Kuidas erinevad metallmaterjalid erinevalt lõikavad?

Metallilõikamisel on tooriku materjale erinevaid ning erinevate materjalide lõikemoodustumis- ja eemaldamisomadused on erinevad. Kuidas mõista erinevate materjalide omadusi? ISO standardile vastavad metallmaterjalid jagunevad kuueks erinevaks tüübiks, millest igaühel on töödeldavuse osas unikaalsed omadused. Selles artiklis võetakse need eraldi kokku.
Metallmaterjalid jagunevad 6 kategooriasse:
(1) P-teras
(2) M-roostevaba teras
(3) K-malm
(4) N-värvilised metallid
(5) S-kuumuskindel sulam
(6) H-karastatud teras

Erinevate materjalide lõikeomadused
01-P teras
Mis on teras?
-Teras on metallilõikamise valdkonnas suurim materjaligrupp.
-Teras võib olla karastamata ja karastatud teras või karastatud ja karastatud teras (kõvadusega kuni 400HB).
-Teras on sulam, mis koosneb peamiselt rauast (Fe). Seda toodetakse sulatusprotsessi abil.
- Legeerimata terase süsinikusisaldus on alla 0,8%, ainult Fe ja mitte ühtegi muud legeerivat elementi.
-Legeerterase süsinikusisaldus on alla 1,7% ja lisatakse legeerivaid elemente nagu Ni, Cr, Mo, V, W jne.

Metallilõikamise valikus on P-grupp suurim materjaligrupp, kuna hõlmab mitmeid erinevaid tööstusvaldkondi.
Materjal on tavaliselt pikk laastude materjal, mis võib moodustada pidevaid ja suhteliselt ühtlaseid laaste. Laastude konkreetne vorm sõltub tavaliselt süsinikusisaldusest.
- Madala süsinikusisaldusega=sitke viskoosne materjal.
- Kõrge süsinikusisaldusega =habras materjal.
Töötlemise omadused:
-Pikk laastu materjal.
-Kiibi juhtimine on suhteliselt lihtne ja stabiilne.
-Madala süsinikusisaldusega teras on viskoossusega ja nõuab teravaid lõikeservi.
- Ühiku lõikejõud kc: 1500-3100 N/mm2
-ISO P materjalide töötlemiseks vajalik lõikejõud ja võimsus jäävad piiratud väärtuste vahemikku.

 

02-M roostevaba teras
Mis on roostevaba teras?
-Roostevaba teras on sulammaterjal, milles on vähemalt 11-12% kroomi.
-Süsinikusisaldus on tavaliselt väga madal (maksimaalselt 0,01%).
-Peamised sulamid on Ni (nikkel), Mo (molübdeen) ja Ti (titaan).
- Moodustage terase pinnale tihe Cr2O3 kiht, et muuta see korrosioonikindlaks.

M-rühmas on enamik rakendusi nafta ja gaasi, toruliitmike, äärikute, töötleva tööstuse ja farmaatsiatööstuse jaoks.
Materjal moodustab ebakorrapäraseid helbekujulisi laaste, millel on tavalise terasega võrreldes suurem lõikejõud. Roostevabast terasest on palju erinevaid tüüpe. Laastu purunemise jõudlus (lihtsast kuni peaaegu võimatuni) varieerub sõltuvalt sulami omadustest ja kuumtöötlusest.
Töötlemise omadused:
-Pikk laastu materjal.
-Kiibi juhtimine on ferriidi puhul suhteliselt sujuv, kuid austeniidi ja dupleksi puhul keeruline.
- Seadme lõikejõud: 1800-2850 N/mm2
- Töötlemisel tekib suur lõikejõud, laastude kogunemine, kuumus ja töökõvenemine.

 

03-K malm
Mis on malm?
-On kolm peamist malmitüüpi: hallmalm (GCI), noobelmalm (NCI) ja noobelmalm (CGI).
- Malm koosneb peamiselt Fe-C-st ja sellel on suhteliselt kõrge ränisisaldus (1-3%).
-Süsinikusisaldus ületab 2%, mis on C maksimaalne lahustuvus austeniidi faasis.
-Cr (kroom), Mo (molübdeen) ja V (vanaadium) lisamine moodustab karbiidid, mis suurendavad tugevust ja kõvadust, kuid vähendavad töödeldavust.

K-rühma kasutatakse peamiselt autokomponentide, masinate tootmise ja rauatööstuses.
Materjalide laastude moodustumine on erinev, alates ligikaudu pulbrilistest laastudest kuni pikkade laastudeni. Selle materjalirühma töötlemiseks vajalik võimsus on tavaliselt väike.
Pange tähele, et hallmalmi (tavaliselt pulbrit meenutavate laastudega) ja kõrgtugeva malmi vahel on oluline erinevus, kusjuures viimases on sageli terasele sarnased laastud.
Töötlemise omadused:
-Lühike laastu materjal.
-Hea kiibi juhtimine kõikides töötingimustes.
- Seadme lõikejõud: 790-1350 N/mm2
- Suurema kiirusega töötlemine põhjustab abrasiivset kulumist.
- Keskmine lõikejõud.

 

04-N Värvilised metallid
Mis on värvilise metalli materjal?
-Sellesse kategooriasse kuuluvad värvilised metallid ja pehmed metallid kõvadusega alla 130 HB.
-Suurema osa moodustavad värviliste metallide (Al) sulamid, mis sisaldavad peaaegu 22% räni (Si).
- Vask, pronks, messing.

N-rühmas domineerivad lennukitööstus ja alumiiniumsulamist autovelgede tootjad.
Kuigi vajaminev võimsus mm3 (kuuptolli) kohta on väike, on kõrge metallieemalduskiiruse saavutamiseks siiski vaja arvutada maksimaalne nõutav võimsus.
Töötlemise omadused:
-Pikk laastu materjal.
-Kui see on sulam, on kiibi juhtimine suhteliselt lihtne.
-Värvilistel metallidel (Al) on viskoossus ja need nõuavad teravate lõikeservade kasutamist.
- Seadme lõikejõud: 350-700 N/mm2
-ISO N materjalide töötlemiseks vajalik lõikejõud ja võimsus jäävad piiratud väärtuste vahemikku.

 

05-S kuumuskindel sulam
Mis on kuumakindel sulam?
-Kuumuskindlad sulamid (HRSA) hõlmavad paljusid kõrge legeeritud raua-, nikli-, koobalti- või titaanipõhiseid materjale.
Rühm: rauapõhine, niklipõhine, koobaltipõhine
Töötingimused: lõõmutamine, lahuste kuumtöötlus, vanandamine, valtsimine, sepistamine, valamine.
Funktsioonid:
-Kõrgem sulamisisaldus (niklist kõrgem koobalt) tagab parema kuumakindluse, suurema tõmbetugevuse ja suurema korrosioonikindluse.

Raskesti töödeldavaid S-rühma materjale kasutatakse peamiselt kosmose-, gaasiturbiini- ja generaatoritööstuses.
Valik on lai, kuid tavaliselt on suur lõikejõud.
Töötlemise omadused:
-Pikk laastu materjal.
-Raskused kiibi juhtimisel (hambalised kiibid).
-Keraamika puhul on nõutav negatiivne juhtnurk, kõvasulamite puhul aga positiivne juhtnurk.
- Seadme lõikejõud:
Kuumakindlate sulamite puhul: 2400-3100 N/mm2
Titaanisulamite puhul: 1300-1400 N/mm2
- Vajalik lõikejõud ja võimsus on väga suured.

 

06-H karastatud teras
Mis on karastatud teras?
- Töötlemise seisukohast on karastatud teras väikseim rühm.
-This group includes quenched and tempered steel with a hardness>45-65 HRC.
- Tavaliselt on pööratavate kõvade osade kõvadusvahemik 55-68 HRC vahel.

Rühma H karastatud terast kasutatakse erinevates tööstusharudes, nagu autotööstus ja selle alltöövõtjad, samuti masinate tootmine ja vormide äri.
Tavaliselt pidevad, kuumad laastud. See kõrge temperatuur aitab vähendada kc1 väärtust, mis on oluline rakendusprobleemide lahendamiseks.
Töötlemise omadused:
-Pikk laastu materjal.
-Suhteliselt hea kiibi juhtimine.
-Negatiivne esinurk on vajalik.
- Seadme lõikejõud: 2550-4870 N/mm2
- Vajalik lõikejõud ja võimsus on väga suured.