, iar calitatea tăierii este dificil de garantat, uneori chiar imposibil de prelucrat, fiind necesară utilizarea unor materiale de scule mai ascuțite și mai rezistente la uzură.
Pe de altă parte, odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei modernefabricarea de utilajeși industria prelucrătoare, aplicarea pe scară largă a mașinilor-unelte automate, a centrelor de prelucrare cu comandă numerică computerizată (CNC) și a atelierelor de prelucrare fără personal, pentru a îmbunătăți și mai mult precizia prelucrării, a reduce timpul de schimbare a sculelor și a îmbunătăți eficiența prelucrării, apar cerințe din ce în ce mai urgente pentru a avea materiale pentru scule mai durabile și mai stabile. În acest caz, sculele diamantate s-au dezvoltat rapid și, în același timp, dezvoltarea...materiale pentru scule diamantatea fost, de asemenea, foarte promovată.
Materiale pentru scule diamantateau o serie de proprietăți excelente, cu precizie ridicată de prelucrare, viteză mare de tăiere și durată lungă de viață. De exemplu, utilizarea sculelor Compax (folie compozită cu diamant policristalin) poate asigura prelucrarea a zeci de mii de piese din segmenți de piston din aliaj de siliciu și aluminiu, iar vârfurile sculelor rămân practic neschimbate; Prelucrarea lonjeroanelor de aluminiu pentru aeronave cu freze Compax cu diametru mare poate atinge viteze de tăiere de până la 3660 m/min; Acestea sunt incomparabile cu sculele din carbură.
Nu numai atât, utilizareamateriale pentru scule diamantatepoate extinde domeniul de prelucrare și poate schimba tehnologia tradițională de prelucrare. În trecut, prelucrarea oglinzilor putea folosi doar procesul de șlefuire și lustruire, dar acum nu numai sculele cu diamant monocristal natural, ci și în unele cazuri se pot folosi scule compozite super-dure PDC pentru tăieri precise de super-precizie, pentru a realiza strunjirea în loc de șlefuire. Prin aplicarea...unelte super-dure, au apărut unele concepte noi în domeniul prelucrării mecanice, cum ar fi utilizarea sculelor PDC, limitarea vitezei de strunjire nu mai este scula, ci mașina-unealtă, iar atunci când viteza de strunjire depășește o anumită viteză, piesa de prelucrat și scula nu se mai încălzesc. Implicațiile acestor concepte inovatoare sunt profunde și oferă perspective nelimitate pentru industria modernă de prelucrare mecanică.
Data publicării: 02 noiembrie 2022
