Porovnání výkonu řezných materiálů, jako je CBN, karbid a keramika

Mar 05, 2026 Zanechat vzkaz

V současnosti používané materiály pro obrábění kovů lze rozdělit do devíti typů, od rychlo{0}}oceli (s nejnižší řeznou rychlostí a nejhorší odolností proti opotřebení) po nástroje z polykrystalického diamantu (PCD) (s nejlepším-výkonem při vysokých rychlostech), přičemž největší uplatnění mají nástroje z tvrdokovu, které tvoří 80 % celkového prodeje různých nástrojů. CBN nástroje mají vynikající tepelnou odolnost a mohou řezat tvrdé materiály při vysokých teplotách, ale nemohou obrábět měkké kovy.

 

Řezné rychlosti, které tyto nástrojové materiály vydrží, se postupně zvyšují shora dolů. Vysokorychlostní obrábění vyžaduje také materiály nástrojů s dobrou houževnatostí, vysokou odolností proti nárazu a dobrou odolností proti opotřebení.

 

1. Obecně řečeno, méně-výkonné nástroje, jako je rychlořezná ocel a nepovlakovaný karbid, jsou široce používány v běžných řezných procesech, ale jejich vysokorychlostní-výkon je slabý. Vysoce{5}}výkonné nástroje, jako jsou nástroje PCD, jsou nejtvrdší ze všech nástrojových materiálů, mají velmi vysokou odolnost proti opotřebení a velmi vysoké rychlosti. Plně demonstrují svou převahu ve vysokorychlostním-obrábění ne-železných kovů a-kovových materiálů, přičemž řezné teplo na ně nemá téměř žádný vliv. Jeho odolnost proti nárazu je však nízká a jeho tepelný výkon je velmi špatný při řezání ocelových a litinových materiálů. Důvodem je to, že během-obrábění železných kovů vysokou rychlostí atomy uhlíku v materiálu nástroje difundují do obrobku, což způsobuje zrychlené opotřebení nástroje.

 

2. Největší objem aplikací mají nástroje z tvrdokovu, které tvoří 80 % z celkového prodeje různých nástrojů. Pro běžné obrábění kovů se používá 90 % tvrdokovových nástrojů. Karbid má relativně dobrou rázovou houževnatost, ale jeho vysokorychlostní-výkon je špatný. Kromě toho musí mít vysokorychlostní řezné nástroje také vysokou tvrdost za tepla a chemickou stabilitu, což karbid nemůže splnit.

 

3. CBN nástroje mají vynikající tepelnou odolnost a mohou řezat tvrdé materiály při vysokých teplotách, ale nemohou obrábět měkké kovy. Zvažují se výhody několika různých materiálů nástrojů. Vývoj nových nástrojových materiálů, které mají současně rázovou houževnatost a vysokou odolnost proti opotřebení, a aplikace povrchového povlaku materiálu s dobrou tvrdostí za tepla a odolností proti opotřebení na materiál matrice nástroje s dobrou rázovou houževnatostí, vytváří nové nástroje, které často kombinují výhody obou materiálů. Tyto nástroje mají širokou škálu aplikací při vysokorychlostním-řezání.

 

4. Na základě této myšlenky se objevily nové řezné nástroje z kompozitních materiálů, jako jsou nástroje s-karbidovým povlakem, nástroje s povlakem CBN{2}}a nástroje s-PCD{3}}potahem, které vyhovují vysokorychlostním-obrábění různých kovových materiálů. Povlakované karbidové nástroje vhodné pro vysokorychlostní obrábění-mají díky použití povlakových materiálů s dobrou tepelnou odolností a vysokou tvrdostí a také více{7}}vrstvé technologii povlakování širší řezný rozsah a delší životnost nástroje a jejich řezný výkon je výrazně lepší než u nepovlakovaného karbidu. Proto má povlakovaný karbid silný trend nahrazovat běžný nepovlakovaný karbid.

 

Technologie povlakování nástrojů není použitelná pouze pro nástroje z tvrdokovu, ale dosáhla dobrých výsledků i na jiných nástrojových materiálech. Keramické nástroje jsou vhodné i pro vysokorychlostní obrábění-a v posledních letech se staly důležitou součástí výzkumu a vývoje nástrojových materiálů. Vzhledem k jejich dobré rázové houževnatosti, houževnatosti a vysoké odolnosti proti tepelným šokům jsou velmi vhodné pro vysokorychlostní obrábění-.