Hej där! Som bearbetningsleverantör har jag varit knä-djupt i världen av skärande verktyg och bearbetning ganska länge. En fråga som ständigt dyker upp, både från våra kunder och i branschdiskussioner, är "Vad är förslitningsmekanismen för skärverktyg vid bearbetning?" Nåväl, låt oss gräva i det.
Först och främst, låt oss förstå varför vi ens bryr oss om slitmekanismen för skärverktyg. Vid bearbetning är skärverktyg som arbetshästarna. De är ansvariga för att forma råvaror till de exakta komponenterna vi behöver. Men med tiden slits dessa verktyg ut. Och när de gör det kan det påverka kvaliteten på de bearbetade delarna, öka produktionskostnaderna och till och med leda till stillestånd. Så att få koll på hur och varför de slits är avgörande för alla bearbetningsoperationer.
Slipande slitage
En av de vanligaste nötningsmekanismerna är nötande nötning. Tänk på det som sandpapper som gnuggar mot en yta. När ett skärverktyg är i funktion är det ständigt i kontakt med arbetsstyckets material. De hårda partiklarna i arbetsstycket, som karbider eller andra inneslutningar, fungerar som små slipkorn. När verktyget rör sig över arbetsstycket, repar dessa partiklar och tar bort små bitar av verktygsmaterialet.
Svårighetsgraden av abrasivt slitage beror på några faktorer. Hårdheten på arbetsstyckets material är stor. Om du bearbetar en superhård legering kan du förvänta dig mer nötande slitage jämfört med ett mjukare material som aluminium. Matningshastigheten och skärhastigheten spelar också en roll. Högre matningshastigheter och skärhastigheter kan öka kontakttrycket och friktionen mellan verktyget och arbetsstycket, vilket leder till snabbare slitage.
För oss som bearbetningsleverantör har vi sett på egen hand hur nötande slitage kan påverka vår verksamhet. Vi hade en gång ett jobb där vi bearbetade en höghållfast stållegering. Skärverktygen nöttes mycket snabbare än vanligt. Genom att justera skärparametrarna och använda ett verktyg med en mer slitstark beläggning kunde vi förlänga verktygets livslängd och hålla produktionen på rätt spår.
Självhäftande slitage
Limslitage är en annan slitagemekanism som kan orsaka problem vid bearbetning. Det händer när verktyget och arbetsstyckets material fastnar vid varandra under skärprocessen. Denna fastsättning kan uppstå på grund av de höga temperaturerna och trycken vid gränssnittet mellan verktyg och arbetsstycke.
När materialen fäster kan små bitar av verktygsmaterialet dras av och överföras till arbetsstycket, eller vice versa. Detta kan leda till en uppbyggnad på verktygets skärkant, vilket kan förändra verktygets geometri och påverka dess skärprestanda.
Sannolikheten för limförslitning beror på den kemiska kompatibiliteten mellan verktyget och arbetsstyckets material. Vissa material är mer benägna att hålla ihop än andra. Till exempel, vid bearbetning av titanlegeringar, kan limförslitning vara ett betydande problem eftersom titan har en tendens att reagera med verktygsmaterialen vid höga temperaturer.
För att motverka limslitage använder vi ofta skärvätskor. Skärvätskor kan minska friktionen och temperaturen vid gränssnittet mellan verktyg och arbetsstycke, vilket hjälper till att förhindra att materialen klibbar ihop. Vi väljer också verktygsmaterial som är mindre benägna att fästa på arbetsstycket. Till exempel kan användning av ett keramikbaserat skärverktyg vid bearbetning av vissa material minska risken för limförslitning.
Diffusivt slitage
Diffusivt slitage är en mer komplex slitagemekanism som uppstår vid höga temperaturer. När skärverktyget används kan de höga temperaturerna vid gränssnittet mellan verktyg och arbetsstycke göra att atomer diffunderar mellan verktyget och arbetsstyckets material.
Med tiden kan denna diffusion förändra verktygsmaterialets sammansättning, vilket gör det svagare och mer benäget att slitas. Diffusivt slitage är särskilt vanligt vid höghastighetsbearbetning, där temperaturen kan nå extremt höga nivåer.
Som bearbetningsleverantör måste vi vara försiktiga när vi hanterar diffusivt slitage. Vi använder verktyg med högtemperaturbeständiga beläggningar för att bromsa diffusionsprocessen. Dessa beläggningar fungerar som en barriär mellan verktyget och arbetsstycket, vilket minskar atomöverföringshastigheten.
Kemiskt slitage
Kemiskt slitage uppstår när verktygsmaterialet reagerar kemiskt med arbetsstyckets material, skärvätskan eller den omgivande miljön. Denna reaktion kan leda till upplösning eller korrosion av verktygsmaterialet.
Till exempel, vid bearbetning i våt miljö eller vid användning av en skärvätska med vissa kemiska egenskaper, kan verktyget utsättas för kemikalier som kan korrodera det. Vissa skärvätskor innehåller tillsatser som kan reagera med verktygsmaterialet över tid och orsaka kemiskt slitage.
För att minimera kemiskt slitage väljer vi noggrant skärvätskorna baserat på arbetsstycket och verktygsmaterial. Vi ser också till att hålla rätt koncentration och pH i skärvätskorna för att förhindra eventuella negativa kemiska reaktioner.
Termiskt slitage
Termiskt slitage är nära relaterat till de höga temperaturer som genereras under skärprocessen. De höga temperaturerna kan göra att verktygsmaterialet mjuknar, vilket minskar dess hårdhet och slitstyrka.
Termiskt slitage kan leda till plastisk deformation av verktygets skäregg, vilket gör det mindre effektivt vid skärning. Det kan också orsaka att det bildas sprickor i verktyget på grund av termisk stress.
För att minska termiskt slitage kontrollerar vi skärparametrarna för att hålla temperaturerna i schack. Vi använder också verktyg med god värmeledningsförmåga, vilket kan hjälpa till att avleda värmen mer effektivt.
Att förstå dessa slitmekanismer handlar inte bara om teori. Det har verkliga konsekvenser för vår verksamhet som bearbetningsleverantör. Genom att vara medvetna om hur skärverktyg slits kan vi fatta bättre beslut om verktygsval, skärparametrar och underhåll. Detta gör i sin tur att vi kan erbjuda våra kunder bearbetade delar av hög kvalitet till ett konkurrenskraftigt pris.
Om du är ute efterPrecisionsbearbetningellerCnc-bearbetningtjänster, vi vill gärna ha en pratstund med dig. Vi har expertis och erfarenhet för att hantera alla dina bearbetningsbehov. Oavsett om du har att göra med ett enkelt jobb eller ett komplext projekt kan vi se till att skärverktygen används effektivt för att få bästa resultat. Så tveka inte att kontakta oss för en offert eller för att diskutera ditt projekt mer i detalj.
Referenser
- Shaw, MC (2005). Metallskärningsprinciper. Oxford University Press.
- Trent, EM och Wright, PK (2000). Metallskärning. Butterworth - Heinemann.
- Dornfeld, DA, Minis, I., & Takeuchi, Y. (2006). Handbok för bearbetning med skärverktyg. CRC Tryck.
