Huomioon otettavat tekijät:
Materiaalin ominaisuudet:Työkalumateriaalilla on oltava tarvittava kovuus, sitkeys ja kulutuskestävyys kestämään koneistuksen aikana kohdattavat voimat ja lämpötilat.
Kustannus:Työkalu voi olla merkittävä kustannus, joten materiaalin hinta ja saatavuus ovat tärkeitä näkökohtia.
Koneistettavuus:Jotkut materiaalit ovat helpompia koneistaa kuin toiset, mikä voi vaikuttaa tuotantoaikaan ja kustannuksiin.
Pinnoite:Työkalujen pinnoitteet voivat parantaa suorituskykyä parantamalla kulutuskestävyyttä, vähentämällä kitkaa ja pidentämällä työkalun käyttöikää.
Työkalun käyttöikä:Materiaalin tulee mahdollistaa työkalun pitkä käyttöikä seisokkien ja vaihtokustannusten minimoimiseksi.
Sovellus:Työstettävän materiaalin tyyppi (teräs, alumiini, muovi jne.) vaikuttaa työkalun materiaalin valintaan.
Yleiset työkalumateriaalit:
High Speed Steel (HSS):Perinteisesti käytetty monenlaisiin sovelluksiin hyvän sitkeyden ja kulutuskestävyyden ansiosta. Se sopii yleiskäyttöisiin leikkaustyökaluihin.
Kobolttia sisältävä HSS:Tarjoaa paremman punaisen kovuuden ja kulutuskestävyyden kuin tavallinen HSS, joten se sopii suuremmille leikkausnopeuksille ja kovempiin materiaaleihin.
Karbidi (sementoitu kovametalli):Korkeasta kovuudestaan ja kulutuskestävyydestään tunnettua kovametallia käytetään kovempien materiaalien leikkaamiseen ja pidentää työkalun käyttöikää suuremmilla nopeuksilla.
Keramiikka:Keraamiset työkalut ovat erittäin kovia ja niillä on pieni kitka, joten ne sopivat ihanteellisesti tiettyjen materiaalien, kuten valuraudan ja ei-rautametallien, nopeaan koneistukseen.
Timantti:Luonnollisia tai synteettisiä timanttityökaluja käytetään ei-rautametallien ja ei-metallisten materiaalien työstämiseen niiden äärimmäisen kovuuden ja kulutuskestävyyden vuoksi.
Kuutioinen boorinitridi (CBN):Kuten timantin kovuus, CBN:ää käytetään rautametallien koneistukseen erityisesti suurilla nopeuksilla ja rouhintaoperaatioissa.
Polykiteinen timantti (PCD):Käytetään ei-rautamateriaaleille ja tarjoaa hyvän tasapainon kovuuden ja lämmönjohtavuuden välillä.
Piinitridi (Si3N4):Keramiikkatyyppi, joka tunnetaan korkeasta lujuudestaan korkeissa lämpötiloissa, mikä tekee siitä sopivan nopeaan koneistukseen.
Valintaprosessi:
Tunnista työkappaleen materiaali:Työstettävän materiaalin tyyppi on ensisijainen tekijä työkalun materiaalin valinnassa.
Määritä koneistustoiminto:Erilaiset toiminnot (sorvaus, jyrsintä, poraus jne.) voivat vaatia erilaisia työkalumateriaaleja.
Harkitse leikkausolosuhteita:Nopeus, syöttönopeus ja leikkaussyvyys voivat vaikuttaa työkalun materiaalin valintaan.
Arvioi työkalun käyttöikä ja suorituskyky:Odotettu työkalun käyttöikä ja haluttu suorituskyky ovat tärkeitä valintaprosessissa.
Kustannus-hyötyanalyysi:Vaikka jotkin materiaalit tarjoavat erinomaisen suorituskyvyn, niillä voi olla myös korkeampi hintalappu. Kustannus-hyötyanalyysi voi auttaa löytämään parhaan tasapainon.
Työkalumateriaalien valinta on monimutkainen prosessi, joka vaatii syvällistä ymmärrystä sekä koneistusprosessista että siihen liittyvistä materiaaleista. Se on usein iteratiivinen prosessi, joka sisältää testauksen ja optimoinnin parhaiden tulosten saavuttamiseksi tietyssä sovelluksessa.
