Metaal snijden: Ontdek 6 belangrijke technieken

Heb je je ooit afgevraagd waarom metaal snijtechnieken verschillen en hoe ze je projecten beïnvloeden? In dit artikel worden zes essentiële methoden voor het snijden van metaal besproken, met details over hun unieke kenmerken en toepassingen. Door deze verschillen te begrijpen, ben je beter uitgerust om de juiste techniek te kiezen voor je specifieke behoeften, zodat je efficiënt en nauwkeurig kunt werken. Duik in het artikel en ontdek de belangrijkste inzichten in staal, roestvrij staal, gietijzer, non-ferrometalen, hittebestendige legeringen en gehard staal.

6 Typen metaal snijden Verschil

Inhoudsopgave

In het metaalsnijproces zijn er verschillende soorten werkstukmaterialen. Deze materialen hebben verschillende snij- en verwijderkarakteristieken en het is belangrijk om deze eigenschappen te begrijpen om de materialen effectief te kunnen snijden.

Volgens de ISO-norm worden metaalmaterialen ingedeeld in zes groepen, elk met hun eigen specifieke verwerkingseigenschappen. In dit artikel geven we een uitgebreid overzicht van elke groep.

De zes categorieën metaalmaterialen zijn:

(1) P-staal
(2) M-Roestvrij staal
(3) K-gietijzer
(4) N-Niet-ferrometalen
(5) S-warmtebestendige legering
(6) H-gehard staal

6 categorieën metaalmaterialen

Snijeigenschappen van verschillende materialen

01-P Staal

Wat is staal?

Staal is een veelgebruikt materiaal in de metaalsnijindustrie. Het is een legering die voornamelijk bestaat uit ijzer (Fe) en wordt geproduceerd door middel van een smeltproces. Staal kan zowel ongehard als gehard zijn door middel van een afschrik- en ontlaatproces, wat resulteert in een hardheidsniveau tot 400HB.

Ongelegeerd staal heeft een lage koolstofgehalte van minder dan 0,8% en bevat naast ijzer geen andere legeringselementen. Anderzijds, gelegeerd staal bevat een koolstofgehalte van minder dan 1,7% en extra legeringselementen zoals nikkel (Ni), chroom (Cr), molybdeen (Mo), vanadium (V) en wolfraam (W) zijn toegevoegd om de eigenschappen te verbeteren.

ISO MC Materiaal
P P1 Ongelegeerd staal
P2 Laag gelegeerd staal (legeringselement ≤ 5%)
P3 Hooggelegeerd staal (legeringselement > 5%)
P4 Gietstaal

Binnen de sector van het metaalsnijden is de P-groep de grootste materiaalgroep, die een brede waaier van industriële toepassingen omvat. Het materiaal in deze groep wordt typisch gekenmerkt door de vorming van lange spanen en de mogelijkheid om continue, uniforme spanen te produceren. De specifieke spaanvorm is grotendeels afhankelijk van het koolstofgehalte van het materiaal.

Materialen met een laag koolstofgehalte zijn meestal taai en viskeus, terwijl materialen met een hoog koolstofgehalte bros zijn.

Verwerkingseigenschappen:

  • Lang spaanmateriaal.
  • De chipbesturing is relatief eenvoudig en soepel.
  • Zacht staal is kleverig en vereist een scherpe snijkant.
  • Snijkracht per eenheid kc: 1500-3100 N/mm2
  • De snijkracht en het vermogen die nodig zijn om ISO P-materialen te verwerken, liggen binnen een beperkt bereik.
Verwerkingskenmerken van staal

02-M Roestvrij staal

Wat is roestvrij staal?

  • Roestvrij staal is een legering met minimaal 11-12% chroom.
  • Het koolstofgehalte is meestal erg laag (tot maximaal 0,01%).
  • De legeringen zijn voornamelijk Ni (nikkel), Mo (molybdeen) en Ti (titanium).
  • Vorm een laag dicht Cr2O3 op het staaloppervlak om het bestand te maken tegen corrosie.
ISO MC Materiaal
M P5 Ferritisch/martensitisch roestvrij staal
M1 Austenitisch roestvrij staal
M2 Super austenitisch roestvast staal, Ni≥20%
M3 Duplex roestvast staal (austenitisch/ferritisch)

De materialen van Groep M worden veel gebruikt in industrieën zoals olie en gas, pijpfittingen, flenzen, farmaceutica en verwerking.

Deze materialen hebben de neiging om een onregelmatige, schilferige spaan te produceren en hebben een hogere snijkracht dan normaal staal. Er zijn verschillende soorten roestvast staal, en hun chipbreuk prestaties (die kunnen variëren van gemakkelijk tot bijna onmogelijk te breken) hangt af van de eigenschappen van de legering en de warmtebehandeling.

Verwerkingseigenschappen:

  • Lang spaanmateriaal.
  • Chipcontrole is relatief soepel in ferriet en moeilijk in austeniet en duplex.
  • Snijkracht per eenheid: 1800-2850 N/mm2
  • Hoge snijkrachten, opstaande randen, hitte en werkharding tijdens het bewerken.
Verwerkingseigenschappen roestvrij staal

03-K Gietijzer

Wat is gietijzer?

  • Er zijn drie belangrijke soorten gietijzergrijs gietijzer (GCI), nodulair gietijzer (NCI) en gecompacteerd grafiet gietijzer (CGI).
  • Gietijzer is gebaseerd op Fe-C met een relatief hoog siliciumgehalte (1-3%).
  • Het koolstofgehalte overschrijdt 2%, wat de maximale oplosbaarheid van C in de austeniet fase.
  • Cr (chroom), Mo (molybdeen) en V (vanadium) worden toegevoegd om carbiden te vormen die sterkte en hardheid maar verminderen de bewerkbaarheid.
ISO MC Materiaal
K K1 Smeedbaar gietijzer
K2 Grijs gietijzer
K3 Nodulair gietijzer
K4 Vermiculair grafietgietijzer
K5 Austempered nodulair gietijzer

De materialen van de K-groep worden voornamelijk gebruikt in de automobiel-, machinebouw- en ijzerindustrie.

De chipvorming van deze materialen kan variëren van fijne poedervormige spaanders tot lange spaanders. Het vermogen dat nodig is om deze groep materialen te verwerken is meestal laag. Het is belangrijk op te merken dat grijs gietijzer, dat meestal fijne poedervormige spanen produceert, aanzienlijk verschilt van nodulair gietijzer, dat qua spaanvorming vaak op staal lijkt.

Verwerkingseigenschappen:

  • Kort spaanmateriaal.
  • Goede spaancontrole onder alle omstandigheden.
  • Snijkracht per eenheid: 790-1350 N/mm2
  • Verwerking op hogere snelheden kan leiden tot slijtage van het schuurmiddel.
  • Gemiddelde snijkracht.
Verwerkingseigenschappen gietijzer

04-N Non-ferro metalen

Wat zijn non-ferrometalen?

  • Deze klasse bevat non-ferrometalen en zachte metalen met een hardheid van minder dan 130 HB.
  • Het grootste deel van de non-ferro (Al) legering bevat bijna 22% silicium (Si).
  • Koper, brons, messing.
ISO MC Materiaal
N N1 Legering op basis van non-ferrometalen
N2 Legering op basis van magnesium
N3 Koperbasislegering
N4 Legering op basis van zink

Gerelateerde lectuur: Ferro- vs Non-ferrometalen

De N-groep wordt gedomineerd door de vliegtuigbouw en de aluminium wielen industrie.

Hoewel het benodigde vermogen per kubieke millimeter laag is, is het belangrijk om nauwkeurig het maximale vermogen te berekenen dat nodig is om hoge metaalverwijderingspercentages te bereiken.

Verwerkingseigenschappen:

  • Lang spaanmateriaal.
  • Als het een legering is, is chipcontrole relatief eenvoudig.
  • Non-ferrometaal (Al) is kleverig en vereist een scherp snijvlak.
  • Snijkracht per eenheid: 350-700 N/mm2
  • De snijkracht en het vermogen die nodig zijn om ISO N-materialen te verwerken, liggen binnen een beperkt bereik.
Verwerkingseigenschappen non-ferrometalen

05-S Heet Resistent Alloy

Wat is hittebestendige legering?

Hittebestendige legeringen (HRSA) bestaan uit een reeks hooggelegeerde materialen op basis van ijzer, nikkel, kobalt of titanium.

Deze materialen worden ingedeeld in drie groepen: ijzerhoudend, nikkelhoudend en kobalthoudend. Ze worden gebruikt in werkomstandigheden zoals gloeienWarmtebehandeling, verouderingsbehandeling, walsen, smeden en gieten.

HRSA-materialen worden gekenmerkt door hun hoge gehalte aan legeringen, waarbij kobalt zorgt voor een betere hittebestendigheid en een hogere treksterkte dan nikkel. Bovendien resulteert een hoger kobaltgehalte ook in een hogere corrosiebestendigheid.

ISO MC Materiaal
N S1 Legering op basis van ijzer
S2 Legering op basis van nikkel
S3 Legering op basis van kobalt
S4 Legering op basis van titanium
S5 Legering op basis van wolfraam
S6 Legering op basis van molybdeen

Moeilijk verwerkbare materialen, ook wel S-materialen genoemd, worden voornamelijk gebruikt in industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, gasturbines en generatoren. Deze materialen hebben een breed scala aan toepassingen, maar vereisen meestal een hoge snijkracht.

Verwerkingseigenschappen:

  • Lang spaanmateriaal.
  • Moeilijke spaancontrole (gekartelde spanen).
  • Een negatieve hellingshoek is vereist voor keramiek en een positieve hellingshoek is vereist voor gecementeerd carbide.
  • Snijkracht per eenheid:
  • Voor hittebestendige legeringen: 2400-3100 N/mm2
  • Voor titaniumlegering: 1300-1400 N/mm2
  • Veel snijkracht en vermogen vereist.
Hittebestendige legering Verwerkingskenmerken

06-H Gehard Steel

Wat is gehard staal?

  • Vanuit het oogpunt van verwerking is gehard staal de kleinste groep.
  • Deze groep bevat gehard en getemperd staal met een hardheid > 45-65 HRC.
  • De hardheid van een hard onderdeel dat gedraaid wordt, ligt meestal tussen 55-68 HRC.
ISO MC Materiaal
H H1 Staal (45-65HRC)
H2 Gekoeld gietijzer
H3 Wolfraam chroom kobalt legering
H4 Ferro-TiC

Gehard staal van groep H wordt toegepast in verschillende industrieën, zoals de auto-industrie, machinebouw en de matrijzenbouw. Tijdens het snijproces produceert het staal meestal continu gloeiend hete spanen door de hoge temperaturen. Deze verhoogde temperatuur helpt de kc1-waarde te verlagen en is essentieel om de uitdagingen van de toepassing aan te gaan.

Verwerkingseigenschappen:

  • Lang spaanmateriaal.
  • Relatief goede chipcontrole.
  • Vereisen een negatieve hellingshoek.
  • Snijkracht per eenheid: 2550-4870 N/mm2
  • Veel snijkracht en vermogen vereist.
Verwerkingskenmerken van gehard staal
Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Dit vind je misschien ook leuk
We hebben ze speciaal voor jou uitgezocht. Lees verder en kom meer te weten!
5-assig verspanen

5-assig verspanen: Uw ultieme gids

Geïntrigeerd door de kracht en precisie van 5-assig bewerken? In deze blogpost duiken we diep in de grondbeginselen van deze geavanceerde productietechniek. Onze deskundige werktuigbouwkundige...

Koude zaag: wat het is en hoe het werkt

Heb je je ooit afgevraagd hoe metaal wordt gezaagd zonder oververhitting? Koudzagen, die cirkelzaagbladen gebruiken, geven warmte af aan het zaagsel in plaats van aan het werkstuk, waardoor beide koel blijven. Deze methode maakt nauwkeurig...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.