Изборът на правилна твърдосплавна пластина е един от най-важните фактори за ефективността, качеството и стабилността на процесите при металорежещата обработка. Правилно подбраната твърдосплавна пластина осигурява по-стабилен процес, по-добро качество на повърхнината и по-дълъг живот на инструмента.

Съвременните твърдосплавни пластини се разработват за конкретни приложения, материали и режими на работа. Именно затова правилният избор не трябва да се базира единствено на размер или цена, а на цялостен технологичен анализ на обработката.

Какво представлява твърдосплавната пластина

Твърдосплавната пластина е сменяем режещ елемент, използван при:

струговане
фрезоване
пробиване
канално рязане
резбонарязване

Най-често пластините са изработени от:

циментиран карбид (твърдосплав)
CERMET материали
керамика
CBN
PCD

В индустриалната практика най-разпространени са твърдосплавните пластини поради добрия баланс между:

устойчивост на износване
здравина
производителност
цена

Основни фактори при избора на пластина

Правилният избор зависи от няколко ключови параметъра.

1. Материал на обработвания детайл

Това е най-важният фактор.

Според ISO класификацията материалите се разделят в няколко основни групи.

ISO P – стомани

Включват:

конструкционни стомани
легирани стомани
въглеродни стомани

Features:

образуват непрекъсната стружка
генерират висока температура
изискват стабилна геометрия

Подходящи пластини:

универсални или P-група пластини
покрития с висока термоустойчивост

ISO M – неръждаеми стомани

Неръждаемите материали са трудни за обработка поради:

висока пластичност
склонност към уякчаване
висока температура при рязане

Необходими характеристики:

остри геометрии
добра устойчивост срещу залепване
стабилно охлаждане

ISO K – чугуни

Чугунът образува къса стружка и се обработва сравнително стабилно.

Основни изисквания:

висока устойчивост на абразивно износване
термична стабилност

ISO N – алуминий и цветни метали

Тези материали изискват:

много остър режещ ръб
полирана повърхност
минимално триене

При алуминия най-честият проблем е залепването на материал върху инструмента.

ISO S – топлоустойчиви сплави

Тук попадат:

Inconel
Hastelloy
титанови сплави

Тези материали създават:

висока температура
сериозно натоварване
ускорено износване

Изискват се висок клас пластини и стабилни режими.

ISO H – закалени материали

При обработка над ~45 HRC се използват:

CBN пластини
специализирани твърдосплавни решения

2. Вид на обработката

Изборът зависи силно от типа операция.

Груба обработка

При грубата обработка основната цел е високо отнемане на материал.

Необходими характеристики:

здрава геометрия
устойчив режещ ръб
висока якост

Обикновено се използват:

по-големи радиуси
по-здрави пластини
по-дебели режещи ръбове

Получистова обработка

Тук се търси баланс между:

производителност
стабилност
качество на повърхнината

Довършителна обработка

При finishing операциите най-важни са:

ниска грапавост
висока точност
минимални вибрации

Използват се:

остри геометрии
малки радиуси
по-ниски подавания

3. Геометрия на пластината

Геометрията оказва огромно влияние върху:

стружкообразуването
силите на рязане
стабилността на процеса

Положителна геометрия

Advantages:

по-ниски сили на рязане
по-меко рязане
подходяща за нестабилни детайли

Недостатък:

по-ниска здравина на ръба

Използва се при:

неръждаеми стомани
алуминий
тънкостенни детайли

Отрицателна геометрия

Advantages:

висока здравина
устойчивост при тежки режими

Недостатък:

по-високи сили на рязане

Подходяща е за:

груба обработка
стабилни машини
масивни детайли

4. Радиус на върха

Радиусът влияе върху:

качеството на повърхнината
стабилността
риска от вибрации

Малък радиус

Advantages:

по-ниски сили
подходящ за finishing

Недостатък:

по-ниска устойчивост

Голям радиус

Advantages:

по-висока здравина
възможност за по-високо подаване

Недостатък:

по-висок риск от вибрации

5. Покритие на пластината

Покритията имат критично значение за живота на инструмента.

Най-често използвани са:

TiN
TiAlN
Al2O3
многослойни PVD/CVD покрития

PVD покрития

Features:

по-остър режещ ръб
подходящи за finishing
добра устойчивост при неръждаеми материали

CVD покрития

Features:

висока термоустойчивост
подходящи за груба обработка
по-дебело покритие

Чести грешки при избора на пластина

Използване на универсална пластина за всички материали

Това често води до:

нестабилен процес
лош живот на инструмента
проблеми със стружката

Неправилна геометрия

Прекалено агресивната геометрия може да причини:

отчупване
вибрации
нестабилност

Неправилни режими на работа

Дори правилната пластина няма да работи ефективно при:

неподходяща скорост
грешно подаване
недостатъчно охлаждане

Как правилният избор влияе върху производството

Подходящата пластина може да доведе до:

по-дълъг живот на инструмента
по-ниски производствени разходи
по-висока производителност
по-добра повърхнина
по-стабилен процес

В индустриална среда това има директно отражение върху:

себестойността
времето за обработка
надеждността на производството

Conclusion

Изборът на правилна твърдосплавна пластина е комплексен технологичен процес, който зависи от материала, вида обработка, стабилността на машината и необходимото качество на детайла. При обработка на закалени материали често се използва електроерозийна обработка. Прочетете повече в статията „Как работи електроерозийната обработка(EDM)

Няма универсална пластина за всички приложения. Оптималният избор се базира на правилна комбинация между:

геометрия
клас
покритие
режими на работа

Именно затова изборът на твърдосплавна пластина трябва да се прави според материала, операцията и реалните условия на обработка. За допълнителна техническа информация относно избора на пластини можете да разгледате и официалния сайт на DTS GMBH

Нужда от съдействие при избор на пластини?

Ако търсите подходящи твърдосплавни пластини за:

струговане
фрезоване
обработка на неръждаеми стомани
алуминий
закалени материали

можете да се свържете с нашия екип за техническа консултация.

Ще ви помогнем с:

избор на геометрия
подбор на клас и покритие
режими на работа
оптимизация на процеса

Разгледайте и нашите продукти в категория metal cutting tools