Com seleccionar el grau de carbur

Com que no hi ha estàndards internacionals que defineixin graus o aplicacions de carbur, els usuaris han de confiar en el seu propi criteri i coneixements bàsics per tenir èxit.#base
Mentre que el terme metal·lúrgic "grau de carbur" es refereix específicament al carbur de tungstè (WC) sinteritzat amb cobalt, el mateix terme té un significat més ampli en el mecanitzat: carbur de tungstè cimentat en combinació amb recobriments i altres tractaments.Per exemple, dos inserts de tornejat fets amb el mateix material de carbur però amb diferents recobriments o posttractament es consideren graus diferents.Tanmateix, no hi ha estandardització en la classificació de les combinacions de carbur i recobriment, de manera que diferents proveïdors d'eines utilitzen diferents designacions i mètodes de classificació a les seves taules de classes.Això pot dificultar la comparació de graus per a l'usuari final, cosa que és un problema particularment difícil atès que la idoneïtat d'un grau de carbur per a una aplicació determinada pot afectar significativament les condicions de tall probables i la vida útil de l'eina.
Per navegar per aquest laberint, els usuaris primer han d'entendre de què està fet el carbur i com cada element afecta els diferents aspectes del mecanitzat.
El suport és el material nu de la inserció de tall o l'eina sòlida sota recobriment i posttractament.Normalment consta d'un 80-95% de WC.Per donar al material base les propietats desitjades, els fabricants de materials hi afegeixen diversos elements d'aliatge.El principal element d'aliatge és el cobalt (Co).Els nivells més alts de cobalt proporcionen una major duresa i els nivells més baixos de cobalt augmenten la duresa.Els substrats molt durs poden arribar als 1800 HV i proporcionen una excel·lent resistència al desgast, però són molt fràgils i només aptes per a condicions molt estables.El substrat molt fort té una duresa d'uns 1300 HV.Aquests substrats només es poden mecanitzar a velocitats de tall més baixes, es desgasten més ràpidament, però són més resistents a talls interromputs i condicions adverses.
L'equilibri correcte entre duresa i tenacitat és el factor més important a l'hora d'escollir un aliatge per a una aplicació concreta.L'elecció d'un grau massa dur pot provocar microesquerdes al llarg de l'avantguarda o fins i tot una fallada catastròfica.Al mateix temps, els graus massa durs es desgasten ràpidament o requereixen una reducció de la velocitat de tall, la qual cosa redueix la productivitat.La taula 1 ofereix algunes pautes bàsiques per triar el duròmetre adequat:
La majoria de les insercions de carbur i les eines de carbur moderns estan recobertes amb una pel·lícula fina (de 3 a 20 micres o de 0,0001 a 0,0007 polzades).El recobriment sol estar format per capes de carboni de nitrur de titani, òxid d'alumini i nitrur de titani.Aquest recobriment augmenta la duresa i crea una barrera tèrmica entre el retall i el substrat.
Tot i que només va guanyar popularitat fa una dècada, afegir un tractament addicional posterior al recobriment s'ha convertit en l'estàndard de la indústria.Aquests tractaments solen ser amb sorra o altres mètodes de poliment que suavitzen la capa superior i redueixen la fricció, la qual cosa redueix la generació de calor.La diferència de preu sol ser molt petita i en la majoria dels casos es recomana preferir la varietat tractada.
Per seleccionar el grau de carbur correcte per a una aplicació concreta, consulteu el catàleg o el lloc web del proveïdor per obtenir instruccions.Tot i que no hi ha cap estàndard internacional formal, la majoria de venedors utilitzen gràfics per descriure els rangs operatius recomanats per a les qualificacions basats en un "rang d'ús" expressat com una combinació alfanumèrica de tres caràcters, com ara P05-P20.
La primera lletra indica el grup de materials ISO.A cada grup de material se li assigna una lletra i un color corresponent.
Els dos números següents representen la duresa relativa dels graus de 05 a 45 en increments de 5. Les aplicacions 05 requereixen un grau molt dur per a condicions favorables i estables.45 Aplicacions que requereixen aliatges molt resistents per a condicions dures i inestables.
De nou, no hi ha cap estàndard per a aquests valors, per la qual cosa s'han d'interpretar com a valors relatius a la taula de qualificació particular en què apareixen.Per exemple, els graus marcats P10-P20 en dos catàlegs de diferents proveïdors poden tenir una duresa diferent.
Un grau marcat P10-P20 en una taula de classe de tornejat pot tenir una duresa diferent que un grau marcat P10-P20 en una taula de classe de fresat, fins i tot en el mateix catàleg.Aquesta diferència es redueix al fet que les condicions favorables varien d'una aplicació a una altra.Les operacions de tornejat es fan millor amb graus molt durs, però quan es fresa, les condicions favorables requereixen certa resistència a causa de la naturalesa intermitent.
La taula 3 ofereix una taula hipotètica d'aliatges i el seu ús en operacions de tornejat de complexitat variable, que es poden enumerar al catàleg d'un proveïdor d'eines de tall.En aquest exemple, es recomana la classe A per a totes les condicions de tornejat, però no per a talls interromputs pesats, mentre que la classe D es recomana per a tornejos interromputs intensos i altres condicions molt desfavorables.Eines com ara Grades Finder de MachiningDoctor.com poden cercar qualificacions amb aquesta notació.
De la mateixa manera que no hi ha cap estàndard oficial per a l'abast dels segells, no hi ha cap estàndard oficial per a les marques.Tanmateix, la majoria dels principals proveïdors d'inserts de carbur segueixen les directrius generals per a les seves designacions de grau.Els noms "clàssics" tenen el format de sis caràcters BBSSNN, on:
L'explicació anterior és correcta en molts casos.Però com que no es tracta d'un estàndard ISO/ANSI, alguns venedors han fet els seus propis ajustos al sistema, i seria prudent estar al corrent d'aquests canvis.
Més que cap altra aplicació, els aliatges tenen un paper vital en les operacions de tornejat.Per això, un perfil tornejat tindrà la major selecció de graus en consultar el catàleg de qualsevol proveïdor.
L'àmplia gamma de graus de tornejat és el resultat d'una àmplia gamma d'operacions de tornejat.Tot entra en aquesta categoria, des del tall continu (on el tall està en contacte constant amb la peça i no experimenta cops, sinó que genera molta calor) fins al tall interromput (que genera forts cops).
L'àmplia gamma de graus de tornejat també cobreix un gran nombre de diàmetres en producció, des de 1/8″ (3 mm) per a màquines de tipus suís fins a 100″ per a ús industrial pesat.Com que la velocitat de tall també depèn del diàmetre, es requereixen diferents graus optimitzats per a velocitats de tall baixes o altes.
Els grans proveïdors solen oferir sèries separades de graus per a cada grup de materials.En cada sèrie, els graus van des de materials durs adequats per a mecanitzat interromput fins a aquells adequats per a mecanitzat continu.
En fresar, la gamma de graus que s'ofereix és menor.A causa de la naturalesa predominantment intermitent de l'aplicació, els talladors requereixen graus resistents amb alta tenacitat.Per la mateixa raó, el recobriment ha de ser prim, en cas contrari no suportarà l'impacte.
La majoria de proveïdors fresaran diferents grups de materials amb suports rígids i diferents recobriments.
Quan es trosseja o ranura, la selecció del grau està limitada a causa dels factors de velocitat de tall.És a dir, el diàmetre es fa més petit a mesura que el tall s'acosta al centre.Així, la velocitat de tall es redueix gradualment.Quan es talla cap al centre, la velocitat finalment arriba a zero al final del tall, i l'operació es converteix en una cisalla en lloc d'un tall.
Per tant, els graus utilitzats per a la separació han de ser compatibles amb una àmplia gamma de velocitats de tall i el substrat ha de ser prou resistent per suportar el cisallament al final de l'operació.
Les ranures poc profundes són una excepció a altres tipus.A causa de les similituds amb el tornejat, els venedors amb una gran selecció d'inserts de ranurat sovint ofereixen una major varietat de graus per a determinats grups de materials i condicions.
Quan es perfora, la velocitat de tall al centre del trepant és sempre zero, i la velocitat de tall a la perifèria depèn del diàmetre del trepant i de la velocitat de rotació del cargol.Els graus optimitzats per a altes velocitats de tall no són adequats i no s'han d'utilitzar.La majoria de venedors ofereixen només algunes varietats.
Les pols, les peces i els productes són diferents maneres en què les empreses impulsen la fabricació additiva.El carbur i les eines són diferents àrees d'èxit.
Els avenços dels materials han permès crear una fresa ceràmica que funciona bé a velocitats de tall més baixes i competeix amb les freses de carbur en una àmplia gamma d'aplicacions.La vostra botiga pot començar a utilitzar eines de ceràmica.
Moltes botigues cometen l'error de pensar que les eines avançades són plug-and-play.Aquestes eines poden cabre en els suports d'eines existents o fins i tot a les mateixes butxaques de fresat o tornejat que les insercions de carbur, però aquí acaben les similituds.