انتخاب درجه کاربید: راهنما |ماشین آلات مدرن

از آنجایی که هیچ استاندارد بین‌المللی وجود ندارد که درجه‌ها یا کاربردهای کاربید را تعریف کند، کاربران برای موفقیت باید بر قضاوت و دانش اولیه خود تکیه کنند.#پایه
در حالی که اصطلاح متالورژیکی "گرید کاربید" به طور خاص به کاربید تنگستن (WC) زینتر شده با کبالت اشاره دارد، همان اصطلاح در ماشین‌کاری معنای گسترده‌تری دارد: کاربید تنگستن سیمانی در ترکیب با پوشش‌ها و سایر عملیات.به عنوان مثال، دو درج تراشکاری ساخته شده از یک ماده کاربید، اما با پوشش های مختلف یا پس از عملیات، درجات متفاوتی در نظر گرفته می شوند.با این حال، هیچ استانداردی در طبقه بندی ترکیبات کاربید و پوشش وجود ندارد، بنابراین تامین کنندگان مختلف ابزار از نام گذاری ها و روش های طبقه بندی متفاوتی در جداول کلاس خود استفاده می کنند.این می تواند مقایسه نمرات را برای کاربر نهایی دشوار کند، که با توجه به اینکه مناسب بودن درجه کاربید برای یک کاربرد معین می تواند به طور قابل توجهی بر شرایط احتمالی برش و عمر ابزار تأثیر بگذارد، مشکلی بخصوص دشوار است.
برای پیمایش در این پیچ و خم، کاربران ابتدا باید بفهمند که کاربید از چه چیزی ساخته شده است و چگونه هر عنصر بر جنبه های مختلف ماشینکاری تأثیر می گذارد.
پشتی، مواد لخت درج برش یا ابزار جامد تحت پوشش و پس از درمان است.معمولاً از 80-95٪ WC تشکیل شده است.برای دادن خواص مطلوب به ماده پایه، سازندگان مواد عناصر آلیاژی مختلفی را به آن اضافه می کنند.عنصر اصلی آلیاژی کبالت (Co) است.سطوح بالاتر کبالت چقرمگی بیشتر و سطوح پایین کبالت باعث افزایش سختی می شود.بسترهای بسیار سخت می توانند به 1800 HV برسند و مقاومت در برابر سایش عالی را ارائه دهند، اما بسیار شکننده هستند و فقط برای شرایط بسیار پایدار مناسب هستند.زیرلایه بسیار قوی دارای سختی حدود 1300 HV است.این زیرلایه‌ها را فقط می‌توان با سرعت‌های برش کمتر ماشین‌کاری کرد، سریع‌تر سایش می‌شوند، اما در برابر بریدگی‌های قطع شده و شرایط نامطلوب مقاومت بیشتری دارند.
تعادل مناسب بین سختی و چقرمگی مهمترین عامل هنگام انتخاب یک آلیاژ برای یک کاربرد خاص است.انتخاب درجه ای که خیلی سخت است می تواند منجر به ایجاد ریزترک در لبه برش یا حتی شکست فاجعه بار شود.در عین حال، گریدهایی که خیلی سخت هستند به سرعت فرسوده می شوند یا نیاز به کاهش سرعت برش دارند که باعث کاهش بهره وری می شود.جدول 1 چند دستورالعمل اساسی برای انتخاب سفتی مناسب ارائه می دهد:
اکثر درج های کاربید مدرن و ابزار کاربید با یک لایه نازک (3 تا 20 میکرون یا 0.0001 تا 0.0007 اینچ) پوشانده می شوند.پوشش معمولاً از لایه های کربن نیترید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم و نیترید تیتانیوم تشکیل شده است.این پوشش باعث افزایش سختی و ایجاد یک مانع حرارتی بین برش و بستر می شود.
حتی اگر حدود یک دهه پیش محبوبیت پیدا کرد، افزودن یک درمان اضافی پس از پوشش به استاندارد صنعت تبدیل شده است.این روش‌ها معمولاً سندبلاست یا سایر روش‌های پرداخت هستند که لایه رویی را صاف می‌کنند و اصطکاک را کاهش می‌دهند که تولید گرما را کاهش می‌دهد.تفاوت قیمت معمولاً بسیار ناچیز است و در بیشتر موارد توصیه می شود که نوع درمان شده را ترجیح دهید.
برای انتخاب درجه کاربید مناسب برای یک کاربرد خاص، برای دستورالعمل ها به کاتالوگ یا وب سایت تامین کننده مراجعه کنید.در حالی که هیچ استاندارد بین‌المللی رسمی وجود ندارد، بیشتر فروشندگان از نمودارها برای توصیف محدوده‌های عملیاتی توصیه‌شده برای درجه‌ها بر اساس «محدوده استفاده» که به‌صورت ترکیب الفبایی سه نویسه‌ای بیان می‌شود، مانند P05-P20 استفاده می‌کنند.
حرف اول نشان دهنده گروه مواد ISO است.به هر گروه مواد یک حرف و یک رنگ مربوطه اختصاص داده می شود.
دو عدد بعدی نشان دهنده سختی نسبی گریدها از 05 تا 45 با افزایش 5 می باشد.45 کاربردهایی که برای شرایط سخت و ناپایدار به آلیاژهای بسیار سخت نیاز دارند.
مجدداً، هیچ استانداردی برای این مقادیر وجود ندارد، بنابراین آنها باید به عنوان مقادیر نسبی در جدول درجه بندی خاصی که در آن ظاهر می شوند تفسیر شوند.به عنوان مثال، گریدهایی که P10-P20 در دو کاتالوگ از تامین کنندگان مختلف مشخص شده اند ممکن است سختی متفاوتی داشته باشند.
گرید با علامت P10-P20 در یک میز کلاس تراشکاری ممکن است سختی متفاوتی نسبت به گرید P10-P20 در میز کلاس فرز داشته باشد، حتی در همان کاتالوگ.این تفاوت در این واقعیت خلاصه می شود که شرایط مطلوب در هر کاربرد متفاوت است.عملیات تراشکاری بهتر است با درجه های بسیار سخت انجام شود، اما هنگام آسیاب، شرایط مساعد به دلیل ماهیت متناوب به مقداری استحکام نیاز دارد.
جدول 3 یک جدول فرضی از آلیاژها و استفاده از آنها در عملیات تراشکاری با پیچیدگی های مختلف را ارائه می دهد که ممکن است در کاتالوگ یک تامین کننده ابزار برش فهرست شده باشد.در این مثال، کلاس A برای تمام شرایط تراشکاری توصیه می شود، اما نه برای برش های شدید قطع می شود، در حالی که کلاس D برای تراشکاری قطع شده سنگین و سایر شرایط بسیار نامطلوب توصیه می شود.ابزارهایی مانند MachiningDoctor.com's Grades Finder می توانند نمرات را با استفاده از این نماد جستجو کنند.
همانطور که هیچ استاندارد رسمی برای دامنه تمبر وجود ندارد، استاندارد رسمی برای نام های تجاری نیز وجود ندارد.با این حال، اکثر تامین کنندگان اصلی درج کاربید از دستورالعمل های کلی برای تعیین درجه خود پیروی می کنند.نام‌های «کلاسیک» در قالب شش کاراکتری BBSSNN هستند که در آن:
توضیح فوق در بسیاری از موارد صحیح است.اما از آنجایی که این استاندارد ISO/ANSI نیست، برخی از فروشندگان تنظیمات خود را در سیستم انجام داده اند و عاقلانه است که از این تغییرات آگاه باشید.
بیش از هر کاربرد دیگری، آلیاژها نقش حیاتی در عملیات تراشکاری دارند.به همین دلیل، هنگام بررسی کاتالوگ هر تامین کننده، یک نمایه تبدیل شده بیشترین انتخاب درجه ها را خواهد داشت.
طیف وسیع نمرات تراشکاری نتیجه طیف وسیعی از عملیات تراشکاری است.همه چیز در این دسته قرار می گیرد، از برش مداوم (که در آن لبه برش در تماس دائمی با قطعه کار است و ضربه ای را تجربه نمی کند، اما گرمای زیادی ایجاد می کند) تا برش قطع شده (که ضربه های قوی ایجاد می کند).
طیف گسترده ای از گریدهای تراشکاری نیز تعداد زیادی قطر را در تولید پوشش می دهد، از 1/8 اینچ (3 میلی متر) برای ماشین های نوع سوئیسی تا 100 اینچ برای مصارف صنعتی سنگین.از آنجایی که سرعت برش به قطر نیز بستگی دارد، درجات مختلفی مورد نیاز است که برای سرعت های کم یا زیاد برش بهینه شده باشند.
تامین کنندگان بزرگ اغلب سری های جداگانه ای از نمرات را برای هر گروه مواد ارائه می دهند.در هر سری، گریدها از مواد سخت مناسب برای ماشینکاری با وقفه تا موارد مناسب برای ماشینکاری پیوسته متغیر است.
هنگام آسیاب، دامنه نمرات ارائه شده کوچکتر است.با توجه به ماهیت غالبا متناوب کاربرد، برش ها به درجه های سخت با چقرمگی بالا نیاز دارند.به همین دلیل، پوشش باید نازک باشد، در غیر این صورت در برابر ضربه مقاومت نمی کند.
اکثر تامین کنندگان گروه های مختلف مواد را با پشتی های سفت و سخت و پوشش های مختلف آسیاب می کنند.
هنگام جداسازی یا شیار، انتخاب درجه به دلیل عوامل سرعت برش محدود است.یعنی با نزدیک شدن برش به مرکز، قطر کوچکتر می شود.بنابراین سرعت برش به تدریج کاهش می یابد.هنگام برش به سمت مرکز، در نهایت سرعت در انتهای برش به صفر می رسد و عمل به جای برش تبدیل به یک برش می شود.
بنابراین، گریدهای مورد استفاده برای جداسازی باید با طیف وسیعی از سرعت های برش سازگار باشد و بستر باید به اندازه کافی قوی باشد که در پایان کار برش را تحمل کند.
شیارهای کم عمق از انواع دیگر استثنا هستند.به دلیل شباهت‌های تراشکاری، فروشندگان با انتخاب وسیعی از درج‌های شیاردار، معمولاً برای گروه‌ها و شرایط خاص مواد، انواع درجه‌بندی بیشتری را ارائه می‌دهند.
هنگام سوراخ کردن، سرعت برش در مرکز مته همیشه صفر است و سرعت برش در حاشیه به قطر مته و سرعت چرخش دوک بستگی دارد.گریدهای بهینه شده برای سرعت های برش بالا مناسب نیستند و نباید استفاده شوند.اکثر فروشندگان فقط چند نوع را ارائه می دهند.
پودرها، قطعات و محصولات روش‌های مختلفی هستند که شرکت‌ها برای تولید مواد افزودنی پیش می‌برند.کاربید و ابزارها زمینه های مختلف موفقیت هستند.
پیشرفت در مواد، امکان ایجاد یک آسیاب انتهایی سرامیکی را فراهم کرده است که در سرعت های برش پایین تر به خوبی عمل می کند و در طیف گسترده ای از کاربردها با آسیاب های انتهایی کاربید رقابت می کند.ممکن است مغازه شما شروع به استفاده از ابزار سرامیکی کند.
بسیاری از فروشگاه‌ها این اشتباه را مرتکب می‌شوند که فکر می‌کنند ابزارهای پیشرفته پلاگین و بازی هستند.این برش‌ها می‌توانند در نگهدارنده‌های ابزار موجود قرار بگیرند و حتی در همان کاتر یا جیب‌های چرخشی به عنوان درج‌های کاربید قرار بگیرند، اما شباهت‌ها در اینجا به پایان می‌رسد.