Memilih Alat Potong Ideal untuk Berbagai Bahan yang Diproses

Dalam pemesinan, pilihan alat adalah suatu teknologi. Kita tahu bahwa performa pemotongan alat seringkali bergantung pada materi bagian pemotongan alat, struktur alat, dan materi geometris alat. Apa yang mempengaruhi umur alat, efisiensi pemrosesan, kualitas pemrosesan, dan biaya pemrosesan adalah materi alat itu sendiri dan materi benda kerja yang diproses oleh alat.

Oleh karena itu, dalam pemesinan, memilih alat yang sesuai untuk memproses bagian dari bahan yang berbeda tidak hanya meningkatkan efisiensi pemrosesan dan kualitas pemrosesan, tetapi juga memperpanjang umur alat dan mengurangi biaya pemrosesan.

Saat ini, ada enam bahan utama untuk alat pemesinan: alat berlian, alat PCBN, alat keramik, alat berlapis, alat karbida, dan alat steel kecepatan tinggi. Mari kita lihat jenis bahan mana yang cocok untuk memproses bagian enam alat ini.

Alat Berlian

Alat berlian dibagi menjadi: alat berlian alam, alat berlian PCD, dan alat berlian CVD.

Alat berlian sebagian besar digunakan untuk pemotongan halus dan bor pada logam non-ferrous dan bahan non-logam pada kecepatan tinggi. Cocok untuk memproses berbagai non-logam tahan aus dan berbagai logam non-ferrous tahan aus. Kelemahan alat berlian adalah stabilitas termal yang buruk. Ketika suhu pemotongan melebihi 700℃～800℃, kekerasannya akan sepenuhnya hilang. Selain itu, tidak cocok untuk memotong logam ferrous, karena berlian (karbon) mudah bereaksi dengan atom besi pada suhu tinggi, mengubah atom karbon menjadi struktur grafit, dan alat mudah rusak.

Alat PCBN

Alat PCBN dapat dibagi menjadi blad PCBN utuh dan blad komposit PCBN yang disinter dengan karbida padat.

Alat PCBN cocok untuk finishing berbagai bahan sulit diproses seperti steel terkeras, cast iron keras, alloy tahan panas, karbida keras, dan bahan permukaan sprue. Akurasi pemesinan dapat mencapai IT5 (lubang IT6), dan nilai kekasaran permukaan dapat semakin kecil Ra1.25～0.20m. Alat PCBN memiliki keawetan dan kekuatan lentur yang buruk. Oleh karena itu, alat bubut boron kubik tidak cocok untuk roughing pada kecepatan rendah dan beban beban besar. Pada saat yang sama, tidak cocok untuk memotong bahan dengan plastisitas tinggi (seperti alloy aluminium, alloy tembaga, alloy nikon, steel dengan plastisitas tinggi, dll.). Karena memotong logam ini akan menghasilkan tepian padatan yang serius, yang akan merusak permukaan yang diproses.

Alat Keramik

Bahan alat keramik secara umum dapat dibagi menjadi tiga kategori: keramik berbasis alumina, keramik berbasis silicon nitride, dan keramik komposit silicon nitride-alumina berbasis.

Keramik adalah salah satu bahan alat yang terutama digunakan untuk finishing dan semi-finishing pada kecepatan tinggi. Alat keramik cocok untuk memotong semua jenis cast iron (cast iron abu-abu, cast iron ductile, cast iron taat, cast iron dingin, cast iron tahan aus alloy tinggi) dan steel (steel struktural karbon, steel struktural alloy, steel kekuatan tinggi, steel manganese tinggi, steel terkeras) dll.), juga dapat digunakan untuk memotong alloy tembaga, grafit, plastik rekayasa dan bahan komposit. Bahan alat keramik memiliki masalah kekuatan lentur rendah dan keawetan terhadap beban besar yang buruk. Tidak cocok untuk memotong pada kecepatan rendah dan beban beban besar.

Alat Berlapis

Menurut metode pelapisan yang berbeda, dapat dibagi menjadi alat berlapis pelapisan kimia vapor (CVD) dan alat berlapis pelapisan fisik vapor (PVD). Menurut materi substrat yang berbeda, dapat dibagi menjadi alat berlapis karbida padat, alat berlapis steel kecepatan tinggi, dan alat berlapis pada keramik dan bahan superkeras. Menurut sifat materi, dapat dibagi menjadi alat berlapis keras dan alat berlapis lembut. Ada juga alat berlapis nano yang populer.

Alat berlapis memiliki potensi besar dalam bidang penggerusan CNC dan akan menjadi variasi alat yang paling penting dalam bidang penggerusan CNC di masa depan. Teknologi pelapisan telah diterapkan pada end mill, reamer, bor, alat pemesinan lubang komposit, hob gigi, shaper gigi, shaver gigi, broach bentuk, dan berbagai insert indexable yang dipegang mesin untuk memenuhi persyaratan pemotongan kecepatan tinggi Kebutuhan bahan seperti steel dan cast iron, alloy tahan panas dan logam non-ferrous. Seiring bertambahnya ketebalan lapisan, umur alat akan meningkat, tetapi ketika ketebalan lapisan mencapai saturasi, umur alat tidak akan meningkat secara signifikan lagi. Ketika lapisan terlalu tebal, mudah menyebabkan pelupasan, dan ketika lapisan terlalu tipis, daya tahan aus buruk.

Alat Karbida

Menurut komposisi kimia utama, karbida padat dapat dibagi menjadi karbida tungsten berbasis karbida tungsten dan karbida titanium karbon (nitride) (TiC(N))-based karbida padat. Di antaranya, karbida tungsten berbasis karbida tungsten meliputi karbida tungsten-kobalt (YG), tungsten-kobalt-titanium (YT), dan karbida langka ditambahkan (YW). Mereka masing-masing memiliki keuntungan dan kerugian. Komponen utamanya adalah karbida tungsten (WC) dan karbida Titanium (TiC), karbida tantalum (TaC), karbida niobium (NbC), dll.

Alloy YG terutama digunakan untuk memproses cast iron, logam non-ferrous dan bahan non-logam. Karbida padat butir halus (seperti YG3X, YG6X) memiliki kekerasan dan daya tahan aus yang lebih tinggi dari butir sedang ketika kandungan kobalt sama. Cocok untuk memproses beberapa cast iron keras khusus, stainless steel austenitic, alloy tahan panas, alloy titanium, bronze keras dan bahan isolasi tahan aus, dll. Keunggulan utama karbida YT adalah kekerasan tinggi, daya tahan panas yang baik, kekerasan dan kekuatan tekanan yang lebih tinggi pada suhu tinggi dari YG, dan daya tahan oksidasi yang lebih baik. Alloy YW memiliki sifat alloy YG dan YT dengan performa keseluruhan yang baik.

Alat Steel Kecepatan Tinggi

Menurut tujuan yang berbeda, steel kecepatan tinggi dapat dibagi menjadi steel kecepatan tinggi umum dan steel kecepatan tinggi berperforma tinggi. Steel kecepatan tinggi umum secara umum dapat dibagi menjadi dua jenis: steel tungsten dan steel tungsten-molybdenum. Steel kecepatan tinggi berperforma tinggi terutama mencakup kategori berikut: steel kecepatan tinggi karbon tinggi, steel kecepatan tinggi vanadium tinggi, steel kecepatan tinggi kobalt, steel kecepatan tinggi aluminium, steel superkeras nitrogen.

Steel kecepatan tinggi umum: terutama digunakan untuk memproduksi alat potong (seperti bor, tap, blade gergaji) dan alat presisi (seperti hob gigi, shaper gigi, dan broach) untuk bahan logam dengan kekerasan pemotongan HB≤300. Jenis steel yang umum digunakan adalah W18Cr4V , W6Mo5Cr4V2, dll.

Steel kecepatan tinggi tujuan khusus: Termasuk steel kecepatan tinggi kobalt dan steel superkeras (kekerasan HRC68～70), terutama digunakan untuk membuat alat untuk memotong logam sulit diproses (seperti alloy tahan panas, alloy titanium dan steel kekuatan tinggi). Jenis steel yang umum digunakan adalah W12Cr4V5Co5, W2Mo9Cr4VCo8, dll.