Hallo! Als Lieferant von Stechplatten habe ich aus erster Hand die einzigartigen Herausforderungen gesehen, die mit der Verwendung von Stechplatten für harte Materialien einhergehen. Harte Materialien wie gehärtete Stähle, Superlegierungen und Titanlegierungen werden aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften häufig in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Medizintechnik verwendet. Allerdings kann die Bearbeitung dieser Materialien mit Stecheinsätzen ein echtes Problem darstellen. In diesem Blog werde ich auf die wichtigsten Herausforderungen eingehen und einige Einblicke geben, wie man sie bewältigen kann.
1. Hohe Schnittkräfte
Eine der größten Herausforderungen bei der Bearbeitung harter Materialien mit Stechplatten sind die hohen Schnittkräfte. Harte Materialien weisen eine hohe Festigkeit und Härte auf, was bedeutet, dass der Einsatz viel stärker arbeiten muss, um Material abzutragen. Diese hohen Schnittkräfte können zu mehreren Problemen führen.
Erstens können sie zu übermäßigem Werkzeugverschleiß führen. Die Schneidkante des Einsatzes ist starkem Druck ausgesetzt, was zu einem schnellen Verschleiß führen kann. Dies verkürzt nicht nur die Werkzeugstandzeit, sondern beeinträchtigt auch die Qualität der Rillenoberfläche. Wenn das Werkzeug verschleißt, kann sich die Nutbreite ändern und die Oberflächenbeschaffenheit kann rauer werden.
Zweitens können hohe Schnittkräfte zum Bruch der Wendeschneidplatte führen. Wenn die Wendeschneidplatte dem Druck nicht standhält, kann es zu Absplitterungen oder Brüchen kommen, was zu Schäden am Werkstück und sogar an der Werkzeugmaschine führen kann. Um hohe Schnittkräfte bewältigen zu können, ist die Wahl der richtigen Wendeplattengeometrie und Beschichtung von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise können Wendeschneidplatten mit einem stabilen Schneidkantendesign, wie z. B. positiven Spanwinkeln, dazu beitragen, die Schnittkräfte zu reduzieren. Darüber hinaus können fortschrittliche Beschichtungen wie TiAlN (Titan-Aluminium-Nitrid) die Härte und Verschleißfestigkeit des Einsatzes verbessern, sodass er den Belastungen besser standhält. Schauen Sie sich unsere anHartmetall-Schneideinsatz zum Einstechen, das für die effektive Bewältigung hoher Schnittkräfte ausgelegt ist.
2. Schlechte Spankontrolle
Eine weitere große Herausforderung beim Nutenfräsen harter Materialien ist die Spankontrolle. Harte Materialien neigen dazu, lange, zähe Späne zu erzeugen, die schwer zu brechen und aus der Schneidzone zu entfernen sind. Diese langen Späne können verschiedene Probleme verursachen.
Sie können sich um die Wendeschneidplatte und das Werkstück verfangen, was den Schneidvorgang beeinträchtigen und die Schneidkante der Wendeschneidplatte beschädigen kann. Darüber hinaus können die Späne auch die gerillte Oberfläche zerkratzen und so die Oberflächenqualität beeinträchtigen. In einigen Fällen können die Späne sogar zu einer Überhitzung der Wendeschneidplatte führen, was zu einem vorzeitigen Werkzeugausfall führen kann.
Um die Spankontrolle zu verbessern, müssen wir Wendeschneidplatten mit geeigneten Spanbrecherkonstruktionen auswählen. Spanbrecher sind kleine Merkmale auf der Spanfläche der Wendeschneidplatte, die dabei helfen, die Späne in kleinere, besser handhabbare Stücke zu zerteilen. Unterschiedliche Spanbrecherkonstruktionen eignen sich für unterschiedliche Schnittbedingungen und Materialien. Zum Beispiel unsereHartmetall-Schleif-Nuteinsatz TGF32verfügt über ein optimiertes Spanbrecherdesign, das die Späne beim Einstechen harter Materialien effektiv brechen kann und so eine reibungslose Spanabfuhr und einen besseren Schneidprozess gewährleistet.
3. Hohe Temperaturen
Beim Einstechen harter Werkstoffe entsteht aufgrund der hohen Schnittkräfte und der Reibung zwischen Wendeschneidplatte und Werkstück eine große Wärmemenge. Hohe Temperaturen können sich nachteilig auf die Einlage auswirken.
Sie können dazu führen, dass sich die Beschichtung des Einsatzes verschlechtert und seine Verschleißfestigkeit verringert wird. Die hohe Hitze kann auch das Substrat des Einsatzes erweichen, wodurch es anfälliger für Verschleiß und Verformung wird. Darüber hinaus kann es im Einsatz zu thermischen Spannungen kommen, die zu Rissen und Brüchen führen können.
Um hohe Temperaturen zu bewältigen, können wir Kühlmittel effektiv nutzen. Kühlmittel trägt dazu bei, die Wärme aus der Schneidzone abzuleiten und so die Temperatur des Einsatzes und des Werkstücks zu senken. Außerdem schmiert es den Schneidprozess und reduziert so die Reibung und die weitere Wärmeentwicklung. Bei der Verwendung von Kühlmittel ist es wichtig, den richtigen Fluss und Druck sicherzustellen, um die Schneidkante effektiv zu erreichen.
Ein anderer Ansatz besteht darin, Einsätze mit guten thermischen Eigenschaften zu verwenden. Einige fortschrittliche Hartmetallmaterialien weisen eine bessere Hitzebeständigkeit auf, wodurch sie ihre Härte und Festigkeit auch bei hohen Temperaturen beibehalten können. UnserHartmetalleinsatz zum Abstechen und Einstechen TDC5besteht aus hochwertigem Hartmetall mit ausgezeichneter thermischer Stabilität und ist daher eine hervorragende Wahl für das Einstechen harter Materialien in Umgebungen mit hohen Temperaturen.
4. Schwierige Oberflächenbeschaffenheit
Beim Nuten von harten Materialien ist es oft eine Herausforderung, eine gute Oberflächengüte zu erzielen. Hohe Schnittkräfte, schlechte Spankontrolle und hohe Temperaturen können zu einer rauen Oberflächenbeschaffenheit beitragen.
Wie bereits erwähnt, kann Werkzeugverschleiß zu Schwankungen der Nutbreite und der Oberflächenrauheit führen. Lange, ungebrochene Späne können die Oberfläche zerkratzen, Spuren hinterlassen und die Oberflächenqualität beeinträchtigen. Darüber hinaus kann auch die Wärmeeinflusszone am Werkstück die Oberflächenintegrität beeinträchtigen.
Um die Oberflächengüte zu verbessern, müssen wir die Schnittparameter optimieren. Dazu gehört die Anpassung der Schnittgeschwindigkeit, des Vorschubs und der Schnitttiefe. Eine geringere Vorschubgeschwindigkeit und eine höhere Schnittgeschwindigkeit können manchmal zu einer besseren Oberflächengüte führen. Allerdings müssen diese Parameter mit anderen Faktoren wie Werkzeugstandzeit und Produktivität in Einklang gebracht werden.
Auch die Verwendung von Wendeschneidplatten mit einer scharfen Schneidkante und einem feinkörnigen Hartmetallsubstrat kann hilfreich sein. Eine scharfe Kante kann sauberer schneiden und das Risiko einer Oberflächenbeschädigung verringern. Feinkörniges Hartmetall sorgt für eine bessere Verschleißfestigkeit und einen gleichmäßigeren Schnittvorgang, was sich positiv auf die Erzielung einer guten Oberflächengüte auswirkt.
5. Materialarbeit – Härten
Einige harte Materialien, wie rostfreie Stähle und bestimmte Superlegierungen, neigen dazu, sich während der Bearbeitung zu verformen und zu verhärten. Kaltverfestigung entsteht, wenn die Materialoberfläche durch den Schneidvorgang härter und spröder wird.
Dies kann spätere Bearbeitungsvorgänge erschweren. Die gehärtete Schicht kann zu erhöhtem Werkzeugverschleiß und erhöhten Schnittkräften führen und außerdem zu einer schlechten Oberflächengüte führen. Um eine Kaltverfestigung zu verhindern, ist es wichtig, die richtigen Schnittparameter und die richtige Wendeschneidplattengeometrie zu verwenden. Eine hohe Schnittgeschwindigkeit und eine geringe Schnitttiefe können dazu beitragen, den Arbeitsaufwand zu reduzieren – das Härten. Darüber hinaus können Wendeschneidplatten mit einer scharfen Schneidkante das Material effizienter durchtrennen und so den Verfestigungseffekt minimieren.
Abschluss
Der Einsatz von Stecheinsätzen für harte Materialien ist voller Herausforderungen, aber mit dem richtigen Wissen und den richtigen Produkten können diese Herausforderungen gemeistert werden. Als Lieferant von Stechplatten arbeiten wir ständig an der Weiterentwicklung und Verbesserung unserer Produkte, um den Anforderungen der Bearbeitung harter Materialien gerecht zu werden. UnserHartmetall-Schneideinsatz zum Einstechen,Hartmetall-Schleif-Nuteinsatz TGF32, UndHartmetalleinsatz zum Abstechen und Einstechen TDC5sind alle darauf ausgelegt, die mit dem Nuten harter Materialien verbundenen Probleme zu lösen.
Wenn Sie beim Nuten harter Werkstoffe vor Herausforderungen stehen oder auf der Suche nach hochwertigen Wendeschneidplatten zum Nuten sind, zögern Sie nicht, Kontakt mit uns aufzunehmen. Wir sind hier, um Ihnen zu helfen, die besten Lösungen für Ihre Bearbeitungsanforderungen zu finden. Kontaktieren Sie uns, um ein Beschaffungsgespräch zu beginnen und Ihre Bearbeitungsvorgänge auf die nächste Stufe zu bringen.
Referenzen
- „Machining of Hard Materials“ – Ein technisches Handbuch zu Bearbeitungsprozessen für harte Materialien.
- „Cutting Tool Technology“ – Ein umfassender Leitfaden zu Schneidwerkzeugen und ihren Anwendungen.
- Branchenforschungsberichte zur Leistung von Stechplatten bei der Hartstoffbearbeitung.