Moderne skæreværktøjsmaterialer har oplevet mere end 100 års udviklingshistorie fra kulstofstål til hurtigstål.hårdmetal, keramisk værktøjogsuperhårde værktøjsmaterialerI anden halvdel af det 18. århundrede var det oprindelige værktøjsmateriale primært kulstofstål. Fordi det på det tidspunkt blev brugt som det hårdeste materiale, der kunne bearbejdes til skæreværktøjer. På grund af dets meget lave varmebestandighedstemperatur (under 200 °C) har kulstofstål imidlertid den ulempe, at det øjeblikkeligt og fuldstændigt bliver sløvt på grund af skærevarme ved skæring ved høje hastigheder, og skæreområdet er begrænset. Derfor ser vi frem til værktøjsmaterialer, der kan skæres ved høje hastigheder. Det materiale, der fremstår for at afspejle denne forventning, er hurtigstål.
Hurtigstål, også kendt som frontstål, blev udviklet af amerikanske forskere i 1898. Det er ikke så meget, at det indeholder mindre kulstof end kulstofværktøjsstål, men at der tilsættes wolfram. På grund af den hårde wolframkarbids rolle reduceres dens hårdhed ikke under høje temperaturforhold, og fordi det kan skæres med en hastighed, der er meget højere end skærehastigheden for kulstofværktøjsstål, kaldes det hurtigstål. Fra 1900~1920 dukkede hurtigstål med vanadium og kobolt op, og dets varmebestandighed blev øget til 500~600 °C. Skærehastigheden for skærestål når 30~40 m/min, hvilket er næsten 6 gange så højt. Siden da, med serialiseringen af dets bestanddele, er der dannet wolfram- og molybdæn-hurtigstål. Det er stadig meget anvendt indtil nu. Fremkomsten af hurtigstål har forårsaget en
revolution inden for skæreprocesser, hvilket i høj grad forbedrer produktiviteten ved metalbearbejdning og kræver en fuldstændig ændring af maskinværktøjets struktur for at tilpasse sig kravene til skæreydelsen i dette nye værktøjsmateriale. Fremkomsten og videreudviklingen af nye maskinværktøjer har til gengæld ført til udviklingen af bedre værktøjsmaterialer, og værktøjer er blevet stimuleret og udviklet. Under de nye fremstillingsteknologiske forhold har hurtigstålværktøjer også problemet med at begrænse værktøjets holdbarhed på grund af skærevarme ved skæring ved høj hastighed. Når skærehastigheden når 700 °C, er hurtigstålet
Spidsen er fuldstændig sløv, og ved skærehastigheder over denne værdi er den fuldstændig umulig at skære. Som følge heraf er der opstået hårdmetalværktøjsmaterialer, der opretholder tilstrækkelig hårdhed under højere skæretemperaturforhold end ovenstående, og som kan skæres ved højere skæretemperaturer.
Bløde materialer kan skæres med hårde materialer, og for at skære hårde materialer er det nødvendigt at bruge materialer, der er hårdere end det. Det hårdeste stof på Jorden i øjeblikket er diamant. Selvom naturlige diamanter længe er blevet opdaget i naturen, og de har en lang historie med at bruge dem som skæreværktøjer, er syntetiske diamanter også blevet syntetiseret med succes så tidligt som i begyndelsen af 50'erne af det 20. århundrede, men den reelle anvendelse af diamanter til at fremstille i vid udstrækningindustrielle skæreværktøjsmaterialerer stadig et spørgsmål om de seneste årtier.
På den ene side bliver brugen af moderne ingeniørmaterialer mere og mere udbredt med udviklingen af moderne rumteknologi og luftfartsteknologi, selvom det forbedrede hurtigstål, hårdmetal og ...nye keramiske værktøjsmaterialerVed skæring af traditionelle bearbejdningsemner fordobles skærehastigheden og skæreproduktiviteten eller øges endda snesevis af gange, men når man bruger dem til at bearbejde ovenstående materialer, er værktøjets holdbarhed og skæreeffektiviteten stadig meget lav, og skærekvaliteten er vanskelig at garantere, nogle gange endda umulig at bearbejde, hvilket betyder, at man er nødt til at bruge skarpere og mere slidstærke værktøjsmaterialer.
På den anden side, med den hurtige udvikling af modernemaskinfremstillingog forarbejdningsindustrien, den udbredte anvendelse af automatiske værktøjsmaskiner, CNC-bearbejdningscentre og ubemandede bearbejdningsværksteder, for yderligere at forbedre bearbejdningsnøjagtigheden, reducere værktøjsskiftetiden og forbedre bearbejdningseffektiviteten, stilles der flere og flere presserende krav til mere holdbare og stabile værktøjsmaterialer. I dette tilfælde har diamantværktøjer udviklet sig hurtigt, og samtidig har udviklingen afdiamantværktøjsmaterialerer også blevet promoveret kraftigt.
Diamantværktøjsmaterialerhar en række fremragende egenskaber med høj bearbejdningsnøjagtighed, hurtig skærehastighed og lang levetid. For eksempel kan brugen af Compax-værktøjer (polykrystallinsk diamantkompositplade) sikre bearbejdning af titusindvis af stempelringsdele af siliciumaluminiumlegering, og deres værktøjsspidser forbliver stort set uændrede; Bearbejdning af flyaluminiumsriste med Compax-fræsere med stor diameter kan nå skærehastigheder på op til 3660 m/min; disse er uforlignelige med hårdmetalværktøjer.
Ikke nok med det, brugen afdiamantværktøjsmaterialerkan også udvide bearbejdningsfeltet og ændre den traditionelle bearbejdningsteknologi. Tidligere kunne spejlbearbejdning kun bruge slibning og polering, men nu kan der ikke kun bruges naturlige enkeltkrystaldiamantværktøjer, men i nogle tilfælde også PDC superhårde kompositværktøjer til superpræcisionsnærskæring for at opnå drejning i stedet for slibning. Med anvendelsen afsuperhårde værktøjerDer er opstået nogle nye koncepter inden for bearbejdning, såsom brugen af PDC-værktøjer, hvor den begrænsende drejehastighed ikke længere er værktøjet, men maskinværktøjet, og når drejehastigheden overstiger en bestemt hastighed, opvarmes emnet og værktøjet ikke. Implikationerne af disse banebrydende koncepter er vidtrækkende og tilbyder ubegrænsede perspektiver for den moderne bearbejdningsindustri.
Opslagstidspunkt: 2. november 2022
