Oikean työkalumateriaalin valinta mekaanisten osien tarkkuustyöstöön on ratkaisevan tärkeää halutun tarkkuuden, kestävyyden ja pinnan viimeistelyn saavuttamiseksi. Tässä on johdatus tarkkuusmekaanisten osien työstötyökalumateriaalien valintaan:
High Speed Steel (HSS): HSS-työkalut, joita käytetään perinteisesti monenlaisiin koneistussovelluksiin, ovat monipuolisia ja niitä voidaan käyttää ei-rautametallien, metalliseosten ja joidenkin terästen käsittelyyn. Niillä on kuitenkin taipumus kulua nopeammin kuin kovemmat materiaalit suuremmilla koneistusnopeuksilla.
Kobolttia sisältävä HSS: Nämä työkalut tarjoavat paremman punaisen kovuuden ja kulutuksenkestävyyden verrattuna tavalliseen HSS:ään, joten ne sopivat kovempiin materiaaleihin ja pidemmän työkalun käyttöiän.
Kovametallityökalut: Volframikarbidityökalut tunnetaan kovuudestaan ja kulutuskestävyydestään, kuumuudesta ja hankauksesta. Ne sopivat ihanteellisesti kovempien materiaalien koneistukseen ja voivat toimia suuremmilla nopeuksilla, mikä lisää tuottavuutta.
Keraamiset työkalut: Keraamisia leikkaustyökaluja käytetään niiden suuren kovuuden ja lämmönkestävyyden vuoksi. Ne soveltuvat terästen ja raudan työstämiseen suurilla nopeuksilla, mutta voivat olla hauraita eivätkä sovellu keskeytettyihin leikkauksiin tai materiaaleihin, joilla on suuri sitkeys.
Timanttityökalut: Luonnollisia ja synteettisiä timantteja käytetään niiden äärimmäisen kovuuden vuoksi, ja ne sopivat ihanteellisesti ei-rautametallien, ei-metallisten materiaalien koneistukseen ja erittäin tarkkoihin sovelluksiin. Ne ovat erityisen hyödyllisiä kovien tai erittäin hankaavien materiaalien työstämiseen.
Kuutioinen boorinitridi (CBN): CBN-työkalut ovat erittäin kovia ja soveltuvat karkaistujen terästen ja muiden kovien materiaalien työstöön. Ne tarjoavat korkean lämpöstabiilisuuden ja voivat säilyttää terävyyden suurilla leikkausnopeuksilla.
Päällystetyt työkalut: Työkalut, jotka on päällystetty materiaaleilla, kuten titaaninitridillä (TiN), titaanialumiinionitridillä (TiAlN) tai timantin kaltaisella hiilellä (DLC), voivat parantaa työkalun käyttöikää ja suorituskykyä tarjoamalla kovemman pinnan, paremman kulutuskestävyyden ja vähentämällä kitkaa.
Materiaalin valintakriteerit: Työkalun materiaalin valinta riippuu tekijöistä, kuten työkappaleen materiaalista, halutusta pinnan viimeistelystä, koneistustoiminnoista (leikkaus, sorvaus, jyrsintä jne.) ja leikkausolosuhteista (nopeus, syöttönopeus ja leikkaussyvyys).
Innovatiiviset materiaalit: Materiaalitieteen edistymisen myötä uusia työkalumateriaaleja kehitetään jatkuvasti työntämään koneistuksen suorituskyvyn ja tehokkuuden rajoja.
On tärkeää huomata, että työkalun materiaalin valinnassa ei ole kyse vain materiaalin ominaisuuksista vaan myös sen käytöstä koneistusprosessissa. Esimerkiksi ultra-tarkkuuskoneistus (UPM) -tekniikka, joka on ollut ratkaisevan tärkeä korkean teknologian aloilla, kuten ilmailu- ja biotekniikka, hyötyy materiaalien, kuten yksikiteisten timanttien, käytöstä niiden poikkeuksellisen kovuuden ja lämmönjohtavuuden vuoksi, mikä mahdollistaa erittäin korkean teknologian tuotannon. -tarkkuusheijastimet tai laakerit nanometrin tarkkuudella. Lisäksi ultranopeiden femtosekundilaserien (fs) käyttö materiaalien, kuten timantin, mikrotyöstöön mahdollistaa tarkan ja tehokkaan käsittelyn minimaalisilla lämpövaurioilla, mikä on erityisen hyödyllistä materiaaleille, joita on vaikea työstää perinteisillä menetelmillä.
