Moderne snijgereedschapsmaterialen hebben een ontwikkelingsgeschiedenis van meer dan 100 jaar doorgemaakt, van koolstofgereedschapsstaal tot snelstaal,hardmetaal, keramisch gereedschapEnsuperharde gereedschapsmaterialenIn de tweede helft van de 18e eeuw was koolstofstaal het oorspronkelijke gereedschapsmateriaal. Omdat het destijds het hardste materiaal was dat tot snijgereedschap kon worden bewerkt. Door de zeer lage hittebestendigheid (onder de 200 °C) heeft koolstofstaal echter het nadeel dat het direct en volledig bot wordt door de snijwarmte bij het snijden op hoge snelheid, en het snijbereik is beperkt. Daarom kijken we uit naar gereedschapsmaterialen die op hoge snelheid kunnen worden gesneden. Het materiaal dat aan deze verwachting voldoet, is snelstaal.
Snelstaal, ook wel bekend als frontstaal, werd in 1898 ontwikkeld door Amerikaanse wetenschappers. Het is niet zozeer dat het minder koolstof bevat dan koolstofgereedschapsstaal, maar dat er wolfraam aan wordt toegevoegd. Door de rol van hard wolfraamcarbide neemt de hardheid ervan niet af bij hoge temperaturen, en omdat het kan worden gesneden met een snelheid die veel hoger is dan de snijsnelheid van koolstofgereedschapsstaal, wordt het snelstaal genoemd. Van 1900 tot 1920 verscheen snelstaal met vanadium en kobalt, en de hittebestendigheid werd verhoogd tot 500 tot 600 °C. De snijsnelheid van snijstaal bereikt 30 tot 40 m/min, wat bijna 6 keer hoger is. Sindsdien zijn, met de serialisatie van de bestanddelen, wolfraam- en molybdeensnelstaalsoorten gevormd. Het wordt tot op de dag van vandaag nog steeds veel gebruikt. De opkomst van snelstaal heeft geleid tot een
revolutie in snijprocessen, waardoor de productiviteit van metaalbewerking aanzienlijk is verbeterd en een volledige verandering in de structuur van de gereedschapsmachine nodig is om aan te passen aan de snijprestatie-eisen van dit nieuwe gereedschapsmateriaal. De opkomst en verdere ontwikkeling van nieuwe gereedschapsmachines heeft op zijn beurt geleid tot de ontwikkeling van betere gereedschapsmaterialen, en gereedschappen zijn gestimuleerd en ontwikkeld. Onder de nieuwe productietechnologieomstandigheden hebben gereedschappen van snelstaal ook het probleem dat de duurzaamheid van het gereedschap wordt beperkt door snijwarmte bij het snijden met hoge snelheid. Wanneer de snijsnelheid 700 °C bereikt, is het snelstaal
De punt is volledig bot en bij een snijsnelheid boven deze waarde is het absoluut onmogelijk om te snijden. Hierdoor zijn er hardmetalen gereedschapsmaterialen ontstaan die voldoende hardheid behouden bij hogere snijtemperaturen dan hierboven vermeld en die bij hogere snijtemperaturen kunnen worden gesneden.
Zachte materialen kunnen met harde materialen worden gesneden, en om harde materialen te snijden, is het nodig om materialen te gebruiken die harder zijn dan die. De hardste stof op aarde is momenteel diamant. Hoewel natuurlijke diamanten al lang in de natuur zijn ontdekt en een lange geschiedenis hebben als snijgereedschap, zijn synthetische diamanten al in het begin van de jaren 50 van de 20e eeuw met succes gesynthetiseerd. Het daadwerkelijke gebruik van diamanten voor de productie van...industriële snijgereedschapmaterialenis nog steeds een kwestie van de laatste decennia.
Enerzijds wordt het gebruik van moderne technische materialen steeds talrijker met de ontwikkeling van moderne ruimtevaarttechnologie en lucht- en ruimtevaarttechnologie, hoewel het verbeterde snelstaal, hardmetaal ennieuwe keramische gereedschapsmaterialenbij het snijden van traditionele bewerkingswerkstukken worden de snijsnelheid en de snijproductiviteit verdubbeld of zelfs tientallen keren verhoogd, maar bij het verwerken van de bovenstaande materialen zijn de duurzaamheid van het gereedschap en de snij-efficiëntie nog steeds erg laag en is de snijkwaliteit moeilijk te garanderen, soms zelfs niet te verwerken, waardoor het nodig is om scherpere en slijtvastere gereedschapsmaterialen te gebruiken.
Aan de andere kant, met de snelle ontwikkeling van modernemachinebouwDe brede toepassing van automatische gereedschapsmachines, CNC-bewerkingscentra (Computer Numerical Control) en onbemande bewerkingswerkplaatsen in de verwerkende industrie, om de verwerkingsnauwkeurigheid verder te verbeteren, de gereedschapswisseltijd te verkorten en de verwerkingsefficiëntie te verbeteren, stelt steeds hogere eisen aan duurzamere en stabielere gereedschapsmaterialen. In dit geval hebben diamantgereedschappen zich snel ontwikkeld, en tegelijkertijd de ontwikkeling vandiamantgereedschap materialenis ook sterk gepromoot.
Diamantgereedschapmaterialenhebben een reeks uitstekende eigenschappen, met een hoge verwerkingsnauwkeurigheid, hoge snijsnelheid en lange levensduur. Zo kan het gebruik van Compax-gereedschappen (polykristallijne diamantcomposietplaat) de bewerking van tienduizenden zuigerveeronderdelen van silicium-aluminiumlegering garanderen, terwijl hun gereedschapspunten vrijwel onveranderd blijven. Het bewerken van aluminium vliegtuigliggers met Compax-frezen met grote diameter kan snijsnelheden tot 3660 m/min bereiken. Deze zijn onvergelijkbaar met hardmetalen gereedschappen.
Niet alleen dat, het gebruik vandiamantgereedschap materialenkan ook het verwerkingsgebied uitbreiden en de traditionele verwerkingstechnologie veranderen. Vroeger kon spiegelbewerking alleen worden uitgevoerd met behulp van slijpen en polijsten, maar nu kunnen niet alleen natuurlijke monokristallijne diamantgereedschappen, maar in sommige gevallen ook PDC superharde composietgereedschappen worden gebruikt voor superprecieze, nauwkeurige snijbewerkingen, om draaien in plaats van slijpen te bereiken. Met de toepassing vansuperharde gereedschappenEr zijn enkele nieuwe concepten ontstaan op het gebied van verspaning, zoals het gebruik van PDC-gereedschappen. De beperkende draaisnelheid is niet langer het gereedschap, maar de machine. Wanneer de draaisnelheid een bepaalde snelheid overschrijdt, worden het werkstuk en het gereedschap niet verhit. De implicaties van deze baanbrekende concepten zijn diepgaand en bieden onbegrensde perspectieven voor de moderne verspaningsindustrie.
Plaatsingstijd: 02-11-2022
