超硬ブレージングブランクの概要
超硬ろう付けブランク は、鋼製シャンクに超硬合金をロウ付けした革新的な切削工具基材です。超硬合金の硬度と耐摩耗性、鋼の靭性と切削性を兼ね備えています。
超硬ブレージングブランクの主な特徴：
- 強靭で切削可能なスチール製シャンクに、耐摩耗性を備えた硬質カーバイド合金をろう付け。
- 複雑な工具形状をスチールシャンクに加工できる。
- 幅広いカーバイドグレードとコーティングをご用意。
- 超硬ソリッド工具よりも製造が簡単。
- 超硬ソリッド工具に代わる低コスト工具。
- 生産性の高い加工用途に使用される。
超硬ろう付け工具は、鋼、高温合金、難削材のフライス加工、旋盤加工、ドリル加工、その他の切削加工に最適です。自動車、航空宇宙、金型、石油・ガス産業で一般的に使用されています。
超硬ブレージングブランクの種類
超硬ろう付けブランクの構成には、主に2つのタイプがある：
先端ろう付けブランク
- 超硬チップはスチールシャンクの前端にろう付けされている。
- 刃先のみに耐摩耗性を付与。
- よりシンプルなろう付け方法。
- フルカーバイド工具よりも低コスト。
- 軽加工用途に使用。
フルフェイスブレージングブランク
- 前面全体が超硬合金でろう付けされている。
- 耐摩耗性を最大限に高める。
- 重切削にも耐える。
- 複雑な形状が可能。
- チップろう付け工具より高価。
- 重切削加工に使用。
| 先端ろう付けブランク | フルフェイスブレージングブランク |
|---|---|
| 超硬チップのみ | フルカーバイドろう付け面 |
| 軽加工 | 重切削 |
| 低コスト | より高いコスト |
| 簡単なろう付け | 複雑なろう付け |
超硬ブレージングブランクの特性
超硬ブレージングブランクの主要特性と設計上の考慮点：
- 超硬グレード - 高硬度用の細粒グレードから耐破壊性の高いグレードまで様々。耐摩耗性と靭性をコントロール。
- 超硬合金の厚さ - 炭化物層を厚くすると摩耗寿命が向上するが、靭性が低下する可能性がある。一般的な厚さは0.8mm～3mm。
- ろう材 - 高温ろう付け用ニッケル基合金。超硬合金の接合強度に不可欠。
- シャンク素材 - 中／高炭素鋼は強度と加工性を提供する。熱処理可能。
- シャンク径 - φ3mmからφ32mmまでの標準サイズがあります。ツールホルダーに合わせる。
- シャンク形状 - 円筒形、四角形、六角形。剛性と加工アクセスに影響。
- コーティング - TiAlN、TiN、TiCN、AlCrNは、より高い硬度、耐熱性、摩擦低減のために使用される。
| パラメータ | オプション |
|---|---|
| 超硬グレード | 細目、中目、粗目 |
| 超硬合金の厚さ | 通常0.8mmから3mm |
| ろう材 | ニッケル基高温合金 |
| シャンク素材 | 中／高炭素鋼 |
| シャンク径 | 3mmから32mmの標準サイズ |
| シャンク形状 | 丸、四角、六角 |
| コーティング | TiAlN、TiN、TiCN、AlCrN |
超硬ろう付け工具の用途
超硬ろう付けブランク工具は、以下の加工用途向けに設計されています：
- ターニング - 鋼および合金部品の高生産旋削に最適。荒加工、仕上げ加工、溝入れ加工、ねじ切り加工に使用。
- ミーリング - 鋼、チタン、ニッケル合金のフェースフライス加工、溝加工、サイド＆フェースフライス加工用。
- 掘削 - 合金鋼の深穴加工に良好な穴品質と工具寿命を提供。
- スレッディング - 大量のタッピングアプリケーションに最適な超硬チップブランク。
- リーミング - 鋼部品用の全面ろう付けブランクから作られた仕上げリーマ。
- つまらない - 高速度鋼に比べ、鋼部品のボーリング精度が向上。
| 申し込み | 用途 |
|---|---|
| ターニング | 荒加工、仕上げ加工、溝入れ加工、ねじ切り加工 |
| ミーリング | フェース、スロット、サイド＆フェースフライス |
| 掘削 | 鋼の深穴加工 |
| タッピング | 大量タッピング |
| リーミング | 鋼の仕上げリーミング |
| つまらない | 合金鋼のボーリング |
超硬ブレージングブランクの仕様
超硬ろう付けブランク工具の代表的な仕様と設計基準：
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 超硬グレード | ISO K、P、M、H10-H40 |
| 超硬合金の厚さ | 0.8-3mm |
| ろう材 | ISO 3613 Ni合金 |
| シャンク硬度 | 60HRCまで |
| シャンク公差 | ISO 2768 |
| シャンク径 | 3-32mm |
| シャンク形状 | ISO 698、13399 |
| コーティング | ISO2316、3325、3326 |
- 超硬合金の等級は、ISO 513の微細粒(K)から粗粒(H)までの分類に従っている。
- ISO2768中公差クラスによるシャンク製造公差。
- シャンク寸法および適合はISO 698および13399規格に準拠。
- コーティングはISOコーティング規格に準拠。
超硬ブレージングブランクのサプライヤーとコスト
超硬ろう付けブランクは、工具メーカーや工具業者から入手できます。以下に供給業者と価格の例を示します：
| サプライヤー | シャンクサイズ | 超硬グレード | コスト |
|---|---|---|---|
| ケナメタル | 1/2″径×4 | KC725M | $45 |
| 三菱 | 直径20mm x 75mm | VP15TF | $60 |
| サンドビック・コロマント | 16mm角×100mm | GC4215 | $75 |
| ウォルター・ツールズ | 3/4″角×5 | H10F | $55 |
| ウィディア | 直径25mm x 150mm | KC5500 | $90 |
- コスト範囲は、サイズとグレードにより、1ブランクあたり約$45～$100。
- 2倍から5倍もする超硬ソリッドに比べ、経済的。
超硬ろう付け工具の取り付け
超硬ブランクツールの取り付けと使用手順：
1.検査 - 超硬刃、ろう付け接合部、シャンクの状態を点検する。
2.測定 - シャンクがツールホルダ内径の許容範囲内であることを確認する。
3.クリーン - ホルダーの内径やシャンクに付着したゴミやグリースを取り除く。
**4.挿入 - コーティングされたシャンクを洗浄されたホルダーに入れる。ブレージングエッジに触れないようにする。
5.締める - メーカーの設定トルクで、ホルダーを均等にしっかりと締め付ける。
6.チェック - 工具が確実にクランプされ、ホルダーに動きがないことを確認します。
7.高さの設定 - 用途に応じた作業高さ、長さを設定する。ろう付けされたエッジを考慮する。
8.振れのチェック - 工具の同芯度を確認するために振れをテストする。
| ステップ | 手続き |
|---|---|
| 1 | 工具の検査 |
| 2 | シャンクサイズを測る |
| 3 | クリーンホルダー＆シャンク |
| 4 | ホルダーに挿入 |
| 5 | ホルダーを締める |
| 6 | クランプのチェック |
| 7 | 作業高さの設定 |
| 8 | 振れのチェック |
オペレーション＆メンテナンス
以下の超硬ろう付けブランクのベストプラクティスに従ってください：
- 被削材の材質に適した超硬材種とコーティングを選択する。より硬い金属にはより硬い超硬合金を。
- 超硬刃の切り屑や亀裂が発生した場合は、 速度や送り速度を落としてください。鋭い切れ刃を維持する。
- 剛性の高いシャンクと厚い超硬合金に適した重切込みを使用する。小径の場合は小さくする。
- ターニング、フェーシング、ボーリングに、操作に基づいた正しいチップ形状を適用する。
- エッジの欠けを避けるため、ホルダーと機械に十分な剛性があることを確認してください。
- 磨耗したチップは速やかに交換すること。通常、再研磨は行わない。
- 特にコーティングされたエッジでは、ワークとの摩擦を避けてください。エッジの蓄積を防ぐ。
- 定期的に工具の切りくずを清掃し、超硬合金の温度を最小限に抑える。可能であればクーラントを使用する。
| 練習 | 説明 |
|---|---|
| 適切な超硬グレード | グレードを被削材に合わせる |
| スピード／フィードの調整 | 超硬合金のチッピング防止 |
| 重い切り込みを使う | 厚い超硬と硬いシャンクに適合 |
| 正しいインサート形状 | 旋盤加工、フライス加工、中ぐり加工など |
| リジッドセットアップ | ろう付けエッジのチッピング防止 |
| 摩耗したインサートを交換する | 研ぎ直しはしない |
| ワークとの摩擦を避ける | エッジの蓄積を防ぐ |
| 定期的にチップを清掃する | カーバイド温度のコントロール |
超硬ブレージング工具サプライヤーの選び方
超硬ブレージングブランクのサプライヤーを選ぶ際には、以下のガイドラインに従ってください：
- 実績のあるろう付け方法の確立された工具メーカーを選択する。
- サプライヤーがお客様の用途に適した超硬材種とコーティングを用意していることを確認してください。
- 最適な工具設計のために、カスタムブランクエンジニアリングサービスをご検討ください。
- 必要に応じて、複雑な形状の超硬合金を製造できるサプライヤーを選ぶ。
- 完全な購入注文の前に、ツールの性能をテストするためにサンプルを要求する。
- 正確な工具の仕様と公差のために技術データシートを確認する。
- 複数の業者の価格を比較し、競争力のある見積もりを得る。
- 最低コストだけでなく、サービス、納期、品質といった総合的な価値を考慮する。
- 潜在的な大量生産需要に対応できるサプライヤーを探す。
- ブレージングジョイントの保証とインサートの交換方針を確認する。
| ガイドライン | 説明 |
|---|---|
| 実績のあるメーカー | 信頼性の高いろう付け方法を使用する |
| 適切な素材 | ニーズに合わせたグレードとコーティング |
| カスタム・エンジニアリング | 工具設計の最適化 |
| 複雑な形状 | お客様の部品に必要な場合 |
| 最初にテストサンプル | 購入前に性能を確認する |
| 技術データのレビュー | 仕様の確認 |
| 価格比較 | 複数の業者から見積もりを取る |
| 総額を考える | 最低コストだけではない |
| 量的需要に応える | 生産規模の拡大 |
| ろう付け接合部の保証 | 交換方針の挿入 |
超硬ろう付け工具の長所と短所
超硬ブレージングブランクの利点：
- 超硬ソリッド工具に代わる低コスト工具。
- 特定の用途に合わせた超硬材種とコーティング。
- 鋼製シャンクに複雑な切削形状を研削することができる。
- 超硬合金の生産性メリットを低価格で実現。
- 高度なろう付け方法による安定した品質。
- 高生産環境において優れたパフォーマンスを発揮する。
- 小型の超硬ソリッド工具に比べ、クランプとインデックスが容易。
超硬ブレージングブランクの限界：
- 極限加工用の超硬ソリッド工具ほど堅牢ではない。
- ソリッドカーバイドに比べ、刃先の靭性が低く、切削形状が厚い。
- ろう付けエッジの完全性は、ろう付け工程の品質管理の対象となる。
- それでも高速度鋼や工具鋼の工具よりは高価だ。
- 再研磨は現実的ではない。磨耗したチップは交換する必要がある。
- 小口径にはサイズと形状の制限がある。
| メリット | デメリット |
|---|---|
| ソリッドカーバイドより低コスト | ソリッドカーバイドより堅牢性に劣る |
| 適合グレードとコーティング | ソリッドカーバイドより厚い形状 |
| 複雑な切断形状 | ろう付けの品質は工程管理に依存する |
| 超硬合金の生産性 | スチール製工具より高価 |
| 安定したろう付け品質 | 再研磨なし |
| 大量生産に適している | 小径でのサイズ制限 |
ろう付け工具用超硬合金
ろう付け工具に使用される超硬合金は、さまざまな硬度、耐摩耗性、靭性、温度特性を備えています。主な超硬合金グレードは以下の通りです：
- Kグレード - 非常に細かい微小粒で、最高の硬度と耐摩耗性を持つ。脆く、軽い仕上げ切削に使用。
- Pグレード - 細粒で硬さと靭性のバランスが良い。鋼材加工用。
- Mグレード - 荒削りに適した中粒で、あらゆる素材に対応。
- Hグレード - H10～H40の粗目等級。断続的なカットに適している。
| グレード | 硬度 | 耐摩耗性 | タフネス | 最高の用途 |
|---|---|---|---|---|
| K | 非常に高い | 素晴らしい | 低い | 仕上げ鋼 |
| P | 高い | 非常に良い | 中程度 | 鋼 |
| M | ミディアム | グッド | より高い | 荒削り、鋼、合金 |
| H | ロー・ミディアム | フェア | ベスト | 中断されたカット |
超硬材種の選択は、被削材の材質、切削圧力、連続切削か断続切削かによって異なります。評判の良い超硬ろう付け工具サプライヤーは、特定の用途に最適な材種を推奨できます。
ブレージングブランク用超硬コーティング
超硬チップとエッジには、PVDまたはCVD成膜プロセスにより、さまざまなコーティングが施されます。一般的なオプションは以下の通りです：
- TiAlN - 窒化チタンアルミニウム。3500HVまでの高硬度と1000℃までの耐熱性を提供。汎用性の高いコーティング。
- チタン - 窒化チタン。金色を呈する。硬度2000HV前後。耐食性、耐付着性に優れる。
- TiCN - 炭窒化チタン。硬度3000HV。耐摩耗性に優れる。鋼や鋳鉄の高生産性加工に使用。
- AlCrN - アルミニウムクロム窒化物。1000℃以上の耐熱性。耐酸化性、耐溶着性。高送りフライス加工、ドリル加工に使用。
| コーティング | 硬度HV | 温度 | 主な特徴 |
|---|---|---|---|
| TiAlN | 3500 | 1000°C | 高い硬度と耐熱性 |
| チタン | 2000 | 800°C | 耐食性、潤滑性 |
| TiCN | 3000 | 800°C | 耐摩耗性 |
| AlCrN | 2800 | 1000°C+ | 耐酸化性 |
コーティングは、摩耗寿命、潤滑性、耐熱性を向上させる。複数回塗布することもある。コーティングの選択は、被削材と切削条件によって異なる。
超硬ろう付けエンドミル
超硬ろう付けエンドミルは、鋼や合金の正面フライス加工、溝加工、側面フライス加工、輪郭加工に経済的なオプションを提供します。例えば、以下のようなものがあります：
- フェイスミル - 重切削用フルフェース超硬ロウ付け。ヘリカルフルートが好ましい。
- スクエアエンドミル - スロットおよびポケット加工用。様々な長さと超硬材種があります。
- ボールノーズエンドミル - 3D輪郭プロファイリング用で、より小さなコーナー半径も可能です。
- 面取りフライス - 面取りや傾斜面を加工するための角度のついた刃先。
| タイプ | 用途 | 特徴 |
|---|---|---|
| フェイスミル | ヘビーフェイシング | フル超硬フェース、ヘリカルフルート |
| スクエアエンドミル | スロット/ポケット加工 | 長さは直径の8倍まで |
| ボールノーズミル | 3Dコンタリング | 小さなコーナー半径 |
| 面取りフライス | 面取り、アングル | 角度のついた刃先 |
ブレージングエンドミルは、高速度鋼と比較して費用対効果の高い工具寿命を実現し、合金鋼ではより優れた性能を発揮します。適切な速度、送り、深さを適用する必要があります。
超硬ろう付け旋削インサート
ろう付けブランクから作られた刃先交換式超硬チップは、鋼や合金の高生産性CNC旋削加工に有利です。いくつかのオプションがあります：
- 外旋 - フェーシング、ストレートターニング、プロファイリング用のポジティブレーキチップ。
- インターナル・ターニング - ボーリングバー用のセンターラインが太いネガティブレーキチップ。
- スレッディング - タッピングとねじ切り用の研削チップブレーカー形状。
- グルーヴィング - より鋭利な刃先、放射状の角を持つインサート。
- 別れ - パーティングオフプロセスを最適化する狭幅チップ。薄型チップもあります。
| 旋回操作 | インサート機能 |
|---|---|
| 外旋 | ポジティブレーキ、シャープエッジ |
| インターナル・ターニング | ネガティブ・レーキ、より強い体幹 |
| スレッディング | グラウンド・チップブレーカー |
| グルーヴィング | シャープエッジ、ラジアスコーナー |
| 別れ | 狭い幅、薄いプロファイル |
刃先交換式チップにより、複数の切れ刃をコスト効率よく使用できます。ツールホルダーは、旋削加工中にチップを適切に位置決めし、固定します。
よくあるご質問
Q:超硬ロウ付け工具は、超硬ソリッド工具と同等の強度がありますか？
A: いいえ。刃先の靭性と耐チッピング性という点では、一般的に超硬ソリッド工具の方が優れています。しかし、最近の超硬ろう付け工具は、超硬合金の性能に近づけることができ、しかもコスト効率が高くなっています。超硬合金のグレードと用途を適切に選択することが重要です。
Q: 超硬ブレージング工具は研げますか？
A: 通常はできません。超硬の刃先はロー付けされているため、研削による再研磨はできません。利点は、摩耗したらチップを交換するだけで、工具を新品同様の状態に戻せることです。
Q: 超硬刃が欠けたり折れたりする原因は何ですか？
A: 超硬材種に対する過度の切削力、切削速度/送り、切削深さは、破断の原因となります。ワークの剛性や工具のクランプが不十分な場合も、刃先のチッピングの原因となります。切削パラメータと工具/ワークのセットアップを適切に選択することが重要です。
