Εισαγωγή άρθρου
Οι τελικοί μύλοι είναι από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα εργαλεία κοπής στην κατεργασία CNC, την κατασκευή καλουπιών και το φινίρισμα μεταλλικών εξαρτημάτων. Είτε σε ένα παραδοσιακό μηχανουργείο είτε σε ένα-κέντρο κατεργασίας CNC υψηλής ταχύτητας, το υλικό που χρησιμοποιείται για το εργαλείο επηρεάζει άμεσα την ταχύτητα κοπής, την ποιότητα της επιφάνειας, τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και το κόστος παραγωγής.
Καρβίδιοκαιτελικοί μύλοι HSSείναι οι δύο πιο συνηθισμένοι τύποι υλικών κοπτικών εργαλείων. Διαφέρουν σημαντικά ως προς τη χημική σύνθεση, τη διαδικασία κατασκευής, τις μηχανικές ιδιότητες και το εύρος εφαρμογής. Η επιλογή του λανθασμένου υλικού μπορεί να οδηγήσει όχι μόνο σε πρόωρη αστοχία του εργαλείου αλλά και σε αστοχία του τεμαχίου εργασίας και ζημιά του μηχανήματος.
HSS End Mills: A Symbol Of Resilience
Το HSS (High-Speed Steel) είναι ένας χάλυβας εργαλείων υψηλής-άνθρακα που περιέχει στοιχεία κράματος όπως βολφράμιο (W), μολυβδαίνιο (Mo), χρώμιο (Cr) και βανάδιο (V). Μέσω της θερμικής επεξεργασίας απόσβεσης και σκλήρυνσης, το HSS επιτυγχάνει υψηλή ισορροπία σκληρότητας και σκληρότητας. Οι συνήθεις βαθμοί περιλαμβάνουν Μ2, Μ35 και Μ42.
- M2: γενικής χρήσης, καλή συνολική απόδοση και χαμηλή τιμή.
- M35: Προσθέτει 5% κοβάλτιο για τη βελτίωση της αντοχής στη θερμότητα και είναι κατάλληλο για την κοπή ανοξείδωτου χάλυβα.
- M42: Περιέχει 8% κοβάλτιο, έχει καλύτερη αντοχή στη θερμότητα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για υλικά υψηλότερης σκληρότητας.
- Υψηλή ανθεκτικότητα: ισχυρή αντοχή στην κρούση και δεν είναι εύκολο να κοπεί.
- Μέτρια ανοχή θερμοκρασίας κοπής: η απόδοση αρχίζει να μειώνεται στους 500~600 βαθμούς.
- Regrindable: Η διάρκεια ζωής του εργαλείου μπορεί να παραταθεί με ακόνισμα μετά τη φθορά του.
- Υψηλό κόστος απόδοσης: κατάλληλο για επεξεργασία μεσαίας και χαμηλής ταχύτητας και μικρής παρτίδας.
Carbide End Mills: The King Of Hardness
Το τσιμεντοειδές καρβίδιο κατασκευάζεται κυρίως από καρβίδιο βολφραμίου (WC) και κοβάλτιο (Co) ως συνδετικό, που παράγεται μέσω πυροσυσσωμάτωσης υψηλής{{0} θερμοκρασίας με χρήση μεταλλουργίας σκόνης. Μερικά-εργαλεία κοπής υψηλής ποιότητας ενσωματώνουν επίσης στοιχεία όπως τιτάνιο (Ti), ταντάλιο (Ta) και νιόβιο (Nb) για ενίσχυση της αντοχής στη θερμική ρωγμή και την οξείδωση.
- Μικρο-καρβίδιο: μέγεθος σωματιδίων 0,5~1,0 μm, κατάλληλο για φινίρισμα υψηλής-ταχύτητας.
- Εξαιρετικά λεπτόκοκκο-καρβίδιο: σωματίδια μικρότερα από 0,5 μm, υψηλότερη σκληρότητα και πιο αιχμηρή κοπτική άκρη.
- Εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα: περίπου HRA 90, μπορεί εύκολα να κόψει υλικά υψηλής σκληρότητας.
- Αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία: η θερμοκρασία κοπής μπορεί να φτάσει τους 1000 βαθμούς, διατηρώντας παράλληλα τη σκληρότητα.
- Υψηλή αντοχή στη φθορά: κατάλληλο για μακροπρόθεσμη-και υψηλή-κοπή κοπής.
- Υψηλές απαιτήσεις ακαμψίας για εργαλειομηχανές: χαμηλή σκληρότητα, ανάγκη αποφυγής κραδασμών και κραδασμών.
Καρβίδιο Vs. Hss: Απόδοση εργαλείου
|
Δείκτες απόδοσης |
HSS End Mills |
Carbide End Mills |
|
σκληρότητα |
HRC 62~68 |
HRA 89~93 |
|
σκληρότητα |
Υψηλή (ισχυρή αντοχή στην κρούση) |
Μεσαίο (εύκολο στο τσιπ) |
|
αντοχή στη φθορά |
μέσον |
Πολύ ψηλά |
|
Αντοχή στη θερμότητα |
500~600 μοίρες |
800~1000 μοίρες |
|
ταχύτητα κοπής |
Μεσαία προς χαμηλή ταχύτητα (20~60 m/min) |
Υψηλή ταχύτητα (100~300 m/min) |
|
Δυνατότητα επανατριβής |
Ακονίζεται εύκολα πολλές φορές |
Δύσκολο ακόνισμα (απαιτεί επαγγελματικό εξοπλισμό) |
Απόδοση κάτω από διαφορετικές συνθήκες κοπής
Στην πραγματική παραγωγή, διαφορετικές συνθήκες κοπής θα καθορίσουν άμεσα τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και την ποιότητα επεξεργασίας.HSSκαιΚαρβίδιοέχουν εμφανείς διαφορές στην απόδοση υπό διαφορετικές συνθήκες εργασίας:
- Καρβίδιο: Υψηλή σκληρότητα και ισχυρή αντοχή στη θερμότητα. Η ταχύτητα κοπής μπορεί εύκολα να φτάσει τα 100~300 m/min, κατάλληλη για φρεζάρισμα υψηλής ταχύτητας CNC.
Κάτω από αυτές τις συνθήκες, το εργαλείο δεν μαλακώνει εύκολα και μπορεί να διατηρήσει μια αιχμηρή κοπτική άκρη, επιτυγχάνοντας έτσι μια χαμηλή τραχύτητα επιφάνειας (Ra Μικρότερη ή ίση με 0,4 μm).
- HSS: Λόγω της ανεπαρκούς αντίστασης στη θερμότητα (η απόδοση πέφτει σημαντικά στους 500-600 βαθμούς), η θερμική αποσκλήρυνση εμφανίζεται εύκολα κατά την κοπή υψηλής ταχύτητας, με αποτέλεσμα η λεπίδα να αμβλύνει ή να κατσαρώνει και η τραχύτητα της επιφάνειας αυξάνεται.
- HSS: Η υψηλή σκληρότητα του επιτρέπει να αντέχει το φορτίο κρούσης που προκαλείται από τη διακοπή κοπής και δεν είναι εύκολο να κοπεί. Ως εκ τούτου, είναι κατάλληλο για άλεσμα χυτών που περιέχουν εγκλείσματα, κοπή τραχιών επιφανειών ή διαλείπουσες συνθήκες κοπής.
- Καρβίδιο: Ενδέχεται να εμφανιστούν μικρο-ρωγμές ή ρωγμές υπό κρουστικά φορτία, εκτός εάν χρησιμοποιείται ειδικός βαθμός σκληρότητας (όπως καρβίδιο τύπου K-) για τη βελτίωση της απόδοσης.
- Τραχιά κατεργασία: απαιτεί μεγαλύτερο βάθος κοπής και μεγαλύτερο ρυθμό τροφοδοσίας, με ισχυρότερους κραδασμούς. Το HSS είναι πιο ανθεκτικό- στις κρούσεις και έχει χαμηλό κόστος. Το εργαλείο μπορεί να αντικατασταθεί ή να ακονιστεί γρήγορα μετά τη φθορά.
- Φινίρισμα: Απαιτείται υψηλή ακρίβεια και ομαλό φινίρισμα. Τα εργαλεία καρβιδίου είναι αιχμηρά, μπορούν να διατηρήσουν σταθερές διαστάσεις και έχουν υψηλή αντοχή στη φθορά, καθιστώντας τα πιο κατάλληλα για τέτοιες εργασίες.
Carbide Vs HSS End Mills
|
VS |
HSS End Mills |
Carbide End Mills |
|
Υλικό |
Χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα + βολφράμιο, μολυβδαίνιο, χρώμιο, βανάδιο και άλλα στοιχεία κράματος, κατασκευασμένα με θερμική επεξεργασία απόσβεσης και σκλήρυνσης |
Καρβίδιο βολφραμίου (WC) + συνδετικό κοβάλτιο (Co), πυροσυσσωματωμένο σε υψηλή θερμοκρασία με μεταλλουργία σκόνης |
|
Εφαρμόσιμα υλικά |
Χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, χάλυβας μεσαίου άνθρακα, αλουμίνιο, χαλκός, χυτοσίδηρος |
Χάλυβας υψηλής σκληρότητας, ανοξείδωτος χάλυβας, κράμα τιτανίου, κράμα υψηλής θερμοκρασίας |
|
Μέθοδος επεξεργασίας |
Διακοπτόμενη κοπή, κοπή{0}}χαμηλής ταχύτητας |
Συνεχής κοπή, κοπή-με υψηλή ταχύτητα |
|
Απαιτήσεις εργαλειομηχανών |
Χαμηλές απαιτήσεις ακαμψίας |
Απαιτούνται εργαλειομηχανές υψηλής ακαμψίας και υψηλής ταχύτητας |
|
πλεονέκτημα |
Χαμηλό κόστος, υψηλή σκληρότητα, ακονίζεται ξανά, ευρύ φάσμα εφαρμογών |
Υψηλή σκληρότητα, καλή αντοχή στη φθορά, κατάλληλο για επεξεργασία υψηλής-ταχύτητας και υψηλής-ακρίβειας |
|
έλλειψη |
Κακή αντοχή στη φθορά, χαμηλή αντοχή στη θερμότητα και χαμηλή απόδοση επεξεργασίας |
Ανεπαρκής σκληρότητα, υψηλό κόστος και απαιτεί-υψηλή υποστήριξη εργαλειομηχανών |
|
Τυπικές Εφαρμογές |
Επεξεργασία συντήρησης, ακατέργαστη επεξεργασία καλουπιών, γενικά μηχανικά μέρη |
Μαζική επεξεργασία καλουπιών ακριβείας, εξαρτημάτων αεροπορίας και εξαρτημάτων υψηλής-σκληρότητας |
|
Ισχύοντα σενάρια |
Μικρή παρτίδα, πολλαπλών-υλικών, συνθήκες εργασίας χαμηλής ταχύτητας |
Μεγάλη παρτίδα, υλικό υψηλής σκληρότητας, επεξεργασία υψηλής ταχύτητας |
|
κόστος |
Χαμηλός |
ψηλά |
|
ζωή |
Κοντό (μπορεί να ακονιστεί πολλές φορές για να παρατείνει τη διάρκεια ζωής) |
Μακρύ (υψηλή αντοχή στη φθορά, αλλά δύσκολο να ακονιστεί) |
Θέματα επιλογής
- Συνθήκες εργαλειομηχανών: Οι εργαλειομηχανές χαμηλής-ακαμψίας είναι πιο κατάλληλες για HSS. Το CNC υψηλής-ακαμψίας μπορεί να δώσει πλήρη απόδοση στα πλεονεκτήματα του Carbide.
- Υλικό τεμαχίου εργασίας: Το καρβίδιο συνιστάται για σκληρότητα > 40 HRC. Το HSS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για χάλυβα χαμηλής σκληρότητας ή μη-σιδηρούχα μέταλλα.
- Παρτίδα και κόστος: Επιλέξτε Carbide για μεγάλες παρτίδες και αποτελεσματικότητα και επιλέξτε HSS για μεμονωμένα κομμάτια ή μικρές παρτίδες.
- Επικάλυψη εργαλείων: Οι επικαλύψεις TiN, TiAlN και AlTiN μπορούν να βελτιώσουν την αντοχή στη θερμότητα και τη διάρκεια ζωής του εργαλείου, ειδικά για το καρβίδιο.
Τέλος άρθρου
Καρβίδιο έναντι HSS: Η επιλογή μεταξύ σκληρότητας και σκληρότητας δεν είναι απλώς θέμα επιλογής μεταξύ σκληρότητας και σκληρότητας. Απαιτεί μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση με βάση την απόδοση εργαλειομηχανών, τα υλικά μηχανικής κατεργασίας, τις παραμέτρους κοπής και την κλίμακα παραγωγής. Οι τερματικοί μύλοι HSS υπερέχουν σε σταθερότητα και{2}}οικονομική απόδοση, ενώ οι μύλοι καρβιδίου είναι ένα ισχυρό εργαλείο για κατεργασία υψηλής-απόδοσης και υψηλής{4}}ακρίβειας. Ενώ οι μύλοι καρβιδίου είναι πιο ακριβοί ανά μονάδα, προσφέρουν χαμηλότερο συνολικό κόστος στη μηχανουργική κατεργασία υψηλού-όγκου-με υψηλή ταχύτητα.
Εάν θέλετε να αποκτήσετε ένα προσαρμοσμένο σχέδιο επιλογής εργαλείων με βάση τις δικές σας συνθήκες εργασίας,παρακαλώ επικοινωνήστεΕργαλείο WAT.Θα σας παρέχουμε επαγγελματική ανάλυση και αποτελεσματικές λύσεις.



