De Juiste Tooling Kiezen: High-Speed Steel vs. Hardmetaal voor Precisiebewerking

Als uw werkplaats uitbreidt naar high-precisie bewerking, is het misschien tijd om uw HSS-snijgereedschappen te ruilen voor massieve hardmetaalboeren, reamers en boorbaren. Hier is waarom.

Er is een plek in de machinefabriek voor HSS jobber-lengte boeren en reamers, maar die is waarschijnlijk niet op enig modern CNC-draaibank of bewerkingscentrum.

Deze snijgereedschappen blijven populair om hun duurzaamheid en lage kosten. Wie geïnteresseerd is in doorvoermaximalisering, wordt beter bediend met tooling ontworpen voor moderne machinesnijgereedschappen, niet voor schroefmachines, kniefrezen en chucker-draaibanken uitgevonden voor 1950, zegt Aaron Schade, programmamanager voor Kennametal Inc.'s Knowledge Center Americas.

Dat is omdat HSS jobber boeren dwalen. Ze hebben geen doorvoerkoling, wat betekent: veel pikboren en verkorte standtijd. Ze zijn ook minstens vier keer langzamer dan hardmetaalboeren.

HSS-gereedschappen werken goed voor handmatige toepassingen, voor prototype- en reparatiewerk, en waar gatkwaliteit niet kritiek is. Maar ze op een relatief nieuwe CNC gebruiken is vergelijkbaar met goedkope witbandbanden op een sportwagen monteren.

Hetzelfde geldt voor HSS reamers. Gegeven, u kunt ze vol voeden, maar ze leveren oppervlakteafwerking en productiesnelheden ver onder hun hardmetaal equivalenten.

Waarom een Overstap naar Hardmetaalboeren en Reamers Zinvol Is

Waarom nemen dan niet meer werkplaatsen hardmetaal jobber-lengte boeren en reamers aan? De hoofredene, aldus Schade, is simpel: Fabrikanten nemen al te vaak een "Dit doen we altijd zo" mentaliteit aan.

Als iets werkt, is er vaak geen impuls om te veranderen, zelfs als het zinvol zou zijn voor zowel snelheid als productkwaliteit, zegt hij.

"Een opdracht komt binnen, de mensen op de werkvloer bedenken hoe het geproduceerd moet worden, en dan laten ze het zo omdat, 'Oké, we hebben het werkend gekregen. Tijd voor de volgende opdracht,'" zegt Schade. "Het is gemakkelijk in deze rout te vallen, weshalb Kennametal zoveel tijd besteedt aan het bekendmaken van vooruitgang in toolingtechnologie."

Onder deze vooruitgang vallen massieve hardmetaalboeren. Bij Kennametal omvatten deze de algemeen-doel GOdrill microboorbits en high-performance SGL bits.

Beide series snijgereedschappen hebben diameters tot 20 mm (0,787 inch), doorvoerkoling en andere vooruitgang die niet in HSS-boeren zit.

Afhankelijk van werkstukmateriaal, houdermethode, stijfheid van de apparatuur enz., kunnen massieve hardmetaalboeren tolerances van enkele duizendsten inch halen, en oppervlakteafwerking die de noodzaak voor reamen of boren elimineert.

"Het is moeilijk nauwkeurigheidsverwachtingen te kwantificeren omdat elke toepassing anders is," zegt Joe Slusarcyk, senior engineer bij Kennametal's Global Machining Technology groep. "Maar gegeven een goede opstelling en minimale gereedschapsrunout, is gatkwaliteit IT8 zeker haalbaar met een massieve hardmetaalboor. In plaats van 'het hangt ervan af' te zeggen wanneer gevraagd wordt welke tolerantie we kunnen halen, is mijn suggestie altijd: probeer het, want u zult waarschijnlijk verheugd zijn met het resultaat."

Boven dit bereik liggen modulaire, wisselbare puntboeren zoals Kennametal's KenTIP FS bits, beschikbaar in diameters van 6 tot 26 mm (0,236 tot 1,023 inch) en diepten tot 12xD. Hoewel gatnauwkeurigheid met modulaire boeren minder kan zijn dan met massieve hardmetaal gereedschappen, is het nog steeds superieur aan wat met een HSS-boor bereikt kan worden, tegen een prijs die de meeste werkplaatsen kunnen betalen.

Misschien nog belangrijker: de hogere prestaties van deze gereedschappen en de mogelijkheid om snel koppen te wisselen, maken een sterk argument voor het opbergen van HSS jobbers, zilver en deming, en taper-schaft boeren.

Wat Hardmetaal Levert voor Reamen en Boren

Waar laat dat reamen? En wat met het andere werkwoord in deze titel: boren? Als een opdracht een hogere gatkwaliteit vereist dan een hardmetaalboor kan produceren, kan een massieve hardmetaal reamer de volgende logische stap zijn.

"Voor het grootste deel zijn mensen die gaten maken bezorgd om diameter gevolgd door oppervlakteafwerking, en reamers doen een geweldig werk in beide opzichten," zegt Schade. "Als u zoekt naar een hogere cilindericiteit, rechtlijning en positionering, is boren een betere optie, maar ten koste van langere cyclus tijden."

Keith Hoover, lead applications engineer bij Kennametal, is het eens. "Een reamer is een multi-snede gat-afwerkingsgereedschap, wat typisch een productiviteitsverbetering van vier tot tien keer ten opzichte van boren betekent, afhankelijk van het aantal sneden," zegt hij. "De keers van het argument is dat een boorgereedschap grotere flexibiliteit in groottecontrole biedt en meerdere diameters kan snijden. Reamers kunnen dit ook, maar dat vereist een custom, multi-stap gereedschap."

Hardmetaal gereedschappen heersen hier ook. Kennametal en andere toolmakers bieden allerlei massieve hardmetaal reamer geometrieën – veel met doorvoerkoling – dus is er simpelweg geen reden om cyclus tijd op te offeren om een paar dollar te besparen.

Voor grotere diameters is een reeks modulaire opties beschikbaar, inclusief Kennametal's RHR disc-style reamers.

In gevallen waar boren nodig is, adviseren alle drie experts om te kijken naar een van de DeVibrator afstelbare boorbaren van het bedrijf. De lijn beschikt over wisselbare boorkoppen, doorvoerkoling en de mogelijkheid om trillingen te dempen bij hef-tot-wervel verhoudingen tot 14xD.

Laat de spannen niet vliegen waar ze willen. Lees in plaats daarvan onze "8 Vitale Tips om Spaancontrole te Verbeteren bij Boren."

Kritieke Rol van Gereedschaphouders bij Boren, Reamen en Boren

Ondanks de vele voordelen van moderne boeren, reamers en boorgereedschappen, waarschuwt Hoover dat ze niet voor iedereen zijn.

"Als u een van onze boeren in een ER-collet of Weldon-schaft houder draait, ziet u minder waarschijnlijk de standtijd of gatkwaliteit die u zou zien met een hydraulische span," zegt hij. "Een vergelijkbare situatie bestaat met reamergereedschappen, weshalb een drijvende houder of bestuurbare hydraulische span nodig kan zijn om runout zo veel mogelijk te reduceren."

De machine-opstelling, de gereedschaphouders en de adapters moeten van gelijke kwaliteit zijn als de extreem hoogpresterende hardmetaal boor- en reamergereedschappen die fabrikanten vandaag produceren, zegt Slusarcyk.

"Als die gereedschappen niet in high-performance adapters worden gezet, de machine uitverlopen is of de opstelling minder stijf, dan zullen ze nooit de voordelen behalen die ze anders zouden," zegt hij. "Dat gezegd hebbende: zelfs een algemeen-doel hardmetaal zal HSS in vrijwel alle CNC-toepassingen overtreffen, ongeacht de houder."

Is uw werkplaats overgestapt op massief hardmetaal? Hoe besluit u wanneer u HSS-tooling gebruikt en wanneer u high-performance kiest?