Обзор Твердосплавные полосы с фаской
Твердосплавные полосы с фаской - это тонкие прямоугольные отрезки материала из карбида вольфрама или титана с угловой кромкой для установки в пазы. Чрезвычайно твердые, износостойкие свойства твердых сплавов в сочетании с геометрической гибкостью способствуют созданию долговечных ножей и инструментальных компонентов в сложных промышленных условиях.
Обычные конфигурации включают:
- Различные марки твердых сплавов и связующих для придания твердости, прочности и других свойств
- Настраиваемые размеры, вырезанные точно по размеру
- Размеры фаски предотвращают скалывание кромок
- Гладкая поверхность обеспечивает скользящий контакт
- Варианты паяных или зажимных фиксаторов
Продолжайте читать, чтобы узнать подробности о материалах, размерах, профилях фасок, способах установки и ведущих поставщиках.
Состав и оценки
Распространенные составы для твердосплавных полос с фаской на кромке:
| Тип твердого сплава | Связующее/сплав | Твердость | Цвет | Основные свойства |
|---|---|---|---|---|
| Прямой карбид вольфрама | Кобальт | Rockwell C67 | Темно-серый | Максимальная износостойкость и твердость |
| Карбид титана | Матрица из никеля/легированной стали | Rockwell C54 | Серый/серебристый | Хорошая коррозионная стойкость и твердость |
| Циркониевый закаленный WC | Кобальт + след Zr/Ta/Nb | Похожие на Унитаз | Серый | Повышенная устойчивость к растрескиванию по сравнению с прямым карбидом вольфрама |
Таблица 1: Варианты твердосплавных материалов для пластин со скошенной кромкой, используемых в различных областях применения
Состав связующего и метод спекания влияют на конечные характеристики ленты - в зависимости от условий эксплуатации.
Размеры Твердосплавные полосы с фаской
Доступны типовые диапазоны размеров:
| Параметр | Опции |
|---|---|
| Толщины | 0,5 мм - 4 мм (~ 0,020″ - 0,150″) |
| Ширина | 2 мм - 20 мм (~0,080″ - 0,750″) |
| Длина полосы | От 50 мм до 300 мм (от 2″ до 12″) |
| Угол фаски | 30°, 45°, 60° наиболее распространены |
| Глубина фаски | До 2 мм (0,080″) |
Таблица 2: Для твердосплавных фасочных полос предлагаются различные размеры и геометрия
Твердосплавные полосы обычно поставляются стандартных размеров, но услуги по профилированию на заказ позволяют создавать специальные вставки, отвечающие уникальным требованиям к инструментам.
Основные свойства твердосплавных полос с фаской
| Характеристика | Описание |
|---|---|
| Твердость | До Rockwell C68 для твердосплавных изделий |
| Износостойкость | В 10 раз больше, чем у инструментальной стали, что обеспечивает длительный срок службы |
| Жесткость | Хрупкий материал, но цирконий улучшает трещиностойкость. |
| Коррозионная стойкость | Более прочные марки, содержащие добавки никеля и хрома |
| Прочность на сжатие | Твердость WC сохраняет целостность при высоких контактных нагрузках |
Таблица 3: Геометрия CTP из твердого сплава позволяет использовать присущие материалу свойства
Непревзойденная твердость позволяет сохранять острую геометрию реза даже при экстремальных давлениях и температурах, продлевая срок службы.
Производственный процесс
- Сырой карбидный порошок, смешанный с никель-кобальтовым связующим
- Шаровой размол образует однородную смесь
- Связующее разжижается во время фазового превращения при спекании
- Тщательно контролируемый цикл охлаждения замораживает оптимальную смесь эта/кубических карбидов
- Ковка консолидируется до конечной плотности перед механической обработкой
- Проволочный электроэрозионный станок вырезает сложные профили с микронной точностью
- Шлифование с ЧПУ и обработка алмазными кругами
- Кромка фаски добавлена за счет дополнительной обработки
- Индивидуальная маркировка/этикетка для четкой идентификации
Современные субтрактивные технологии позволяют создавать вставки любой требуемой формы. Проволочная электроэрозионная обработка позволяет создавать сложные контуры.
Применение Твердосплавные полосы с фаской
Отрасли и области применения, в которых используется преимущество повышенного износа деталей фрезы/инструмента:
| Сегмент | Приложение | Условия эксплуатации |
|---|---|---|
| Деревообработка | Фрезы, ножи для рубанка и фуганка | Высокие скорости, истирание древесной смолы |
| Пищевая промышленность | Ножи для нарезки | Продукты с высоким содержанием кислоты, такие как томаты, разрушают стандартные нержавеющие |
| Медицина/Фармацевтика | Режущие инструменты для обработки костей/зубов | Жесткие контактные напряжения |
| Автомобильная промышленность | Отрезной инструмент, обрезки | Длительная, многократная резка алюминиевых сплавов |
| Электроника | Нарезка пластин на кубики | Требуется исключительная точность резки углеродистой стали и стекла |
| Аэрокосмическая промышленность | Обрезка композитов | Абразивные армированные пластики изнашивают стальные фрезы |
Таблица 4: Применение твердосплавных фасочных полос для повышения износостойкости режущих элементов
Любая операция, в которой инструмент преждевременно выходит из строя из-за износа или абразивного износа, становится более продуктивной благодаря переходу на твердосплавные материалы.
Поставщики и затраты
| Поставщик | Материалы | Ценообразование | Lead Times |
|---|---|---|---|
| Kennametal | Широкий спектр марок/составов вольфрама и титана | $5 - $40 за вставку | ~3-5 дней |
| Карбид Мицубиси | Специальная формула карбидов для оптимизации износа и прочности | $10 - $60 за вставку | ~2-3 недели |
| Sandvik Coromant | Стандартные и нестандартные геометрии CTP | $2.50 - $75+ за вставку | Быстрая доставка товаров по каталогу или более длительная для индивидуальных заказов |
Таблица 5: Примерные поставщики твердосплавных полос с ориентировочными ценами на фасонные вставки
Твердый сплав стоит в 5-10 раз дороже обычной инструментальной стали, но значительно увеличивает срок службы - окупаемость в течение первого цикла производства типична.
Плюсы и минусы
Преимущества
- Срок службы в 10 раз или больше по сравнению с инструментами из быстрорежущей стали
- Обеспечивает более высокую скорость обработки/подачи, повышая производительность.
- Постоянно острая режущая кромка благодаря сохранению твердости
- Выдерживают высокоабразивные композитные материалы без износа
- Устойчивость к деформации при высоких усилиях обработки
- Настраиваемые сорта обеспечивают баланс между износостойкостью и хрупкостью
Недостатки
- Более высокая первоначальная стоимость вставки по сравнению со стальными ножами и кромками
- Катастрофическое разрушение при ударной перегрузке и превышении допустимого уровня
- Требуется жесткость корпуса инструмента для поддержки твердого материала вставки
- Целостность кромок зависит от качества и точности пайки/зажима
- Проволочная электроэрозионная обработка может привести к образованию ослабляющих микротрещин, если параметры процесса не оптимизированы
Вопросы и ответы
Вопрос: Какая толщина твердосплавной ленты лучше всего подходит для ножей для рубанков и фуганков?
О: Вставки толщиной от 2 до 4 мм с фасками типичны для деревообработки, чтобы выдерживать удары и обеспечивать опору, необходимую при повторной заточке. Твердые породы древесины могут потребовать более прочных профилей толщиной 3 - 4 мм.
Вопрос: Должны ли паяные твердосплавные пластины для фрез соответствовать скорости расширения инструментальной стали?
О: Для достижения наилучших результатов при пайке твердосплавных фасок в корпуса из инструментальной стали выбирайте твердосплавные связующие, например никель, с показателями теплового расширения, близкими (в пределах ~15%) к показателям инструментальной стали, чтобы минимизировать внутренние напряжения от нагрева/охлаждения и продлить срок службы.
Вопрос: Как долго твердосплавные фасонные пластины могут работать до замены?
О: Выносливость зависит от специфики использования - для резки металла разумно 300+ часов работы. Для высокоабразивных композитов или стекла - меньше. При регулярной заточке резка твердой древесины может длиться более 1000 часов. Гораздо дольше, чем обычные изнашиваемые компоненты.
Вопрос: Какой точности размеров и допусков мы можем ожидать для твердосплавных деталей, обработанных проволочным электроэрозионным способом, таких как фасочные вставки?
О: Проволочная электроэрозионная обработка с использованием молибденовой и латунной проволоки тонкого диаметра обеспечивает точность резки до ~0,004″ (100 микрон) или лучше для большинства профилей. Низкий коэффициент теплового расширения карбида сводит к минимуму искажения, обеспечивая надежные допуски. Прецизионное снятие верхнего покрытия улучшает плоскостность. Обсудите детали с продавцами.
Вопрос: Какие существуют варианты поставки твердосплавных вставок CTP за рубеж, помимо внутренних источников производства в США?
О: Помимо основных американских поставщиков твердосплавной ленты, заказные профили фасочных вставок также предлагаются по всему миру из производственных цехов в Китае, Германии и других европейских странах, способных создавать специфические геометрии, адаптированные к уникальным конструкциям резцедержателей и требованиям к корпусу из закаленной инструментальной стали.
