Обзор паяных заготовок из твердого сплава
Заготовки под пайку из твердого сплава представляют собой инновационный тип подложки для режущего инструмента, изготовленной путем припаивания твердосплавного сплава к стальному хвостовику. Они сочетают в себе твердость и износостойкость карбида с прочностью и обрабатываемостью стали.
Некоторые ключевые особенности заготовок под пайку из твердого сплава:
- Твердый твердосплавный сплав, обеспечивающий износостойкость, припаян к прочному и поддающемуся обработке стальному хвостовику.
- Позволяет обрабатывать сложные геометрические формы инструмента в стальном хвостовике.
- Доступен широкий ассортимент марок твердого сплава и покрытий.
- Более простое изготовление по сравнению с инструментами из твердого сплава.
- Более дешевая альтернатива инструментам из твердого сплава.
- Используется для высокопроизводительной обработки.
Инструменты с твердосплавными напайками идеально подходят для твердого фрезерования, точения, сверления и других операций резания сталей, высокотемпературных сплавов и труднообрабатываемых материалов. Они широко используются в автомобильной, аэрокосмической, штамповочной, нефтегазовой промышленности.
Виды паяных заготовок из твердого сплава
Существует два основных типа конфигураций заготовок с твердосплавной пайкой:
Паяные заготовки с наконечником
- Твердосплавный наконечник припаян к переднему концу стального хвостовика.
- Обеспечивает износостойкость только на режущем кончике.
- Более простой метод пайки.
- Более низкая стоимость по сравнению с инструментами из твердого сплава.
- Используется для легких видов обработки.
Паяные заготовки с полным торцом
- Вся передняя поверхность припаяна твердым сплавом.
- Максимальная износостойкость.
- Выдерживает тяжелую механическую обработку.
- Позволяет создавать сложные геометрические фигуры.
- Более высокая стоимость по сравнению с инструментами, паяемыми наконечником.
- Используется для тяжелых режимов обработки.
| Паяные заготовки с наконечником | Паяные заготовки с полным торцом |
|---|---|
| Только твердосплавный наконечник | Полностью паяная твердосплавная поверхность |
| Легкая обработка | Тяжелая механическая обработка |
| Низкая стоимость | Более высокая стоимость |
| Простая пайка | Сложная пайка |
Характеристики паяных заготовок из твердого сплава
Основные характеристики и конструктивные особенности заготовок для пайки твердым сплавом:
- Марка твердого сплава - Варьируется от мелкозернистых сортов для высокой твердости до более устойчивых к разрушению. Контролирует износостойкость и вязкость.
- Толщина карбида - Более толстый слой карбида повышает износостойкость, но может снижать прочность. Типичная толщина от 0,8 мм до 3 мм.
- Материал пайки - Сплав на основе никеля с высокой температурой пайки. Решающее значение для прочности соединения твердого сплава со сталью.
- Материал хвостовика - Средне- и высокоуглеродистая сталь обеспечивает прочность и обрабатываемость. Может подвергаться термической обработке.
- Диаметр хвостовика - Доступны стандартные размеры от 3 мм до 32 мм в диаметре. Подходят к резцедержателю.
- Геометрия хвостовика - Цилиндрические, квадратные или шестигранные. Влияет на жесткость и доступ к обработке.
- Покрытия - TiAlN, TiN, TiCN, AlCrN используются для повышения твердости, термостойкости и снижения трения.
| Параметр | Опции |
|---|---|
| Марка твердого сплава | Мелкое, среднее, крупное зерно |
| Толщина карбида | Обычно от 0,8 мм до 3 мм |
| Материал пайки | Высокотемпературный сплав на основе никеля |
| Материал хвостовика | Средне- и высокоуглеродистая сталь |
| Диаметр хвостовика | Стандартные размеры от 3 мм до 32 мм |
| Геометрия хвостовика | Круглые, квадратные, шестиугольные |
| Покрытия | TiAlN, TiN, TiCN, AlCrN |
Области применения инструментов с твердосплавной напайкой
Инструменты для заготовок с пайкой из твердого сплава предназначены для следующих видов обработки:
- Развернуть - Отлично подходит для высокопроизводительной токарной обработки деталей из стали и сплавов. Используется для черновой и чистовой обработки, прорезания канавок и нарезания резьбы.
- Фрезерование - Для торцевого фрезерования, пазового фрезерования, бокового и торцевого фрезерования сталей, титановых и никелевых сплавов.
- Бурение - Обеспечивает хорошее качество отверстий и стойкость инструмента при сверлении глубоких отверстий в легированных сталях.
- Нарезание резьбы - Заготовки с твердосплавными наконечниками идеально подходят для нарезания резьбы в больших объемах.
- Развертка - Финишные развертки из цельнопаяных заготовок для стальных деталей.
- Скука - Более высокая точность растачивания стальных деталей по сравнению с быстрорежущей сталью.
| Приложение | Используется |
|---|---|
| Развернуть | Черновая, чистовая обработка, фрезерование, нарезание резьбы |
| Фрезерование | Фрезерование торцов, пазов, боковых и лицевых поверхностей |
| Бурение | Глубокое сверление в сталях |
| Отвод | Высокий объем отвода |
| Развертка | Финишное развертывание в сталях |
| Скука | Расточка в легированных сталях |
Технические характеристики заготовок, паянных твердым сплавом
Типовые спецификации и стандарты проектирования инструментов для заготовок с твердосплавной пайкой:
| Параметр | Технические характеристики |
|---|---|
| Твердые сплавы | ISO K, P, M, H10-H40 |
| Толщина карбида | 0,8-3 мм |
| Материал пайки | ISO 3613 Никелевый сплав |
| Твердость хвостовика | До 60 HRC |
| Допуски на хвостовики | ISO 2768 |
| Диаметр хвостовика | 3-32 мм |
| Геометрия хвостовика | ISO 698, 13399 |
| Покрытия | ISO 2316, 3325, 3326 |
- Класс твердого сплава соответствует классификации ISO 513 от мелкого микрозерна (K) до крупного (H).
- Допуски на изготовление хвостовика в соответствии со средним классом допуска ISO 2768.
- Размеры и посадка хвостовика соответствуют стандартам ISO 698 и 13399.
- Покрытия соответствуют стандартам ISO.
Поставщики и стоимость твердосплавных паяных заготовок
Заготовки под пайку из твердого сплава можно приобрести у производителей и поставщиков инструментов. Вот некоторые примеры поставщиков и цен:
| Поставщик | Размер хвостовика | Степень твердости | Стоимость |
|---|---|---|---|
| Kennametal | 1/2″ диам. x 4″ | KC725M | $45 |
| Mitsubishi | 20 мм диам. х 75 мм | VP15TF | $60 |
| Sandvik Coromant | 16 мм кв. х 100 мм | GC4215 | $75 |
| Инструменты Walter | 3/4″ кв. х 5″ | H10F | $55 |
| WIDIA | 25 мм диам. x 150 мм | KC5500 | $90 |
- Стоимость составляет примерно от $45 до $100 за заготовку в зависимости от размера и сорта.
- Экономичнее твердого сплава, который стоит в 2-5 раз дороже.
Установка инструментов с твердосплавной напайкой
Шаги по установке и использованию инструмента для заготовок с твердосплавной пайкой:
1. Осмотрите - Проверьте твердосплавную кромку, паяное соединение, состояние хвостовика.
2. Измерьте - Убедитесь, что хвостовик находится в пределах допуска на отверстие держателя инструмента.
3. Очистить - Удалите мусор и смазку из отверстия держателя и хвостовика.
**4. Вставка - Поместите хвостовик с покрытием в очищенный держатель. Избегайте прикосновения к паяному краю.
5. Затяните - Равномерно и прочно затяните держатель в соответствии с установленным производителем моментом затяжки.
6. Проверьте - Убедитесь в надежности зажима инструмента, отсутствии перемещений в держателе.
7. Установите высоту - Установите рабочую высоту и длину в соответствии с условиями применения. Учитывайте паяный край.
8. Проверьте биение - Проверьте биение, чтобы убедиться в концентричности инструмента.
| Шаг | Процедура |
|---|---|
| 1 | Осмотрите инструмент |
| 2 | Измерьте размер хвостовика |
| 3 | Очистите держатель и хвостовик |
| 4 | Вставьте в держатель |
| 5 | Затяните держатель |
| 6 | Проверьте зажим |
| 7 | Установите рабочую высоту |
| 8 | Проверьте биение |
Эксплуатация и обслуживание
Следуйте этим рекомендациям по использованию заготовок под пайку твердым сплавом:
- Выберите подходящую марку твердого сплава и покрытие для материала заготовки. Более твердый карбид для более твердых металлов.
- Снижайте скорость/подачу при появлении сколов или трещин на твердосплавной кромке. Поддерживайте остроту режущей кромки.
- Используйте большие глубины резания, подходящие для жесткого хвостовика и толстого твердого сплава. Уменьшите глубину для малых диаметров.
- Применяйте правильную геометрию пластин для точения, торцевания, растачивания в зависимости от операции.
- Убедитесь, что держатель и станок имеют достаточную жесткость, чтобы избежать сколов кромок.
- Своевременно заменяйте изношенные вставки. Повторная заточка обычно не производится.
- Избегайте трения о заготовку, особенно при использовании кромки с покрытием. Не допускайте нарастания кромки.
- Регулярно очищайте инструмент от стружки, чтобы снизить температуру твердого сплава. По возможности используйте охлаждающую жидкость.
| Практика | Описание |
|---|---|
| Правильная марка твердого сплава | Соответствие марки обрабатываемому материалу |
| Регулировка скорости/подачи | Предотвращение сколов твердого сплава |
| Используйте большие глубины реза | Подходит для толстого твердого сплава и жесткого хвостовика |
| Правильная геометрия вставки | Токарные, фрезерные, расточные и др. |
| Жесткая установка | Предотвращение сколов паяных кромок |
| Замените изношенные вставки | Не затачивайте заново |
| Избегайте трения заготовок | Предотвращение нарастания кромки |
| Регулярно очищайте стружку | Контроль температуры твердого сплава |
Как выбрать поставщиков инструмента с твердосплавной напайкой
Следуйте этим рекомендациям при выборе поставщиков заготовок под пайку из твердого сплава:
- Выбирайте известных производителей оснастки с проверенными методами пайки.
- Убедитесь, что поставщик имеет подходящие марки твердого сплава и покрытия для ваших задач.
- Для оптимальной конструкции инструмента рассмотрите услуги по проектированию заготовок на заказ.
- Выбирайте поставщиков, способных при необходимости изготовить твердый сплав сложной геометрии.
- Запрашивайте образцы для проверки работоспособности инструментов перед тем, как заказывать их в полном объеме.
- Изучите технические характеристики для получения точных спецификаций инструмента и допусков.
- Сравните цены с несколькими поставщиками, чтобы получить конкурентоспособные котировки.
- Учитывайте общую стоимость - сервис, доставку, качество, а не только низкую цену.
- Ищите поставщиков, способных удовлетворить потенциальные потребности в больших объемах производства.
- Подтвердите гарантию на паяные соединения и правила замены вкладышей.
| Руководство | Описание |
|---|---|
| Проверенные производители | Используйте надежные методы пайки |
| Подходящие материалы | Степени и покрытия для ваших нужд |
| Индивидуальное проектирование | Оптимизация конструкции инструмента |
| Сложные геометрии | Если требуется для ваших деталей |
| Сначала испытайте образцы | Проверьте работоспособность до полной покупки |
| Обзор технических данных | Подтвердите технические характеристики |
| Сравнить цены | Получите котировки от нескольких поставщиков |
| Рассмотрим общую стоимость | Не только низкая стоимость |
| Удовлетворение потребностей в объемах | Масштабирование производства |
| Гарантия на паяное соединение | Вставьте политику замены |
Плюсы и минусы инструментов с твердосплавной напайкой
Преимущества заготовок, паянных твердым сплавом:
- Недорогая альтернатива инструментам из твердого сплава.
- Индивидуальные марки твердого сплава и покрытия для конкретных применений.
- В стальном хвостовике можно выточить сложную геометрию реза.
- Преимущества твердого сплава в производительности при более низкой цене.
- Неизменное качество благодаря передовым методам пайки.
- Хорошая производительность в условиях высокой производительности.
- Легче зажимать и индексировать по сравнению с небольшими инструментами из твердого сплава.
Ограничения для заготовок, паянных твердым сплавом:
- Не так прочны, как инструменты из твердого сплава для экстремальной обработки.
- Ограниченная вязкость кромки и более толстая геометрия резания по сравнению с твердым карбидом.
- Целостность паяной кромки зависит от контроля качества процесса пайки.
- Все же дороже, чем инструменты из быстрорежущей или инструментальной стали.
- Повторная заточка нецелесообразна. Изношенные вставки должны быть заменены.
- Малые диаметры имеют ограничения по размерам и геометрии.
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Более низкая стоимость по сравнению с твердым карбидом | Менее прочный, чем твердый карбид |
| Различные сорта и покрытия | Более толстая геометрия по сравнению с твердым карбидом |
| Сложные геометрии резания | Качество пайки зависит от контроля процесса |
| Производительность твердого сплава | Дороже, чем стальные инструменты |
| Постоянное качество пайки | Не требует повторной заточки |
| Хорошо подходит для высокой производительности | Ограничения по размерам при малых диаметрах |
Твердые сплавы для паяных инструментов
Твердые сплавы, используемые в паяных инструментах, обладают различными твердостью, износостойкостью, вязкостью и температурными свойствами. Основные марки твердых сплавов включают:
- K оценок - Очень мелкая микрозернистость с высочайшей твердостью и износостойкостью. Хрупкая, используется для легких чистовых резов.
- Оценки - Мелкое зерно с хорошим балансом твердости и вязкости. Для обработки стали.
- Оценки - Среднее зерно для универсальности материалов, подходит для черновой обработки.
- Оценки H - Крупнозернистые сорта от H10 до H40. Более жесткие для прерывистых резов.
| Класс | Твердость | Износостойкость | Жесткость | Лучшее использование |
|---|---|---|---|---|
| K | Очень высокий | Отличный | Низкий | Отделка сталей |
| P | Высокая | Очень хорошо | Умеренный | Стали |
| M | Средний | Хороший | Выше | Черновая обработка, стали, сплавы |
| H | Низкий-средний | Ярмарка | Лучшее | Прерывистые сокращения |
Выбор марки твердого сплава зависит от материала заготовки, давления резания, а также от того, будет ли применяться непрерывная или прерывистая резка. Авторитетный поставщик инструмента с пайкой из твердого сплава может порекомендовать оптимальную марку для конкретного применения.
Твердосплавные покрытия для паяных заготовок
На твердосплавный наконечник и кромку наносится целый ряд покрытий с помощью процессов PVD или CVD осаждения. К распространенным вариантам относятся:
- TiAlN - Нитрид титана и алюминия. Обеспечивает высокую твердость до 3500 HV и термостойкость до 1000°C. Хорошее покрытие общего назначения.
- TiN - Нитрид титана. Придает золотистый цвет. Твердость около 2000 HV. Хорошая устойчивость к коррозии и адгезии.
- TiCN - Нитрид углерода титана. Твердость 3000 HV. Отличная стойкость к истиранию. Используется для высокопроизводительной обработки сталей и чугунов.
- AlCrN - Нитрид хрома алюминия. Температурная стойкость свыше 1000°C. Устойчивость к окислению и адгезии. Используется для фрезерования и сверления с высокой подачей.
| Покрытие | Твердость HV | Температура | Основные характеристики |
|---|---|---|---|
| TiAlN | 3500 | 1000°C | Высокая твердость и термостойкость |
| TiN | 2000 | 800°C | Коррозионная стойкость, смазка |
| TiCN | 3000 | 800°C | Устойчивость к истиранию |
| AlCrN | 2800 | 1000°C+ | Устойчивость к окислению |
Покрытия повышают износостойкость, смазывающую способность и термостойкость. Иногда наносится несколько слоев. Выбор покрытия зависит от обрабатываемого материала и условий резания.
Паяные концевые фрезы из твердого сплава
Паяные концевые фрезы из твердого сплава являются экономичным вариантом для торцевого, пазового, бокового и контурного фрезерования сталей и сплавов. Некоторые примеры включают:
- Фрезерные станки - Твердосплавная напайка на всю поверхность для тяжелого фрезерования. Предпочтительна спиральная конструкция флейты.
- Квадратные концевые фрезы - Для фрезерования пазов и карманов. Выпускаются различной длины и из различных сортов твердого сплава.
- Шаровые концевые фрезы - Для трехмерного профилирования контуров с меньшими радиусами углов.
- Фрезы для снятия фаски - Угловая режущая кромка для фрезерования фасок и угловых поверхностей.
| Тип | Используется | Характеристики |
|---|---|---|
| Фрезерные станки | Тяжелая облицовка | Полностью твердосплавная поверхность, спиральная флейта |
| Квадратные концевые фрезы | Фрезерование пазов/карманов | Длина до 8-кратного диаметра |
| Шаровые носовые мельницы | 3D-контурирование | Малые радиусы углов |
| Фрезы для снятия фаски | Фаски, углы | Режущая кромка под углом |
Паяные концевые фрезы обеспечивают экономически эффективный срок службы инструмента по сравнению с быстрорежущей сталью, при этом они лучше работают с легированными сталями. Необходимо применять соответствующие скорости, подачи и глубину обработки.
Токарные пластины с твердосплавными напайками
Индексируемые твердосплавные пластины, изготовленные из паяных заготовок, имеют преимущества при высокопроизводительной токарной обработке с ЧПУ сталей и сплавов. Некоторые варианты:
- Внешний поворот - Пластины с положительным углом наклона для торцевания, прямого точения, профилирования.
- Внутренний поворот - Вставки с отрицательным углом наклона и более толстой центральной линией для расточных штанг.
- Нарезание резьбы - Геометрия шлифованных стружколомов для нарезания резьбы и точения.
- Нанесение канавок - Вставки с более острой режущей кромкой, радиусный угол.
- Расставание - Узкие вставки для оптимизации процесса снятия деталей. Тонкопрофильные вставки.
| Поворотная операция | Особенности вставки |
|---|---|
| Внешний поворот | Положительная граблина, острые края |
| Внутреннее точение | Отрицательная граблина, более прочная сердцевина |
| Нарезание резьбы | Заземляющие стружколомы |
| Нанесение канавок | Острый край, радиусный угол |
| Расставание | Узкая ширина, тонкий профиль |
Индексируемые пластины позволяют экономически эффективно использовать несколько режущих кромок. Держатели инструментов правильно позиционируют и закрепляют пластины во время токарных операций.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
В: Являются ли паяные инструменты из твердого сплава такими же прочными, как инструменты из цельного твердого сплава?
О: Нет. Инструменты из твердого сплава обычно более прочные с точки зрения твердости кромки и стойкости к сколам. Однако современные инструменты с твердосплавными напайками могут приближаться по производительности к твердосплавным, будучи при этом более экономичными. Ключевым моментом является правильный выбор марки твердого сплава и области применения.
В: Можно ли затачивать инструменты с твердосплавной напайкой?
О: Как правило, нет. Твердая паяная твердосплавная кромка не допускает повторной заточки путем шлифования. Преимуществом является то, что вставки просто заменяются при износе, возвращая инструмент в состояние "как новый".
В: Что вызывает сколы или поломки твердосплавных кромок?
О: Чрезмерные усилия резания, скорости/подачи или глубины для данной марки твердого сплава могут привести к образованию трещин. Недостаточная жесткость заготовки или зажим инструмента также могут способствовать сколу кромок. Правильный выбор параметров резания и настройки инструмента/заготовки имеет решающее значение.
