Otázka: Nástrojové řezné materiály
Předmět: Strojírenství
Přidal(a): Nick
Druhy, charakteristika, značení a použití nástrojových materiálů, výroba slinutých karbidů. Způsoby chlazení nástrojů.
Rozdělení
1)Nástrojové oceli
- a) nelegované (uhlíkové)
- b) legované
- c) rychlořezné
- d) legované na lité nástroje (42 29 92)
a) Nelegované (uhlíkové)
- značení 191xx – 192xx
- C >0,7% – nadeutektoidní oceli
- vysoká tvrdost i houževnatost
- použití pro ruční nástroje – výstružníky, závitníky, dláta, pily
C do 1,5%
- vysoká tvrdost, nízká houževnatost
- použití pro pilníky
b) Legované
- značení 193xx – 197xx
- řezná schopnost do 250 ºC
- legovací prvky: Chrom, Křemík, Vanad, Wolfram, Mangan
oceli manganové – 193xx
- vysoká rozměrová stálost – závitníky, závitové čelisti, závitové frézy, výstružníky
oceli chromové – 194xx
- chrom zvyšuje pevnost
- vysoká tvrdost a houževnatost
- vrtáky, výstružníky, závitořezné nástroje, protahovací trny, tvarové frézy, měřidla
- obrábění tvrdých materiálů (sklo, mramor, břidlice, tvrdé dřevo)
oceli wolframové – 197xx
- vysoká tvrdost i při vyšších teplotách, odolnost proti otěru
- nejkvalitnější vrtáky, výstružníky, frézy, závitníky, chirurg. Nástroje
- obrábění nejtvrdších materiálů
c) Rychlořezné
- značení 198xx
- řezná schopnost do 600 ºC
- legovací prvky stejné jako u legovaných ocelí jen ve vyšším % zastoupení
- vysoká tvrdost, odolnost proti otěru
d) Na lité nástroje
- značení 42 292
- frézy, výhrubníky, destičky na soustružnické nože
2) Tvrdé řezné materiály (TVRDOKOVY)
- a) slinuté karbidy (SK)
- b) řezná keramika
- c) technické diamanty
- d) kubický (polykrystalický) nitrid boru (CBN)
a) Slinuté karbidy
- značení SK
- výroba – nekovové řezné materiály vyrábějí se práškovou metalurgií z těžkých kovů (titan, tantal, wolfram)
- spékání směsi (tvrdé, rozměrově a tvarově upravitelné směsi např. broušením, lapováním) za vysoké teploty a tlaku
- vyrábějí se ve tvaru a rozměru normalizovaných destiček
- řezná schopnost do 900 ºC
- možnost recyklace
Slinuté karbidy jednokarbidové
- soustava WC-Co (karbid wolframu + kobaltové pojivo)
- používají se pro obrábění litiny, neželezných kovů a jejich slitin
Slinuté karbidy dvoukarbidové
- soustava WC-TiC-Co (karbid wolframu + karbid titanu + kob. pojivo)
- používají se pro obrábění všech ocelí
CVD povlaky
- nanášeny chemickou reakcí při teplotách 700 – 1050 ºC
- odolnost proti otěru a dobrá adheze ke SK
PVD povlaky
- nanášeny při teplotách 400 – 600 ºC
- proces se skládá z postupného odpařování kovu, který reaguje s dusíkem a tím se na
- povrchu nástroje tvoří tvrdý nitridický povlak
- odolnost proti otěru, houževnatost, odolnost proti tepelným trhlinám
b) Řezná keramika
- rozdělení na čisté oxidy, cermetry a karbidové oxidy
- řezná schopnost do 1200 ºC
- výroba práškovou metalurgií, výchozí surovina Al2O3 (oxid hlinitý získáván z bauxitu)
- malá pevnost v ohybu (nesmí se přerušovat řez)
- odolnost proti otěru, nízká cena
- po otupení se nedají znovu naostřit
c) Technické diamanty
- rozdělení na přírodní a technické (uměle vytvořené)
- nejtvrdší minerál, citlivost na otřesy
- jednoduché jednobřité nástroje (nože)
- řezná schopnost do 1600 ºC
b) Kubický nitrid boru (CBN)
- vysoká tvrdost i za vysoké teploty
- vyrábí se při vysokých teplotách a tlacích, jejich působením se dosáhne spojení kubických krystalů bóru s keramickým nebo kovovým pojivem
- řezná schopnost až 2000 ºC
- obrábění tvrdých materiálů – kalená ocel do hloubky 4mm
3) Brousící materiály
složení
- pojivo + brusivo
brusiva
- přírodní (pískovec, diamant, křemen)
- umělé (korund, karbid křemíku, karbid boru)
pojivo
- látka která slouží ke spojení zrn brusiva
u materiálu určujeme
- zrnitost (určena šířkou zrn)
- tvrdost (odolnost zrn)
- struktura (poměr brusiva a pojiva)
Způsoby chlazení materiálu
- chlazení nástrojů se provádí přívodem řezných kapalin do místa řezu
- řezné kapaliny chladí a působí svým mazacím účinkem (zmenšují tření mezi čelem nástroje a třískou)
- kapalina musí mít dobrou tepelnou vodivost a mazivost
Řezná kapalina má za úkol
- odvádět teplo z místa řezu,
- snížit práci vlivem tření,
- snížit intenzitu otupování nástroje,
- zlepšit kvalitu obrobené plochy,
- odvádět třísky z místa řezu.
vodní roztoky
- použití pro dokončovací operace (např. broušení)
roztoky mýdel
- dokončovací operace
emulze
- směs minerálních olejů, mýdla, alkoholu a vody
- dobře chladí i mažou
- nejpoužívanější
řezné oleje
- vysoká mazací schopnost
- použití při vysoké kvalitě povrchu obráběné plochy
- obrábění ozubených kol, řezání závitů
Přívod řezné kapaliny do místa řezu
- standardním chlazením
- tlakovým chlazením
- podchlazením řezné kapaliny
- vnitřním chlazením
K chlazení můžeme také používat
- pasty
- plyny
- mlhy
