Wybór odpowiedniego materiału narzędziowego do precyzyjnej obróbki części mechanicznych ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia pożądanego poziomu dokładności, trwałości i wykończenia powierzchni. Oto wprowadzenie do doboru materiałów narzędziowych do precyzyjnej obróbki części mechanicznych:
Stal szybkotnąca (HSS): Tradycyjnie używane w szerokim zakresie zastosowań związanych z obróbką, narzędzia HSS są wszechstronne i mogą być stosowane do metali nieżelaznych, stopów i niektórych stali. Jednakże zużywają się one szybciej niż twardsze materiały przy wyższych prędkościach obróbki.
HSS zawierający kobalt: Narzędzia te oferują lepszą twardość czerwoną i odporność na zużycie w porównaniu ze standardowymi narzędziami HSS, dzięki czemu nadają się do obróbki twardszych materiałów i mają dłuższą żywotność.
Narzędzia węglikowe: Narzędzia z węglika wolframu są znane ze swojej twardości i odporności na zużycie, ciepło i ścieranie. Idealnie nadają się do obróbki twardszych materiałów i mogą pracować z większymi prędkościami, co prowadzi do zwiększenia produktywności.
Narzędzia ceramiczne: Ceramiczne narzędzia skrawające są stosowane ze względu na ich wysoką twardość i stabilność termiczną. Nadają się do obróbki stali i żelaza z dużymi prędkościami, ale mogą być kruche i nie nadają się do obróbki przerywanej lub materiałów o dużej wytrzymałości.
Narzędzia diamentowe: Diamenty naturalne i syntetyczne są wykorzystywane ze względu na ich wyjątkową twardość i idealnie nadają się do obróbki metali nieżelaznych i materiałów niemetalowych oraz do zastosowań ultraprecyzyjnych. Są szczególnie przydatne do obróbki materiałów twardych lub charakteryzujących się dużą ścieralnością.
Regularny azotek boru (CBN): Narzędzia CBN są bardzo twarde i nadają się do obróbki stali hartowanych i innych twardych materiałów. Oferują wysoką stabilność termiczną i mogą zachować ostrość przy dużych prędkościach skrawania.
Narzędzia powlekane: Narzędzia pokryte materiałami takimi jak azotek tytanu (TiN), azotek tytanu i glinu (TiAlN) lub węgiel diamentopodobny (DLC) mogą poprawić trwałość i wydajność narzędzia, zapewniając twardszą powierzchnię, lepszą odporność na zużycie i zmniejszone tarcie.
Kryteria wyboru materiału: Wybór materiału narzędzia zależy od takich czynników, jak materiał przedmiotu obrabianego, pożądane wykończenie powierzchni, operacja obróbki (cięcie, toczenie, frezowanie itp.) oraz warunki skrawania (prędkość, posuw i głębokość skrawania).
Innowacyjne materiały: Wraz z postępem w materiałoznawstwie stale opracowywane są nowe materiały narzędziowe, które przesuwają granice wydajności i efektywności obróbki.
Należy pamiętać, że przy wyborze materiału narzędziowego uwzględnia się nie tylko właściwości materiału, ale także jego zastosowanie w procesie obróbki. Na przykład technologia ultraprecyzyjnej obróbki skrawaniem (UPM), która odegrała kluczową rolę w zaawansowanych dziedzinach technologii, takich jak lotnictwo i biotechnologia, korzysta z wykorzystania materiałów takich jak diamenty monokryształowe ze względu na ich wyjątkową twardość i przewodność cieplną, umożliwiając produkcję ultra -precyzyjne reflektory lub łożyska z dokładnością na poziomie nanometrów. Dodatkowo zastosowanie ultraszybkich laserów femtosekundowych (fs) do mikroobróbki materiałów takich jak diament pozwala na precyzyjną i wydajną obróbkę przy minimalnych uszkodzeniach termicznych, co jest szczególnie korzystne w przypadku materiałów trudnych do obróbki konwencjonalnymi metodami
