Korkean tarkkuuden työkaluteräksen työstö
Hiiliteräs on seos, joka koostuu pääasiassa raudasta ja hiilestä, ja sen hiilipitoisuus on tyypillisesti 0,04%-2,5%. Tämän koostumuksen perusteella hiiliteräs voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: vähähiiliseen teräkseen (yleensä alle 0,3% hiiltä), keskihiiliseen teräkseen (noin 0,3%-0,6% hiiltä) ja runsashiiliseen teräkseen (0,6%-2,5% hiiltä).
Työkaluteräksen työstöominaisuudet
Tämä taulukko kuvastaa standardiseosprosentteja, mutta todellinen pitoisuus voi vaihdella valmistajan ja erityissovellusten mukaan.
| Työkaluteräksen laatu | Hiili (C) | Volframi (W) | Molybdeeni (Mo) | Vanadiini (V) | Kromi (Cr) | Koboltti (Co) | Mangaani (Mn) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M2 | 0.85% | 6.35% | 5.00% | 1.85% | 4.15% | – | 0.30% |
| M42 | 1.10% | 1.50% | 9.50% | 1.15% | 3.75% | 8.00% | 0.30% |
| D2 | 1.50% | – | 0.60% | 0.90% | 11.50% | – | 0.60% |
| A2 | 1.00% | – | 1.00% | 0.25% | 5.25% | – | 1.00% |
| H13 | 0.40% | – | 1.25% | 1.00% | 5.25% | – | 0.40% |
| H11 | 0.36% | – | 1.50% | 0.60% | 5.00% | – | 0.40% |
CNC-työstökaluterästen fysikaaliset ominaisuudet
Tässä taulukon versiossa keskitytään ominaisuuksiin, jotka vaikuttavat suoraan työkaluterästen suorituskykyyn ja käyttöikään käyttöolosuhteissa, erityisesti suurnopeus- tai korkean lämpötilan työstössä.
| Työkaluteräksen laatu | Kovuus (HRC) | Sitkeys (Joulea) | Kulutuskestävyys | Lämpöstabiilisuus | Lämmönjohtavuus (W/m-K) |
|---|---|---|---|---|---|
| M2 | 60-65 | Medium | Korkea | Hyvä | 25-30 |
| M42 | 65-70 | Korkea | Erittäin korkea | Erinomainen | 20-25 |
| D2 | 55-62 | Matala | Erittäin korkea | Fair | 15-20 |
| A2 | 57-62 | Korkea | Korkea | Hyvä | 18-22 |
| H13 | 50-55 | Erittäin korkea | Korkea | Erinomainen | 24-28 |
| H11 | 50-54 | Erittäin korkea | Korkea | Erinomainen | 23-27 |
CNC-työstö Työkaluteräksen tyypit ja sovellukset
CNC-työstössä valitaan erityyppisiä työkaluteräksiä niiden ominaisuuksien perusteella erilaisten komponenttien valmistukseen. Seuraavassa on joitakin tyypillisiä työkaluterästyyppejä ja niiden avulla valmistettavia osia:
Nopeakäyntinen teräs (HSS)
Poranterät ja päätyjyrsimet: CNC-työstössä käytettävien poranterien ja jyrsinterien valmistukseen käytetään laajalti pikaterästä. Näiden työkalujen on kestettävä korkeita lämpötiloja ja kestettävä kulumista, ja HSS tarjoaa näitä ominaisuuksia, joiden ansiosta ne pystyvät suorittamaan tarkkoja ja tehokkaita leikkaustoimintoja.
Hanat ja suuttimet: HSS: HSS:ää käytetään myös kierteitystoiminnoissa käytettävien hanojen ja muottien valmistukseen. Sen sitkeys ja kovuus tekevät siitä ihanteellisen kierteiden leikkaamiseen metalleihin menettämättä terävyyttä nopeasti.
Die Steel
Ruiskuvalutyökalut: Muototerästä käytetään yleisesti tarkkuusmuottien valmistukseen ruiskuvalua varten. Sen kulutuskestävyys ja kyky säilyttää mittatarkkuus korkeissa paine- ja lämpötilaolosuhteissa tekevät siitä sopivan monimutkaisten ja yksityiskohtaisten muoviosien valmistukseen.
Leimasimet: Leimausmuotteja, jotka on valmistettu muototeräksestä, käytetään metallilevyn leikkaamiseen ja muotoilemiseen tiettyihin muotoihin. Leimateräksen kestävyyden ja lujuuden ansiosta nämä muotit toimivat korkeissa rasitusolosuhteissa ja tuottavat osia, joiden toistettavuus on korkea.
Työkaluteräs (yleinen)
Hammasratasleikkurit: Niiden on oltava kovia ja kulutusta kestäviä, jotta ne voivat leikata hammaspyörien hampaat tarkasti esimerkiksi messinkiin ja teräkseen.
Rei'itykset ja stanssit: Nämä komponentit hyötyvät työkaluterästen korkeasta kovuudesta ja sitkeydestä, mikä takaa pitkän käyttöiän ja tarkkuuden suurissa tuotantomäärissä.
CNC-työstön pintakäsittely hiiliteräs
Pintakäsittelyjä käytetään pinnan kovuuden lisäämiseksi, kitkan vähentämiseksi ja korroosionkestävyyden parantamiseksi. Yleisiä käsittelyjä ovat mm:
Nitridointi
Prosessi tuo typpeä teräksen pintaan muodostaen kovan, kulutusta kestävän kerroksen. Se on erityisen hyödyllistä osille, kuten hammaspyörille ja karoille, jotka ovat alttiita suurelle kulutukselle.
Karburointi
Lisäämällä hiiltä pintaan tämä käsittely lisää huomattavasti pinnan kovuutta ja yleistä kulutuskestävyyttä. Se on ihanteellinen korkealle rasitukselle alttiille osille, kuten nokka- ja kampiakseleille.
Pinnoite (esim. TiN, TiCN, AlTiN)
Nämä pinnoitteet vähentävät merkittävästi kitkaa ja lisäävät kovuutta, mikä mahdollistaa suuremmat leikkuunopeudet ja pidemmän työkalun käyttöiän. Ne soveltuvat erinomaisesti poranteriin ja jyrsimiin.
Lämpökäsittely
Lämpökäsittelyprosesseja, kuten karkaisua ja karkaisua, käytetään työkaluterästen mikrorakenteen säätämiseen, mikä parantaa sitkeyttä, kovuutta ja kulutuskestävyyttä.
Karkaisu ja karkaisu
Tässä prosessissa teräs kuumennetaan korkeaan lämpötilaan, minkä jälkeen se jäähdytetään nopeasti (sammutus) ja kuumennetaan uudelleen (karkaisu). Tuloksena on sekä kova että sitkeä työkalu, joka soveltuu leikkaus- ja muokkaussovelluksiin.
Hehkutus
Tämä prosessi pehmentää terästä, jolloin se on helpompi työstää tai muotoilla. CNC-työstön jälkeen voidaan tehdä uudelleenkäsittely sisäisten jännitysten poistamiseksi ja työstettävyyden parantamiseksi.