Verschillende materialen voor snijgereedschap

Vandaag bespreken we de meest voorkomende materialen voor snijgereedschap die worden gebruikt in mechanische industrieën. Gereedschap speelt een zeer belangrijke rol bij de bewerking. De vorm van het werkstuk, de oppervlakteafwerking en enkele andere eigenschappen zijn direct afhankelijk van het gereedschapsmateriaal en het ontwerp. Een goed ontworpen gereedschap met geschikt materiaal geeft een betere oppervlakteafwerking en hoge nauwkeurigheid. De belangrijkste kenmerken van gereedschap zijn:

• Het moet een hoge hete hardheid hebben.
• Hoge slijtvastheid.
• Het gereedschap moet een hoge taaiheid en hardheid hebben.
• Het moet een hoge thermische geleidbaarheid hebben.
• Het gereedschap werkt bij hoge temperaturen tijdens het snijden, dus het zou
  een lage thermische uitzettingscoëfficiënt moeten hebben.
• Gereedschap moet een hoge sterkte hebben.
• Het moet een lage wrijvingscoëfficiënt hebben en moet chemisch stabiel zijn.

Materialen voor snijgereedschappen:

De meest voorkomende technische materialen die worden gebruikt bij het maken van gereedschappen zijn:

Koolstofstaal gereedschap:

Koolstofstaal wordt veel gebruikt voor het bewerken van zachte materialen zoals magnesium, aluminium, hout enz. Het bevat koolstof, silicium en magnesium als zijnde. Dit materiaal dat wordt gebruikt voor het maken van handboren met smalle bladen, kranen, matrijzen, beitels enz. De snijsnelheid is ongeveer 10 mm en de hoogste temperatuur waartoe het kan werken is 200 - 250 graden Celsius.

Hogesnelheidsstaal (HSS):

Snelstaal is een veelgebruikt gereedschapsmateriaal dat een legering is van staalwolfraam, chroom en vanadium. Het bevat 18% wolfraam, 4% chroom en 1% vanadium. Dit materiaal is diep uithardend en kan worden geblust in olie, lucht of zout. Het heeft de hoogste taaiheid. De snijsnelheid is ongeveer 30 – 50 mmm. Het kan werken tot 650 graden Celsius.

Afhankelijk van de samenstelling van het materiaal, kan het worden onderverdeeld in twee hoofdtypen.

1. Wolfraamtype staal waarin wolfraam wordt gebruikt als het belangrijkste legeringselement.2. Molybdeen type staal waarin wolfraam geheel of gedeeltelijk is vervangen door molybdeen. Het is goedkoper dan staal van het wolfraamtype en heeft een grotere taaiheid bij hetzelfde hardheidsniveau.

Stellite:

Stelliet is een non-ferro legering met kobalt, chroom, wolfraam, met molybdeen en boor. Kobalt wordt gebruikt voor ongeveer 38 - 53 procent, chroom is 30 - 33 procent, wolfraam is ongeveer 10 - 20 procent en koolstofgehalte is ongeveer 1 - 3 procent. Dit materiaal heeft tussenliggende eigenschappen tussen HSS en hardmetaal. De snijsnelheid is ongeveer 50 – 80 mmm. De hoogste werktemperatuur is ongeveer 900 graden Celsius.

Dit gereedschapsmateriaal wordt meestal gebruikt voor ruwe bewerkingen met relatief hoge snelheid en voedingssnelheid en het kan moeilijkere materialen bewerken zoals staal met hoge treksterkte, roestvrij staal en hittebehandeld bestendig staal.

Gecementeerd carbide gereedschap:

Het is gemaakt door middel van poedermetallurgietechniek. In dit materiaal fungeert kobalt als bindmiddel. Dit materiaal kan worden onderverdeeld in drie soorten.

1. Recht wolfraamcarbide met kobalt als bindmiddel.2. Wolfraamcarbide met kobalt als bindmiddel en met grote percentages carbiden van titanium, tantaal, niobium en columbium enz.3. Titaancarbide met nikkel of molybdeen als bindmiddel.

De hoogste snelheid waarmee het kan werken is ongeveer 60-200 mm en de werktemperatuurlimiet is tot 1000-1200 graden Celsius.

Alle carbiden zijn wanneer ze klaar zijn extreem bros en zwak in hun weerstand tegen impact en schokbelasting. Daarom zijn trillingen zeer schadelijk voor hardmetalen gereedschappen.

Keramiek:

Dit gereedschap is een combinatie van siliciumcarbide en aluminiumoxide. Het wordt ook gemaakt door poedermetallurgie.
Het kan niet bij lage snelheid werken. Dit gereedschapsmateriaal heeft een zeer hoge slijtvastheid en is moeilijk te vergelijken met gereedschap van gecementeerd hardmetaal. Het wordt met name gebruikt voor het machinaal bewerken van gietijzer en staal met hoge treksterkte met een hogere snijsnelheid in vergelijking met gereedschap van gecementeerd carbide. De hoogste werktemperatuur is ongeveer 1400 graden Celsius. De snijsnelheid is ongeveer 300 - 600 mm.

Cermets:

Combinatie van keramiek met metaal staat bekend als cermets. Dit materiaal heeft een hoge vuurvastheid van keramiek en een hoge taaiheid en thermische schokbestendigheid van metaal. De gebruikelijke combinatie is aluminiumoxide met metaal (W, Mo, Boron, Ti etc.) in een hoeveelheid van 10 procent.

Diamond

Diamant is het meest bekende hardgereedschapsmateriaal op aarde. Het heeft een goede thermische geleidbaarheid, lage thermische uitzetting en een lage wrijvingscoëfficiënt. De snijsnelheid is ongeveer 1500 - 2000 mmm. Het wordt gebruikt voor het bewerken van hard materiaal zoals hard carbide, nitriden enz. Het wordt meestal gebruikt voor het bewerken van non-ferromateriaal.

Kubisch boornitride

Het is het op een na hardste materiaal na diamant. Het is geen natuurlijk materiaal. Het bestaat uit atomen stikstof en boor. Dit heeft een hoge hardheid en een hoge thermische geleidbaarheid. CBN is chemisch inert en wordt gebruikt als vervanging van diamant voor het bewerken van staal. Het wordt meestal gebruikt als schuurmiddel in slijpschijf. De hoogste snijsnelheid is ongeveer 600 – 800 mmm.

UCON:

Het is een nieuw snijmateriaal. Het vormt zijn columbium 50 procent, titanium 30% en wolfraam 20%. Dit heeft een hoge hardheid, hoge taaiheid en uitstekende schokbestendigheid. Het wordt voornamelijk gebruikt voor het snijden van staal en is niet geschikt voor het snijden van gietijzer, roestvrij staal en superlegeringen die Ni, Co en Ti als basismateriaal bevatten. UCON geeft een 60 procent hogere snijsnelheid in vergelijking met wolfraamcarbide.

Coronite:

Het is een nieuw snijmateriaal waarvan de eigenschappen tussen die van HSS en hardmetaal in liggen. Dit materiaal bestaat uit fijne korrel TiCN, gelijkmatig verdeeld in een materiaal van warmtebehandelbaar staal. Het wordt gebruikt voor het produceren van kleine en middelgrote boor- en frezen. Het wordt ook gebruikt voor compounding- en coatingtechnologie. Het wordt voornamelijk gebruikt als kernmateriaal voor HSS of verenstaal.

Dit gaat over de meest voorkomende materialen voor snijgereedschap die in de mechanische industrie worden gebruikt. Als u vragen heeft over dit artikel, kunt u deze stellen door een opmerking te plaatsen. Als je dit artikel leuk vindt, vergeet dan niet om het op je sociale netwerken te delen. Schrijf u in op onze website voor meer informatieve artikelen. Bedankt voor het lezen.