هل تساءلت يومًا عن سبب تآكل أدوات الماكينات بسرعة كبيرة؟ تتعمق هذه المقالة في الخصائص الأساسية وأنواع مواد أدوات القطع، وتشرح كيف يمكن للتطورات في الصلابة والمتانة ومقاومة الحرارة أن تعزز من عمر الأدوات وكفاءة التشغيل الآلي. اكتشف خصائص وتطبيقات الماس، ونيتريد البورون المكعب، والسيراميك، والمغلف، والكربيد، والأدوات الفولاذية عالية السرعة. في النهاية، ستفهم كيف يمكن أن يؤثر اختيار المادة المناسبة تأثيرًا كبيرًا على عمليات التصنيع الآلي لديك.
يمكن لمعدات المعالجة المتقدمة وأدوات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي عالية الأداء الاستفادة الكاملة من أدائها الواجب وتحقيق فوائد اقتصادية جيدة.
مع التطور السريع لمواد الأدوات، تم تحسين الخواص الفيزيائية والميكانيكية وأداء القطع لمختلف مواد الأدوات الجديدة بشكل كبير، كما أن نطاق التطبيق يتوسع باستمرار.
يؤثر اختيار مواد أداة القطع تأثيرًا كبيرًا على عمر الأداة وكفاءة التصنيع والجودة والتكاليف. أثناء عمليات القطع، تتعرض أدوات القطع لظروف قاسية بما في ذلك الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة والاحتكاك والصدمات والاهتزازات. وبالتالي، يجب أن تمتلك مواد أداة القطع الخصائص الأساسية التالية:
(1) الصلابة ومقاومة التآكل
يجب أن تتجاوز صلابة مادة أداة القطع صلابة مادة قطعة العمل، وعادةً ما تتطلب صلابة لا تقل عن 60 HRC (مقياس روكويل C). وعموماً، ترتبط الصلابة الأعلى عموماً بتحسين مقاومة التآكل. ومع ذلك، من الضروري موازنة الصلابة مع الخصائص الأخرى لمنع الهشاشة.
(2) القوة والصلابة
يجب أن تُظهر مواد أداة القطع قوة وصلابة عالية لتحمل قوى القطع والصدمات والاهتزازات. ويساعد هذا المزيج من الخصائص على منع الكسر الهش وتقطيع حافة الأداة، مما يضمن أداءً ثابتًا وعمرًا طويلًا للأداة. ويختلف التوازن الأمثل بين القوة والصلابة اعتمادًا على تطبيق التشغيل الآلي المحدد.
(3) مقاومة الحرارة
تعتبر المقاومة الجيدة للحرارة ضرورية لمواد أداة القطع للحفاظ على خصائصها الميكانيكية في درجات الحرارة المرتفعة التي تواجهها أثناء التصنيع الآلي. وهذا يشمل:
(4) قابلية المعالجة والجدوى الاقتصادية
يجب أن تمتلك مادة الأداة خصائص مواتية للتصنيع والصيانة، بما في ذلك:
بالإضافة إلى ذلك، يجب أن توفر المادة نسبة أداء عالية إلى السعر، وتوازن بين خصائص القطع الفائقة وفعالية التكلفة للاستخدام المقصود.
(5) الثبات الكيميائي
يجب أن تقاوم مادة الأداة التفاعلات الكيميائية مع مادة الشُّغْلَة وسوائل القطع، مما يمنع تدهور الأداة قبل الأوان ويضمن جودة تصنيع ثابتة.
(6) التوصيل الحراري
تساعد الموصلية الحرارية الكافية على تبديد الحرارة من منطقة القطع، مما يقلل من الضغوط الحرارية على الأداة وقطعة العمل، وربما يسمح بسرعات قطع أعلى.
الماس هو أحد أيزومرات الكربون، وهو أقسى مادة موجودة في الطبيعة.
تتمتع أدوات القطع الماسية بصلابة عالية ومقاومة عالية للتآكل وموصلية حرارية عالية، وتستخدم على نطاق واسع في معالجة المعادن غير الحديدية وغيرمواد معدنية.
قراءة ذات صلة: المعادن الحديدية مقابل المعادن غير الحديدية
تعتبر الأدوات الماسية هي الأدوات الرئيسية في التصنيع الآلي عالي السرعة للألومنيوم وسبائك السيليكون والألومنيوم أنواع القطع الأدوات التي يصعب استبدالها. يمكن للأدوات الماسية أن تحقق كفاءة عالية وثباتًا عاليًا وعمرًا طويلاً، ولا غنى عنها في عمليات التصنيع الآلي الحديثة باستخدام الحاسب الآلي.
نوع قاطع الماس
قاطع الماس الطبيعي
يُستخدم الماس الطبيعي كأدوات قطع منذ مئات السنين. يتم طحن أداة الماس الطبيعية أحادية البلورة الطبيعية بشكل دقيق، ويمكن شحذ الحافة بشكل حاد مع نصف قطر حافة القطع 0.002 ميكرومتر. يتيح القطع الرفيع للغاية دقة عالية للغاية لقطعة العمل وانخفاضًا شديدًا في دقة القطع خشونة السطح. إنها أداة تصنيع فائقة الدقة معترف بها ومثالية ولا يمكن الاستغناء عنها.
قاطع الماس PCD
الماس الطبيعي باهظ الثمن. الماس المستخدم على نطاق واسع في قطع الآلات هو الماس متعدد الكريستالات (PCD). ومنذ أوائل السبعينيات، تم تطوير شفرة الماس متعدد الكريستالات (PCD) بنجاح، وتم استبدال أدوات الماس الطبيعي بالماس متعدد الكريستالات الاصطناعي.
تتوافر المواد الخام من ثنائي الفينيل متعدد الكلور بوفرة، وسعره لا يتجاوز عُشر إلى عُشر سعر الماس الطبيعي. لا يمكن لأدوات PCD إنتاج حواف حادةوجودة سطح قطعة العمل المشكّلة آليًا ليست جيدة مثل الماس الطبيعي.
في الوقت الحالي، ليس من السهل تصنيع إدخالات PCD مع قواطع البُرادة في الصناعة. ولذلك، لا يمكن استخدام PCD إلا للقطع الدقيق للمعادن غير الحديدية وغير المعدنية فقط، ومن الصعب تحقيق القطع المرآتي فائق الدقة.
قاطع الماس CVD
منذ أواخر السبعينيات إلى أوائل الثمانينيات، ظهرت تقنية CVD الماس في اليابان. ويشير مصطلح CVD الماس إلى تخليق طبقة من الماس على ركيزة غير متجانسة (مثل كربيد أسمنتيوالسيراميك وغيرها) عن طريق الترسيب الكيميائي للبخار (CVD). ويتميز الماس بالترسيب الكيميائي بالترسيب بالبخار الكيميائي بنفس بنية وخصائص الماس الطبيعي.
ويقترب أداء الماس المستخرج بالتفريغ القابل للتحويل على السيرة الذاتية من أداء الماس الطبيعي، ويتمتع بمزايا الماس أحادي البلورة الطبيعي والماس متعدد الكريستالات (PCD)، ويتغلب إلى حد ما على أوجه القصور فيهما.
خصائص أداء أداة القطع الماسية
صلابة عالية للغاية ومقاومة للتآكل
الماس الطبيعي هو أقسى مادة موجودة في الطبيعة. يتميز الماس بمقاومة عالية جدًا للتآكل. عند تصنيع المواد عالية الصلابة، يبلغ عمر أدوات الألماس من 10 إلى 100 مرة، أو حتى مئات المرات، من عمر أدوات الكربيد الأسمنتي.
لها معامل احتكاك منخفض للغاية.
يكون معامل الاحتكاك بين الماس وبعض المعادن غير الحديدية أقل من الأدوات الأخرى. وينتج عن معامل الاحتكاك المنخفض تشوه أقل أثناء المعالجة وقوة قطع أقل.
حافة القطع حادة للغاية
يمكن شحذ حافة القطع لأداة الماس. يمكن لأدوات الماس أحادية البلورة الطبيعية أن تحقق حدة حافة تصل إلى 0.002 ~ 0.008 ميكرومتر للقطع الرقيق للغاية والتشغيل الآلي فائق الدقة.
موصلية حرارية عالية
التوصيل الحراري والانتشار الحراري للماس عاليان. وهذا يسمح بتبديد حرارة القطع بسهولة، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة القطع للأداة.
لها معامل تمدد حراري أقل.
ويتميز الماس بمعامل تمدد حراري أصغر بعدة مرات من معامل التمدد الحراري للكربيد الأسمنتي. إن التغير الصغير في حجم الأداة الناجم عن حرارة القطع مهم بشكل خاص في التصنيع الآلي الدقيق وفائق الدقة، حيث تكون دقة الأبعاد أمرًا بالغ الأهمية.
تطبيق أداة الماس
تُستخدم الأدوات الماسية في المقام الأول للقطع والحفر الدقيق للمواد غير الحديدية وغير المعدنية بسرعات عالية. وهي مناسبة لمعالجة مختلف المواد غير المعدنية المقاومة للتآكل، مثل الفراغات المعدنية المصنوعة من مسحوق البولي بروبيلين المقوى بالفلزات والمواد الخزفية وغيرها، وكذلك مختلف المعادن غير الحديدية المقاومة للتآكل، مثل مختلف سبائك السيليكون والألومنيوم وتشطيب المعادن غير الحديدية.
ومع ذلك، فإن عيب أدوات الماس هو ضعف ثباتها الحراري. فعندما تزيد درجة حرارة القطع عن 700 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية، تفقد صلابة الماس تماماً. بالإضافة إلى ذلك، لا تصلح أدوات الماس لقطع المعادن الحديدية، حيث يمكن أن يتفاعل الماس (الكربون) بسهولة مع ذرات الحديد في درجات الحرارة العالية، مما يحول ذرات الكربون إلى هياكل جرافيت، الأمر الذي يمكن أن يجعل الأداة هشة للغاية.
أما المادة الثانية فائقة الصلابة فهي نيتريد البورون المكعب (CBN)، التي يتم تصنيعها بطريقة مشابهة لطريقة تصنيع الماس، وتأتي في المرتبة الثانية بعد الماس من حيث الصلابة والتوصيل الحراري.
ويتمتع بثبات حراري ممتاز ولا يتأكسد عند تسخينه إلى 10000 درجة مئوية في الغلاف الجوي.
يتميز CBN بخصائص كيميائية مستقرة للغاية للمعادن الحديدية ويمكن استخدامه على نطاق واسع في معالجة منتجات الصلب.
نوع أداة نيتريد البورون المكعبة
نيتريد البورون المكعب (CBN) هو مادة غير موجودة في الطبيعة.
هناك نوعان: أحادي البلورة ومتعدد الكريستالات، وهما نيتريد البورون أحادي البلورة CBN أحادي البلورة ونتريد البورون المكعب متعدد البلورات (PCBN).
CBN هو أحد أيزومرات نيتريد البورون (BN) وله بنية مشابهة لبنية الماس.
PCBN (نيتريد البورون المكعب متعدد الكريستالات) هو مادة متعددة الكريستالات يتم فيها تلبيد مواد CBN الدقيقة معًا من خلال مرحلة الترابط (TiC، TiN، TiN، Al، Ti، إلخ) تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع.
وهي حالياً مادة أدوات تستخدم صلابة مصطنعة بجانب الماس.
ويشار إليها إجمالاً باسم مادة الأدوات فائقة الصلابة.
يُستخدم ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد البروم ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل أساسي في صناعة الأدوات.
يمكن تقسيم أدوات PCBN إلى إدخالات PCBN متكاملة وإدخالات PCBN المركبة الملبدة بالكربيد الأسمنتي.
يتم تشكيل شفرة مركب ثنائي الفينيل متعدد الكلور ثنائي الفينيل متعدد البروم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق تلبيد طبقة من 0.5 ~ 1.0 مم من ثنائي الفينيل متعدد الكلور بسماكة 0.5 مم على كربيد الأسمنت مع قوة وصلابة جيدة.
تجمع خصائصه بين الصلابة الجيدة والصلابة العالية ومقاومة التآكل.
إنه يحل مشاكل قوة الانحناء المنخفضة وصعوبة لحام إدخالات CBN.
الخصائص والخصائص الرئيسية لنيتريد البورون المكعب
على الرغم من أن صلابة نيتريد البورون المكعب أقل قليلاً من صلابة الماس، إلا أنها أعلى بكثير من المواد الأخرى عالية الصلابة.
وتتمثل الميزة البارزة ل CBN في أن ثباته الحراري أعلى بكثير من ثبات الماس، حتى 1200 درجة مئوية (مقارنةً بالماس الذي يتراوح بين 700 و800 درجة مئوية).
ومن المزايا البارزة الأخرى أنه خامل كيميائيًا ولا يتفاعل كيميائيًا مع الحديد عند درجة حرارة 1200-1300 درجة مئوية.
تتمثل خصائص الأداء الرئيسية لنيتريد البورون المكعب فيما يلي:
صلابة عالية ومقاومة للتآكل
تشبه بنية CBN البلورية CBN الماس ولها بنية بلورية مماثلة الصلابة والقوة.
يعد PCBN مناسبًا بشكل خاص لمعالجة المواد عالية الصلابة التي لا يمكن طحنها إلا في السابق، ويمكنه تحقيق جودة سطح فائقة لقطعة العمل.
ثبات حراري عالي
يمكن أن تصل المقاومة الحرارية ل CBN إلى 1400 إلى 1500 درجة مئوية، وهو ما يعادل تقريبًا ضعف المقاومة الحرارية للماس (700 إلى 800 درجة مئوية).
يمكن لأدوات PCBN أن تقطع السبائك الفائقة والفولاذ المقوى بسرعات أسرع من أدوات الكربيد بمعدل 3 إلى 5 مرات.
ثبات كيميائي ممتاز
لا يلعب دورًا كيميائيًا مع المواد القائمة على الحديد حتى 1200-1300 درجة مئوية.
لا يتآكل بشكل حاد مثل الماس، ومع ذلك يحافظ على صلابة الكربيد الأسمنتي.
أدوات PCBN مناسبة لقطع الأجزاء الفولاذية المقواة والحديد الزهر المبرد، ويمكن استخدامها على نطاق واسع لقطع الحديد الزهر عالي السرعة.
تتمتع بتوصيل حراري جيد
على الرغم من أن الموصلية الحرارية ل CBN لا يمكنها مجاراة الماس، إلا أن الموصلية الحرارية لـ PCBN في مواد الأدوات المختلفة تأتي في المرتبة الثانية بعد الماس، وهي أعلى بكثير من تلك الخاصة بالفولاذ عالي السرعة و سبيكة صلبة.
لها معامل احتكاك أقل.
يؤدي انخفاض معامل الاحتكاك إلى انخفاض قوى القطع أثناء القطع، وانخفاض درجات حرارة القطع، وتحسين جودة السطح.
استخدام أداة نيتريد البورون المكعبة
نيتريد البورون المكعب مناسب لإنهاء المواد التي يصعب قطعها مثل الفولاذ المقوى، والحديد الزهر الصلب، والسبائك الفائقة، والسبائك الصلبة، والسبائك الصلبة، ومواد الرش السطحي.
يمكن أن تصل دقة المعالجة إلى IT5 (الثقب هو IT6)، ويمكن أن تكون قيمة خشونة السطح صغيرة مثل Ra 1.25 إلى 0.20 ميكرومتر.
تتسم مادة أداة نيتريد البورون المكعبة بالصلابة وقوة الانحناء الضعيفة. ولذلك، فإن أدوات الخراطة المكعبة من نيتريد البورون المكعبة ليست مناسبة للتشغيل الآلي الخشن بسرعة منخفضة وحمل صدمات كبير. وبالإضافة إلى ذلك، فهي غير مناسبة لقطع المواد البلاستيكية (مثل سبائك الألومنيوم، وسبائك النحاس، وسبائك النيكل، والصلب ذو اللدونة الكبيرة، وما إلى ذلك) لأن قطع هذه المعادن يمكن أن يتسبب في حدوث حافة متراكمة خطيرة، مما قد يؤدي إلى تدهور السطح الميكانيكي.
تتميز سكاكين السيراميك بخصائص الصلابة العالية، ومقاومة التآكل الجيدة، والمقاومة الممتازة للحرارة، والاستقرار الكيميائي، وليس من السهل أن ترتبط بالمعادن.
تلعب أدوات السيراميك دورًا مهمًا في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وقد أصبحت إحدى الأدوات الرئيسية للقطع عالي السرعة والمواد التي يصعب تصنيعها.
تُستخدم أدوات السيراميك على نطاق واسع للقطع عالي السرعة، والقطع الجاف، والقطع الصلب، وتشغيل المواد التي يصعب تشغيلها آليًا.
يمكن لسكاكين السيراميك معالجة المواد عالية الصلابة بكفاءة لا تستطيع السكاكين التقليدية معالجتها على الإطلاق وتحقيق "الطحن بدلاً من الطحن".
يمكن أن تكون سرعة القطع المثلى لأدوات السيراميك أعلى من 2 إلى 10 مرات من سرعة أدوات الكربيد الأسمنتي، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة إنتاج القطع.
المادة الخام الرئيسية المستخدمة في مواد الأدوات الخزفية هي العنصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية. لذلك، فإن تعزيز وتطبيق الأدوات الخزفية له أهمية كبيرة لتحسين الإنتاجية وتقليل تكاليف المعالجة وتوفير المعادن الثمينة الاستراتيجية. وهذا سيعزز بشكل كبير من تقدم تكنولوجيا القطع.
أنواع مواد الأدوات الخزفية
يمكن تقسيم أنواع مواد الأدوات الخزفية عمومًا إلى ثلاث فئات: السيراميك القائم على الألومينا، والسيراميك القائم على نيتريد السيليكون، والسيراميك المركب القائم على نيتريد السيليكون - الألومينا.
ومن بين هذه المواد، تعتبر مواد الأدوات الخزفية القائمة على الألومينا ونيتريد السيليكون هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.
يتفوق السيراميك القائم على نيتريد السيليكون على السيراميك القائم على الألومينا.
أداء أداة السيراميك وخصائصها
صلابة عالية ومقاومة جيدة للتآكل
على الرغم من أن صلابة الأدوات الخزفية ليست عالية مثل PCD وPCBN، إلا أنها أعلى بكثير من صلابة السبائك الصلبة والأدوات الفولاذية عالية السرعة، حيث تصل إلى 93-95 HRA.
يمكن لأدوات السيراميك معالجة المواد عالية الصلابة التي يصعب تشغيلها بالأدوات التقليدية وهي مناسبة للقطع عالي السرعة والقطع الصلب.
مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة الحرارة العالية
لا يزال بإمكان أدوات السيراميك القطع عند درجات حرارة أعلى من 1200 درجة مئوية.
تتميز الأدوات الخزفية بخصائص ميكانيكية جيدة في درجات الحرارة العالية.
تتميز أداة السيراميك Al2O3 الخزفية بمقاومة ممتازة للأكسدة، ويمكن استخدام حافة القطع بشكل مستمر حتى في حالة السخونة الحمراء.
لذلك، يمكن للأدوات الخزفية تحقيق القطع الجاف، مما يلغي الحاجة إلى سائل القطع.
ثبات كيميائي جيد
السكاكين الخزفية ليس من السهل ربطها بالمعدن، وتتمتع بمقاومة جيدة للتآكل والاستقرار الكيميائي، مما يقلل من تآكل الأداة.
معامل احتكاك منخفض
تتميز سكاكين السيراميك بتقارب منخفض مع المعادن ومعامل احتكاك منخفض، مما يقلل من قوى القطع ودرجات حرارة القطع.
تطبيق أداة السيراميك
السيراميك هو أحد مواد الأدوات المستخدمة في المقام الأول للتشطيب عالي السرعة وشبه التشطيب.
قواطع السيراميك مناسبة لقطع جميع أنواع الحديد الزهر (حديد الزهر الرمادي، وحديد الدكتايل، وحديد الزهر القابل للطرق، وحديد الزهر المبرد، وحديد الزهر عالي المقاومة للتآكل) والصلب (الفولاذ الهيكلي الكربوني، وسبائك الفولاذ الهيكلي, فولاذ عالي القوةوالفولاذ عالي المنجنيز والفولاذ المقوى، إلخ). كما يمكن استخدامها لقطع سبائك النحاس، والجرافيت، واللدائن الهندسية، والمواد المركبة.
يتسم أداء مواد الأدوات الخزفية بقوة ثني منخفضة وصلابة تأثير ضعيفة، وهي غير مناسبة للقطع تحت سرعة منخفضة وحمل تأثير منخفض.
يعد طلاء الأداة إحدى الطرق المهمة لتحسين أداء الأداة.
ظهور أدوات مطلية حققت طفرة كبيرة في أداء قطع الأدوات.
يتم طلاء الأداة المغلفة بطبقة واحدة أو أكثر من مركب حراري ذو مقاومة جيدة للتآكل على جسم أداة أكثر صلابة. يجمع هذا بين قاعدة الأداة وطلاء صلب لزيادة أداء الأداة إلى أقصى حد.
يمكن للأدوات المطلية أن تزيد من كفاءة التصنيع الآلي، وتزيد من دقة التصنيع، وتطيل عمر الأداة، وتقلل من تكاليف التصنيع.
حوالي 80% من أدوات القطع المستخدمة في ماكينة CNC أدوات تستخدم الأدوات المغلفة.
ستكون الأدوات المغلفة أهم أداة في مجال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في المستقبل.
نوع الأداة المغلفة
وفقًا لطريقة الطلاء:
يمكن تقسيم الأدوات المغلفة إلى أدوات مغلفة بالترسيب الكيميائي للبخار (CVD) وأدوات مغلفة بالترسيب الفيزيائي للبخار (PVD).
يتم طلاء أدوات الكربيد الأسمنتي المغلفة بشكل عام باستخدام طريقة ترسيب البخار الكيميائي مع درجة حرارة ترسيب تبلغ حوالي 1000 درجة مئوية.
تعتمد الأدوات الفولاذية عالية السرعة المطلية عمومًا طريقة الترسيب الفيزيائي للبخار، وتبلغ درجة حرارة الترسيب حوالي 500 درجة مئوية.
وفقًا لاختلاف المادة الأساسية لأداة الطلاء:
يمكن تقسيم الأدوات المغلفة إلى أدوات مغلفة بالكربيد وأدوات مغلفة بالفولاذ عالي السرعة وأدوات مغلفة على السيراميك والمواد فائقة الصلابة (الماس ونتريد البورون المكعب).
وفقًا لطبيعة مادة الطلاء:
يمكن تقسيم الأدوات المطلية إلى فئتين عريضتين، وهما الأدوات المطلية "الصلبة" والأدوات المطلية "اللينة".
الهدف الرئيسي الذي تسعى إليه الأدوات المطلية "الصلبة" هو الصلابة العالية ومقاومة التآكل. وتتمثل مزاياها الرئيسية في الصلابة العالية والمقاومة الجيدة للتآكل، وعادةً ما تكون طلاءات TiC وTiN.
الهدف من الأدوات المغلفة "الناعمة" هو انخفاض معامل الاحتكاك، والمعروف أيضًا باسم أدوات التشحيم الذاتي. معامل احتكاكها مع مادة الشُّغْلَة منخفض جدًا، حوالي 0.1 فقط، مما يقلل من الترابط والاحتكاك وقوة القطع ودرجة حرارة القطع.
وقد تم تطوير أدوات النانو مؤخرًا.
يمكن استخدام هذه الأداة المطلية في تركيبات مختلفة من مواد الطلاء (مثل المعدن/المعدن، المعدن/الفلزات، المعدن/السيراميك، السيراميك/السيراميك، إلخ) لتلبية المتطلبات الوظيفية ومتطلبات الأداء المختلفة.
يسمح الطلاء النانوي المصمم جيدًا لمادة الأداة بخصائص ممتازة مضادة للاحتكاك والتآكل، مما يجعلها مناسبة للقطع الجاف عالي السرعة.
ميزات أداة الطلاء
ميكانيكية جيدة وأداء قطع جيد
تجمع الأداة المطلية بين الخصائص الممتازة للمادة الأساسية ومادة الطلاء للحفاظ على المتانة الجيدة والقوة العالية للركيزة، بالإضافة إلى الصلابة العالية ومقاومة التآكل العالية ومعامل الاحتكاك المنخفض للطلاء.
ونتيجة لذلك، يمكن للأدوات المغلفة أن تقطع بأكثر من ضعف سرعة الأدوات غير المغلفة وتسمح بمعدلات تغذية أعلى.
تم تحسين عمر الأدوات المطلية أيضًا.
تنوع قوي في الاستخدامات
تتميز الأدوات المطلية بمجموعة كبيرة من الاستخدامات المتنوعة ونطاق واسع من المعالجة، ويمكن استخدام أداة مطلية بدلاً من عدة أدوات غير مطلية.
سُمك الطلاء
يزداد عمر الأداة مع زيادة سُمك الطلاء.
ومع ذلك، عندما يكون سمك الطلاء مشبعًا، لا يزداد عمر الأداة بشكل كبير.
عندما يكون الطلاء سميكًا جدًا، من السهل أن يتسبب في التقشير، وعندما يكون الطلاء رقيقًا جدًا، تكون مقاومة التآكل ضعيفة.
ريجريند
تتميز الشفرة المغلفة بضعف إعادة الطحن، ومعدات طلاء معقدة، ومتطلبات عملية عالية ووقت طلاء طويل.
مادة الطلاء
تتميز أدوات القطع ذات مواد الطلاء المختلفة بأداء قطع مختلف.
على سبيل المثال، تتمتع طلاءات TiC بميزة عند القطع بسرعات منخفضة، كما أن TiN مناسب للقطع عالي السرعة.
استخدام الأدوات المغلفة
تتمتع الأدوات المغلفة بإمكانيات كبيرة في مجال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وستكون أهم أداة في مجال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في المستقبل.
تم تطبيق تقنية الطلاء على ماكينات التفريز الطرفية، وماكينات الثقب، ولقم الثقب، وأدوات تصنيع الثقوب المركبة, مواقد التروسوقواطع الترس، وقواطع الحلاقة، وقواطع الحلاقة، ودبابيس التشكيل، وإدخالات مختلفة قابلة للفهرسة في الماكينة.
إنها تلبي احتياجات التشغيل الآلي عالي السرعة لمختلف أنواع الفولاذ والحديد الزهر والسبائك المقاومة للحرارة والمعادن غير الحديدية.
أدوات الكربيد، وخاصةً أدوات الكربيد القابلة للفهرسة، هي المنتجات الرائدة لأدوات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
منذ الثمانينيات، تم توسيع أنواع مختلفة من أدوات أو إدخالات الكربيد المتكاملة والقابلة للفهرسة في مختلف مجالات أدوات القطع.
من بينها، تم توسيع أدوات الكربيد القابلة للفهرسة من أدوات الخراطة البسيطة و طحن الوجه قواطع لمختلف الأدوات الدقيقة والمعقدة وأدوات التشكيل.
نوع أداة الكربيد الأسمنتي
ووفقًا للتركيب الكيميائي الرئيسي، يمكن تقسيم الكربيد الأسمنتي إلى سبيكة صلبة أساسها كربيد التنجستن وسبائك صلبة أساسها الكربون (نيتريد التيتانيوم) (TiC(N)).
تشمل كربيدات التنجستن القائمة على كربيد التنجستن كربيدات التنجستن الكوبالتية (YG) وكربيدات التنجستن الكوبالتية (YT) والكربيدات النادرة (YW)، ولكل منها مزايا وعيوب.
المكونات الرئيسية هي كربيد التنجستن (WC) وكربيد التيتانيوم (TiC) وكربيد التنتالوم (TaC) وكربيد النيوبيوم (NbC) وغيرها، ومرحلة الربط المعدني الشائع الاستخدام هي Co.
الكربون (النيتروجين) كربيد التيتانيوم الأسمنتي القائم على النيتروجين هو سبيكة صلبة تحتوي على TiC كمكون رئيسي (يضاف إلى بعضها كربيدات أو نيتريدات أخرى)، ومراحل الترابط المعدني المستخدمة عادةً هي المونيوم والنيكل.
تصنف المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) كربيدات القطع إلى ثلاث فئات:
الفئة K، بما في ذلك K10 إلى K40، تعادل فئة YG الصينية (المكون الرئيسي هو WC.Co).
الفئة P، بما في ذلك P01 إلى P50، تعادل YT في الصين (المكون الرئيسي هو WC.TiC.Co).
الفئة M، بما في ذلك M10 إلى M40، تعادل YW في الصين (المكون الرئيسي هو WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
تمثل كل درجة سلسلة من السبائك من الصلابة العالية إلى الصلابة القصوى، بأرقام تتراوح بين 01 و50 على التوالي.
خصائص أداء أدوات الكربيد الأسمنتي
صلابة عالية
تُصنع أدوات الكربيد عن طريق تعدين المساحيق من الكربيدات ذات الصلابة العالية ونقاط الانصهار (تسمى المرحلة الصلبة) والمواد الرابطة المعدنية (تسمى المراحل المترابطة).
تبلغ صلابتها 89-93 HRA، وهي أعلى بكثير من الفولاذ عالي السرعة.
عند 540 درجة مئوية، لا تزال الصلابة تصل إلى 82-87 HRA.
في درجة حرارة الغرفة، تكون قيمة الصلابة مماثلة لقيمة الصلب عالي السرعة (83 ~ 86 HRA).
وتختلف قيمة صلابة الكربيد الأسمنتي باختلاف طبيعة وكمية وحجم الجسيمات ومحتوى المرحلة المترابطة المعدنية من الكربيد، وتنخفض عمومًا مع زيادة محتوى المرحلة المعدنية المترابطة.
عندما يكون محتوى المرحلة الرابطة هو نفسه، تكون صلابة سبيكة YT أعلى من سبيكة YG.
تتميز السبيكة التي يضاف إليها TaC (NbC) بصلابة عالية في درجات الحرارة العالية.
قوة الانحناء والصلابة
تتراوح قوة الانحناء للكربيدات الأسمنتية شائعة الاستخدام بين 900 و1500 ميجا باسكال.
كلما زاد محتوى مرحلة الرابطة المعدنية، زادت قوة الانحناء.
عندما يكون محتوى المادة الرابطة متماثلًا، تكون قوة السبيكة القائمة على YG (WC-Co) أعلى من سبيكة YT (WC-TiC-Co) القائمة على YT، وتقل القوة مع زيادة محتوى TiC.
الكربيد الأسمنتي مادة هشة، وتبلغ صلابته في الصدمات 1/30 ~ 1/8 فقط من الفولاذ عالي السرعة في درجة حرارة الغرفة.
تطبيقات أدوات الكربيد شائعة الاستخدام
تُستخدم سبائك YG بشكل أساسي لمعالجة الحديد الزهر والمعادن غير الحديدية والمواد غير المعدنية.
تتمتع السبائك الصلبة ذات الحبيبات الدقيقة (مثل YG3X، YG6X) بصلابة ومقاومة تآكل أعلى من السبائك متوسطة الحبيبات عندما يكون محتوى الكوبالت هو نفسه. وهي مناسبة لمعالجة بعض أنواع الحديد الزهر الصلب الخاص والفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ والسبائك المقاومة للحرارة وسبائك التيتانيوم والبرونز الصلب والمواد العازلة المقاومة للتآكل.
وتتمثل المزايا البارزة للكربيدات الأسمنتية من النوع YT في الصلابة العالية، والمقاومة الجيدة للحرارة، والصلابة العالية وقوة الضغط في درجات الحرارة العالية، والمقاومة العالية لـ YG، ومقاومة أفضل للأكسدة.
لذلك، عندما تتطلب الأداة مقاومة عالية للحرارة ومقاومة عالية للتآكل، يجب اختيار درجة ذات محتوى عالٍ من TiC.
سبائك YT مناسبة لمعالجة مواد الصلب ولكنها غير مناسبة لمعالجة سبائك التيتانيوم والسيليكون سبائك الألومنيوم.
تتسم سبائك YW بخصائص سبائك YG و YT ولها خصائص شاملة جيدة. ويمكن استخدامها لمعالجة مواد الصلب وكذلك لمعالجة الحديد الزهر والمعادن غير الحديدية.
يمكن استخدام مثل هذه السبائك، إذا تمت إضافة محتوى الكوبالت بشكل صحيح، في حالة إضافة محتوى الكوبالت بشكل صحيح، في القوة العالية والقطع الخشن والمتقطع لمختلف المواد التي يصعب تصنيعها.
الفولاذ عالي السرعة (HSS) عبارة عن فولاذ أدوات عالي السبائك يحتوي على المزيد من عناصر السبائك مثل W، ومو والكروم والكروم والخامس.
تتميز القواطع الفولاذية عالية السرعة بخصائص شاملة ممتازة من حيث القوة والصلابة والصنعة.
في الأدوات المعقدة، وخاصة لإنتاج أدوات قطع الثقوب، وقواطع الطحن، وقواطع الخيوط، والدبابيس، وأدوات القطع، وغيرها من الأدوات المعقدة على شكل شفرة، لا يزال الفولاذ عالي السرعة هو المهيمن.
أدوات فولاذية عالية السرعة يسهل طحن حواف القطع الحادة.
يمكن تصنيف الفولاذ عالي السرعة إلى فولاذ عالي السرعة للأغراض العامة وفولاذ عالي السرعة عالي الأداء، اعتمادًا على التطبيق.
يونيفيرسال فولاذ عالي السرعة القاطع
يمكن تقسيم الفولاذ عالي السرعة للأغراض العامة إلى نوعين: فولاذ التنجستن وفولاذ التنجستن والموليبدينوم.
يحتوي هذا النوع من الفولاذ عالي السرعة على 0.71 تيرابايت إلى 0.91 تيرابايت إلى 0.91 تيرابايت من الكربون (C).
وفقًا لكمية التنجستن الموجودة في الفولاذ، يمكن تقسيمه إلى فولاذ التنجستن مع 12% أو 18% من التنجستن.
فولاذ من التنجستن والموليبدينوم يحتوي على 6% أو 8% من التنجستن، و فولاذ الموليبدينوم تحتوي على 2% من التنجستن أو لا تحتوي على أي شيء.
يتميز الفولاذ عالي السرعة للأغراض العامة بصلابة معينة (63-66 HRC) ومقاومة للتآكل، وقوة وصلابة عالية، ومرونة جيدة، وتقنية معالجة جيدة.
ولذلك، فإنه يستخدم على نطاق واسع في تصنيع مختلف الأدوات المعقدة.
فولاذ التنغستن
والدرجة العامة لصلب التنغستن للفولاذ عالي السرعة هي W18Cr4V (يشار إليها باسم W18)، والتي تتميز بأداء شامل جيد. تبلغ صلابته في درجات الحرارة العالية 48.5HRC عند 600 درجة مئوية ويمكن استخدامه لتصنيع مجموعة متنوعة من الأدوات المعقدة. ويتمتع بمزايا قابلية الطحن الجيدة وانخفاض إزالة الكربنة الحساسية. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع محتوى الكربيد، يكون التوزيع أقل اتساقًا، والجسيمات أكبر، والقوة والصلابة ليست عالية.
فولاذ كربيد التنجستن
يشير إلى فولاذ عالي السرعة يتم الحصول عليه عن طريق استبدال جزء من التنجستن في فولاذ التنجستن بالموليبدينوم.
الرتبة النموذجية لصلب التنجستن والموليبدينوم هي W6Mo5Cr4V2 (يشار إليها باسم M2).
تكون جسيمات الكربيد في M2 دقيقة وموحدة، كما أن القوة والمتانة واللدونة في درجات الحرارة العالية أفضل من W18Cr4V.
نوع آخر من فولاذ التنجستن والموليبدينوم هو W9Mo3Cr4V (يشار إليه باسم W9). إن ثباته الحراري أعلى قليلاً من الفولاذ M2، كما أن قوة انثناءه وصلابته أفضل من W6Mo5Cr4V2، ويتمتع بقدرة جيدة على التشغيل الآلي.
قاطع فولاذي عالي الأداء عالي السرعة
يشير الفولاذ عالي السرعة عالي الأداء إلى درجة جديدة من الفولاذ الذي يضيف بعض محتوى الكربونومحتوى الفاناديوم، وعناصر السبائك مثل Co وAl إلى مكوّن الفولاذ عالي السرعة للأغراض العامة، وبالتالي تحسين مقاومته للحرارة ومقاومة التآكل.
هناك الفئات الرئيسية التالية بشكل رئيسي:
فولاذ عالي الكربون عالي السرعة
فولاذ عالي السرعة عالي الكربون (مثل 95W18Cr4V)، صلابة عالية في درجة حرارة الغرفة ودرجة الحرارة العالية، مناسب لتصنيع الفولاذ العادي والحديد الزهر، لقم الثقب مع مقاومة عالية للتآكل، مخرطة الثقب، الصنبور وقاطع الطحن، أو أدوات معالجة المواد الصلبة. غير مناسب للصدمات الكبيرة.
فولاذ عالي الفاناديوم عالي السرعة
تزيد الدرجات النموذجية، مثل W12Cr4V4V4Mo، (EV4 للاختصار)، من V إلى 3% إلى 5%.
إنه يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ومناسب لقطع المواد ذات التآكل الكبير على الأداة، مثل الألياف والمطاط الصلب والبلاستيك، إلخ. ويمكن استخدامه أيضًا لمعالجة الفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ عالي القوة والسبائك ذات درجة الحرارة العالية.
فولاذ الكوبالت عالي السرعة
وهو عبارة عن فولاذ فائق السرعة يحتوي على الكوبالت، مع درجة نموذجية مثل W2Mo9Cr4VCo8 (يشار إليه باسم M42).
ويتميز بصلابة عالية تتراوح بين 69-70 HRC وهو مناسب لمعالجة المواد التي يصعب معالجتها، مثل الفولاذ المقاوم للحرارة العالية القوة، والسبائك عالية الحرارة، و سبائك التيتانيوم.
M42 قابل للطحن بدرجة كبيرة ومناسب لصنع أدوات معقدة، ولكنه غير مناسب للعمل في ظروف القطع بالصدمات.
ألومنيوم فولاذ عالي السرعة
إنه نوع من الألومنيوم فائق الصلابة من الفولاذ فائق السرعة، درجة نموذجية، مثل W6Mo5Cr4V2Al، (اختصار 501).
كما تصل صلابة درجة الحرارة العالية عند 6000 درجة مئوية إلى 54HRC، وأداء القطع يعادل M42.
مناسبة لتصنيع قواطع التفريز، والمثاقب، والمثاقب، وقواطع التروس، والدبابيس، وما إلى ذلك، للمعالجة سبائك الصلبوالفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ عالي الصلابة والسبائك عالية الحرارة.
فولاذ عالي السرعة فائق الصلابة بالنيتروجين
الدرجات النموذجية، مثل W12M03Cr4V3N، المشار إليها باسم (V3N)، هي فولاذ فائق الصلابة وعالي السرعة يحتوي على النيتروجين.
الصلابة والقوة والمتانة تضاهي صلابة وقوة وصلابة M42.
يمكن استخدامه كبديل عن الفولاذ عالي السرعة المحتوي على الكوبالت للقطع منخفض السرعة للمواد التي يصعب تصنيعها آليًا والتشغيل الآلي منخفض السرعة وعالي الدقة.
صهر الفولاذ عالي السرعة ومسحوق الصلب عالي السرعة
وفقًا لعمليات التصنيع المختلفة، يمكن تقسيم الفولاذ عالي السرعة إلى فولاذ عالي السرعة مصهور وفولاذ عالي السرعة مصنوع من مسحوق المعادن.
سمالفولاذ عالي السرعة
يتم تصنيع كل من الفولاذ عالي السرعة العادي والفولاذ عالي السرعة عالي الأداء باستخدام طريقة الصهر.
ويتم تحويلها إلى أدوات من خلال عمليات مثل الصهر وسبك السبائك والدرفلة.
هناك مشكلة خطيرة من المحتمل أن تحدث في صهر الفولاذ عالي السرعة وهي فصل الكربيدات. حيث تتوزع الكربيدات الصلبة والهشة بشكل غير متساوٍ في الفولاذ عالي السرعة وتحتوي على حبيبات خشنة (تصل إلى عدة عشرات من الميكرونات)، مما يؤثر سلباً على مقاومة التآكل والمتانة وأداء القطع لأدوات الفولاذ عالي السرعة.
مسحوق الفولاذ عالي السرعة المعدني (PM HSS)
فولاذ مسحوق المعادن عالي السرعة (PM HSS) هو فولاذ مصهور مصهور من فرن حثي عالي التردد ومذرذّب بواسطة الأرجون عالي الضغط أو النيتروجين النقي. ثم يتم إخماده للحصول على بنية بلورية دقيقة وموحدة (مسحوق فولاذي عالي السرعة). ثم يتم كبس المسحوق الذي تم الحصول عليه في شفرة فارغة تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع، أو يتم تشكيله أولاً في لوح فولاذي ثم تشكيله ولفه في شكل أداة.
بالمقارنة مع الفولاذ عالي السرعة الذي يتم إنتاجه بطريقة الذوبان، يتميز الفولاذ عالي السرعة PM HSS بمزايا حبيبات الكربيد الدقيقة والموحدة، بالإضافة إلى تحسين القوة والمتانة ومقاومة التآكل.
في مجال أدوات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المعقدة، ستلعب أدوات PM HSS دورًا متزايد الأهمية. تشمل الدرجات النموذجية F15، وFR71، وGFl، وGF2، وGF3، وPT1، وPVN، إلخ.
يمكن استخدامه لصنع أدوات كبيرة الحجم وشديدة التحمل ومقاومة للصدمات، فضلاً عن الأدوات الدقيقة.
تشمل مواد أدوات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المستخدمة على نطاق واسع حاليًا الأدوات الماسية وأدوات نيتريد البورون المكعب وأدوات السيراميك والأدوات المطلية وأدوات الكربيد وأدوات الفولاذ عالي السرعة.
العدد الإجمالي لمواد الأدوات كبير، ويختلف أداؤها بشكل كبير. وفيما يلي مؤشرات الأداء الرئيسية لمواد الأدوات المختلفة:
| الأنواع | الكثافة جم/سم2 | مقاوم للحرارة ℃ | الصلابة | الانحناء القوة م.ب.أ | حراري التوصيلية ث/(م.ك) | معامل التمدد الحراري × 10-5/℃ | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ألماس متعدد الكريستالات | 3.47-3.56 | 700-800 | ＞ 9000HV | 600-1100 | 210 | 3.1 | |
| كربيد البورون المكعب متعدد الكريستالات | 3.44-3.49 | 1300-1500 | 4500HV | 500-800 | 130 | 4.7 | |
| سكين سيراميك | 3.1-5.0 | ＞1200 | 91-95HRA | 700-1500 | 15.0-38.0 | 7.0-9.0 | |
| كربيد أسمنتي | التنجستن الكوبالت | 14.0-15.5 | 800 | 89-91.5HRA 89-91.5 | 1000-2350 | 74.5-87.9 | 3-7.5 |
| تنجستن كوبالت تيتانيوم التنجستن | 9.0-14.0 | 900 | 89-92.5HRA 89-92.5 | 800-1800 | 20.9-62.8 | ||
| سبيكة عامة | 12.0-14.0 | 1000-1100 | ~92.5HRA | / | / | ||
| سبيكة أساسها TiC | 5.0-7.0 | 1100 | 92-93.5HRA 92-93.5 | 1150-1350 | / | 8.2 | |
| فولاذ عالي السرعة | 8.0-8.8 | 600-700 | 62-70HRC | 2000-4500 | 15.0-30.0 | 8-12 | |
يجب اختيار مواد أداة القطع الخاصة بالتشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي بناءً على قطعة العمل التي يتم تشكيلها وطبيعة العملية.
يجب أن يتطابق اختيار مواد أداة القطع بشكل صحيح مع الجسم الميكانيكي. تشير مطابقة مادة أداة القطع مع كائن المعالجة بشكل أساسي إلى مطابقة الخصائص الميكانيكية والخصائص الفيزيائية والخصائص الكيميائية للاثنين للحصول على أطول عمر للأداة وأقصى إنتاجية لمعالجة القطع.
تشير مشكلة مطابقة الخواص الميكانيكية بين أداة القطع والجسم المشغول آليًا بشكل أساسي إلى معلمات الخواص الميكانيكية مثل قوة وصلابة وصلابة الأداة ومادة قطعة العمل.
مواد الأدوات ذات الخصائص الميكانيكية المختلفة مناسبة لتصنيع مواد الشُّغْلَة.
يكون ترتيب صلابة مادة الأداة على النحو التالي: أداة الماس > أداة نيتريد البورون المكعبة > أداة السيراميك > سبيكة صلبة > فولاذ عالي السرعة.
يكون ترتيب قوة الانحناء لمواد الأداة على النحو التالي: فولاذ عالي السرعة > سبيكة صلبة > أداة خزفية > أداة ماسية ونتريد البورون المكعب.
فيما يلي ترتيب صلابة مادة الأداة: الفولاذ عالي السرعة > سبيكة صلبة > نيتريد البورون المكعب والماس والأدوات الخزفية.
يجب تشكيل مواد الشُّغْلَة عالية الصلابة باستخدام أدوات ذات صلابة أعلى. يجب أن تكون صلابة مادة الأداة أعلى من صلابة مادة الشُّغْلة، والتي يجب أن تكون أعلى من 60 HRC بشكل عام. كلما زادت صلابة مادة الأداة، كانت مقاومة التآكل أفضل.
على سبيل المثال، عندما تزداد كمية الكوبالت في الكربيد الأسمنتي، تزداد القوة والصلابة، وتقل الصلابة، وهي مناسبة للمعالجة الخشنة. عندما تنخفض كمية الكوبالت، تزداد الصلابة ومقاومة التآكل، وهي مناسبة للتشطيب.
الأدوات ذات الخصائص الميكانيكية الممتازة في درجات الحرارة العالية مناسبة بشكل خاص للتشغيل الآلي عالي السرعة. يمكّن الأداء الممتاز للأدوات الخزفية ذات درجات الحرارة العالية من قطعها بسرعات عالية، مما يسمح بسرعات قطع أعلى من كربيدات الأسمنت بمقدار 2-10 مرات.
الأدوات ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة، مثل الأدوات الفولاذية عالية السرعة ذات الموصلية الحرارية العالية ونقطة الانصهار المنخفضة، والأدوات الخزفية ذات نقطة الانصهار العالية والتمدد الحراري المنخفض، والأدوات الماسية ذات الموصلية الحرارية العالية والتمدد الحراري المنخفض، مناسبة لمعالجة مواد الشغل.
عند تصنيع قطعة عمل ذات توصيل حراري ضعيف، يجب استخدام مادة أداة ذات توصيل حراري أفضل للسماح بانتقال حرارة القطع بسرعة لخفض درجة حرارة القطع.
نظرًا لارتفاع الموصلية الحرارية والانتشار الحراري للماس، يتم تبديد حرارة القطع بسهولة، ولا يسبب تشوهًا حراريًا كبيرًا. وهذا مهم بشكل خاص لأدوات التصنيع الدقيقة ذات الدقة العالية في الأبعاد.
درجة حرارة مقاومة الحرارة لمواد الأدوات المختلفة:
700 إلى 8000 درجة مئوية للأدوات الماسية، و13000 ～15000 درجة مئوية للأدوات المصنوعة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور، و1100 ～12000 درجة مئوية للأدوات الخزفية، و900 ～11000 درجة مئوية للسبائك الصلبة القائمة على TiC(N)، والصلبة فائقة الصلابة القائمة على WC، والصلبة فائقة الصلابة القائمة على WC، والصلبة القائمة على WC ذات الحبيبات الدقيقة للغاية من 800 إلى 9000 درجة مئوية، والصلبة HSS من 600 إلى 7000 درجة مئوية.
تسلسل التوصيل الحراري لمواد الأدوات المختلفة:
PCD>PCBN> كربيد أسمنتي قائم على الكربيد الأسمنتي القائم على PCD> كربيد أسمنتي قائم على TiC(N)> HSS> سيراميك قائم على Si3N4> سيراميك قائم على A1203.
ترتيب معامل التمدد الحراري لمختلف مواد الأدوات هو:
HSS> كربيد أسمنتي قائم على الكربيد الأسمنتي> كربيد أسمنتي قائم على TiC(N)> سيراميك قائم على A1203> PCBN> سيراميك قائم على Si3N4> PCD.
ترتيب مقاومة الصدمات الحرارية لمواد الأدوات المختلفة هو:
HSS> كربيد أسمنتي قائم على الكربيد الأسمنتي القائم على HSS> كربيد أسمنتي قائم على Si3N4> سيراميك قائم على Si3N4> PCBN> PCD> كربيد أسمنتي قائم على TiC(N)> سيراميك قائم على A1203.
تشير مطابقة الخصائص الكيميائية لمادة أداة القطع مع جسم المعالجة بشكل أساسي إلى مطابقة الخصائص الكيميائية لمادة الأداة مع التقارب الكيميائي والتفاعل الكيميائي والانتشار والانحلال الكيميائي لمادة قطعة العمل.
الأدوات ذات المواد المختلفة مناسبة لتصنيع مواد الشُّغْلَة المختلفة.
درجة الحرارة المضادة للترابط لمختلف مواد الأدوات (والصلب) هي:
PCBN> سيراميك> سبيكة صلبة> HSS.
درجة حرارة الأكسدة لمختلف مواد الأدوات هي:
سيراميك> PCBN> سبيكة صلبة> ألماس> HSS.
قوة الانتشار لمواد الأدوات المختلفة (للصلب) هي:
الماس > السيراميك القائم على Si3N4 > السيراميك القائم على Si3N4 > السيراميك القائم على PCBN > السيراميك القائم على A1203.
قوة الانتشار (للتيتانيوم) هي:
السيراميك القائم على A1203 القائم على A1203 > PCBN > SiC > Si3N4 > الماس.
وبصفة عامة، فإن أدوات PCBN، والأدوات الخزفية، والكربيد المطلي، وأدوات الكربيد القائمة على TiCN مناسبة للتصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للمعادن الحديدية مثل الفولاذ.
أدوات PCD مناسبة لمعالجة المواد غير الحديدية مثل الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس والنحاس والسبائك والمواد غير المعدنية.
يسرد الجدول 2 بعض مواد قطع العمل المناسبة للتشغيل الآلي باستخدام مواد الأدوات المذكورة أعلاه.
| أداة القطع | عالية الصلابة الفولاذ | الحرارة مقاومة سبيكة | تيتانيوم سبيكة | نيكل على أساس سبيكة فائقة | المصبوب الحديد | نقي الفولاذ | عالية السيليكون الألومنيوم سبيكة | FRP مركب المواد |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PCD | × | × | ◎ | × | × | × | ◎ | ◎ |
| PCBN | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ● | ● | |
| سكين سيراميك | ◎ | ◎ | × | ◎ | ◎ | ● | × | × |
| كربيد الطبقة الأسمنتي الأسمنتي | ○ | ◎ | ◎ | ● | ◎ | ◎ | ● | ● |
| سبيكة صلبة أساسها TiCN | ● | × | × | × | ◎ | ● | × | × |
ملاحظة:
◎ - ممتاز
○ - جيد
● - موافق
× - سيء
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO