انتخاب درجه کاربید: راهنما |ماشین آلات مدرن

از آنجا که هیچ استاندارد بین المللی برای تعریف گریدها یا کاربردهای کاربید وجود ندارد، 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، این اصطلاح در ماشینکاری معنای وسیع تری دارد: کاربید تنگستن سیمانی در ترکیب با پوشش ها و سایر عملیات ها.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 طبقه‌بندی ترکیب‌های کاربید و پوشش وجود ندارد، بنابراین تامین‌کنندگان مختلف ابزار برش از نام‌گذاری‌ها و روش‌های طبقه‌بندی متفاوتی در جداول درجه خود استفاده می‌کنند.این امر می‌تواند مقایسه نمرات را برای کاربر نهایی دشوار کند، مسئله‌ای که به خصوص مشکل است زیرا مناسب بودن درجه کاربید برای یک کاربرد معین می‌تواند تا حد زیادی بر شرایط احتمالی برش و عمر ابزار تأثیر بگذارد.
برای پیمایش در این پیچ و خم، کاربر ابتدا باید بفهمد که یک درجه 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 بستر، سازندگان مواد عناصر آلیاژی مختلفی را به آن اضافه می کنند.عنصر اصلی آلیاژی کبالت (Co) است - محتوای بیشتر کبالت منجر به چقرمگی بیشتر می شود، در حالی که میزان کبالت کمتر 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 بیش از حد سخت است می تواند منجر به شکستگی ریز لبه برش یا حتی خرابی 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 برخی از دستورالعمل های اساسی را برای انتخاب طول سنج 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 هایی از نیترید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم و کربنیترید 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 و در نتیجه تولید گرما را کاهش می‌دهند.تفاوت قیمت معمولاً اندک است و در بیشتر موارد پس از پردازش برای انتخاب تنوع توصیه می شود.
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، اکثر فروشندگان از نمودارها برای توصیف محدوده عملیاتی توصیه‌شده درجات بر اساس «scope» که به صورت ترکیب سه حرفی/عددی بیان می‌شود، مانند P05-P20 استفاده می‌کنند.
حرف اول نشان دهنده گروه مواد طبق استاندارد ISO است.به هر گروه مواد یک حرف و یک رنگ مربوطه اختصاص داده می شود.
دو عدد بعدی نشان دهنده سطح سختی نسبی گرید است که از 05 تا 45 با افزایش 5 متغیر است.45 یک برنامه کاربردی که به درجه بسیار سخت و مناسب برای شرایط سخت و ناپایدار نیاز دارد.
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، یک درجه با علامت P10-P20 در دو کاتالوگ از تامین کنندگان مختلف ممکن است سختی متفاوتی داشته باشد.
حتی در همان کاتالوگ، گرید با علامت P10-P20 در جدول عیار تراشکاری ممکن است سختی متفاوتی نسبت به درجه با علامت P10-P20 در جدول درجه تراشکاری داشته باشد.این تفاوت به شرایط مطلوب متفاوت برای کاربردهای مختلف برمی گردد.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 کاربرد آنها در عملیات تراشکاری پیچیده مختلف را ارائه می دهد که ممکن است در کاتالوگ 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 محدوده یک کلاس وجود ندارد، هیچ استاندارد رسمی برای تعیین کلاس 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 می دهند و عاقلانه است که از این تغییرات آگاه باشید.
نمرات بیش از هر برنامه دیگری در تبدیل برنامه ها نقش حیاتی دارند.بنابراین، هنگام مرور کاتالوگ هر تامین کننده، قسمت تراشکاری بیشترین انتخاب درجه ها را خواهد داشت.
این طیف گسترده از درجه های تراشکاری نتیجه طیف وسیعی از عملیات تراشکاری است.این دسته از برش مداوم (جایی که لبه برش دائماً با قطعه کار درگیر است و ضربه نمی خورد، اما گرمای زیادی ایجاد می کند) تا برش قطع شده (جایی که ضربه های قوی رخ می دهد) را شامل می شود.
طیف گسترده ای از گریدهای تراشکاری نیز با قطرهای مختلف در تولید همراه است، 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 عمده معمولاً برای هر گروه مواد درجه های سری جداگانه ارائه می دهند.نمرات در هر سری از مواد سخت برای برش قطع شده تا مواد سخت برای برش مداوم متغیر است.
هنگام آسیاب، دامنه نمرات ارائه شده کوچکتر است.به دلیل ماهیت متناوب کاربرد، ابزارهای فرز به درجه های سخت با مقاومت در برابر ضربه 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 برش می شود.
بنابراین، کیفیت جداسازی باید با طیف وسیعی از سرعت های برش سازگار باشد و بستر باید به اندازه کافی قوی باشد تا در پایان عملیات برش را تحمل کند.
شیارهای کم عمق از انواع دیگر استثنا هستند.به دلیل شباهت به تراشکاری، تامین کنندگان با انتخاب گسترده ای از درج های شیاردار اغلب طیف وسیع تری از درجه ها را برای گروه ها و شرایط خاص مواد ارائه می دهند.
هنگام سوراخ کردن، سرعت برش در مرکز مته همیشه صفر است، در حالی که 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.
بسیاری از فروشگاه‌ها این اشتباه را مرتکب می‌شوند که فکر می‌کنند ابزارهای پیشرفته پلاگین و بازی هستند.این ابزارها می توانند در جا ابزارهای موجود قرار بگیرند و حتی در همان آسیاب پوسته یا جیب های تراشکاری به عنوان درج های کاربید جای بگیرند، اما این همان جایی است که شباهت ها به پایان می رسد.
پودرها، قطعات و محصولات روش‌های مختلفی هستند که شرکت‌ها برای تولید مواد افزودنی پیش می‌برند.کاربید و ابزار برش زمینه های مختلف موفقیت هستند.
سری دریل های Ceratizit WTX-HFDS OWSI را 3.5 دقیقه در هر قسمت در کارهای پیچیده صرفه جویی کرد و عملیات غیر ضروری را کاملا حذف کرد و سودآوری را افزایش داد.