2011-M8 - Narzędzia do obróbki żeliw

•
MECHANIK NR 7/2011
Gühring oHG
NOWOCZESNE NARZĘDZIA
Tak produkują najlepsi
Wysoko wydajne narzędzia do obróbki żeliw
Wiercenie – rewelacyjne, opatentowane wiertła RT 100R
Gwintowanie, frezowanie gwintów, wygniatanie gwintów
Frezowanie
Rozwiercanie
Od dziesiątków lat żeliwo należy do najpowszechniej stosowanych materiałów w przemyśle metalowym. O tak
wysokiej pozycji żeliwa zdecydowały niskie koszty produkcji, niska temperatura topnienia, dobre właściwości
wytrzymałościowe, dobra skrawalność, mała odporność na zużycie ścierne, dobra zdolność do tłumienia drgań,
a także dobra odporność na korozję.
Oferta żeliw stale się poszerza. Stosowanie żeliwa szarego jest nadal bardzo popularne, lecz coraz częściej
wykorzystuje się nowoczesne odmiany żeliwa, które swoimi cechami konkurują ze stalą. Równocześnie
wzrastają wymagania co do dokładności i jakości.
Przypomnijmy czym jest żeliwo?
Żeliwo to stop odlewniczy żelaza z węglem zawierający
2 ÷ 3,6% węgla w postaci cementytu lub grafitu. Żeliwo
otrzymuje się przez wygrzewanie surówki z dodatkami
złomu stalowego lub żeliwnego w piecach zwanych żeliwiakami. Tak powstały materiał stosuje się do wykonywania odlewów. Żeliwo charakteryzuje się niewielkim
1,0 ÷ 2,0% skurczem odlewniczym, łatwością wypełniania
form, a po zastygnięciu – dobrą obrabialnością.
W zależności od postaci, w jakiej występuje węgiel,
rozróżnia się żeliwo:
szare, w którym węgiel występuje w postaci grafitu,
białe, w którym węgiel związany jest w cementycie,
połowiczne (proste), w którym występuje zarówno
cementyt, jak i grafit.
Żeliwo ciągliwe jest otrzymywane z żeliwa białego
w wyniku wyżarzania grafityzującego. Podczas tej operacji cementyt ulega rozpadowi i wydziela się tzw. węgiel
żarzenia (grafit żarzenia) w postaci kłaczkowatych skupień. Żeliwo ciągliwe charakteryzuje się dobrymi własnościami wytrzymałościowymi i plastycznymi.
Żeliwo szare zwykłe, podobnie jak żeliwa modyfikowane, wykazuje bardzo niskie własności plastyczne. Natomiast bardzo dobre własności plastyczne wykazuje żeliwo sferoidalne, w którym – w czasie procesów metalurgicznych – grafit został rozdrobniony i doprowadzony do
postaci kulistej.
Do żeliw stopowych są wprowadzane dodatki stopowe,
występujące oprócz domieszek. Pierwiastki te są dodawane w celu polepszenia właściwości użytkowych żeliw,
a w szczególności:
– zwiększenia własności mechanicznych,
– zwiększenia odporności na ścieranie,
– polepszenia odporności na działanie korozji elektrochemicznej,
– polepszenia odporności na działanie korozji gazowej
w podwyższonej temperaturze,
– polepszenia własności fizycznych, np. magnetycznych lub elektrycznych.
Żeliwo sferoidalne – jest to żeliwo szare, w którym
grafit występuje w postaci kulkowej, pod postacią sferoidalnych skupień.
Żeliwo szare
Żeliwo ciągliwe
Wytrzymałość na rozciąganie żeliwa szarego wynosi
ok. 350 ÷ 450 MPa przy twardości 200 ÷ 250 HB. Lepsze
własności ma żeliwo modyfikowane o osnowie perlitycznej. Jego wytrzymałość na rozciąganie Rm może wynosić
300 ÷ 400 MPa, więc modyfikację stosuje się często do
żeliw szarych o podwyższonej wytrzymałości.
Żeliwo sferoidalne ADI otrzymuje się w wyniku
hartowania izotermicznego żeliwa z grafitem kulkowym,
często z dodatkiem niewielkiej ilości Ni, Mo lub Cu,
dodanych w celu polepszenia hartowności. Żeliwo ADI
osiąga wytrzymałość Rm = 1600 MPa i więcej (!) przy
wydłużeniu A5 do 1%, natomiast przy Rm = 800 MPa wydłużenie jest odpowiednio większe i osiąga 10%.
•
MECHANIK NR 7/2011
Żeliwo sferoidalne
Żeliwo CGI (wermikularne)
Żeliwo wermikularne CGI (wg PN-EN oznaczane
GIV – np. GIV 350) – jest to żeliwo szare, w którym
morfologia grafitu ma postać pośrednią między grafitem
płatkowym, a grafitem sferoidalnym i dlatego jego cechy
fizyczne mieszczą się pomiędzy żeliwem ciągliwym i żeliwem szarym. Grafit w mikrostrukturze żeliwa ma kształt
trójwymiarowych cząstek robaczkowych bez ostrych krawędzi (zdjęcie obok). Kształt cząstek grafitu tłumi powstawanie i rozprzestrzenianie się pęknięć. Żeliwo to
cechują lepsze właściwości mechaniczne w stosunku
do żeliwa szarego i lepsza przewodność cieplna w stosunku do żeliwa ciągliwego. Ma ono dwa razy większą
wytrzymałość niż aluminium. W porównaniu z żeliwem
szarym CGI ma o 75% wyższą wytrzymałość na rozciąganie i o 45% większą sztywność. Utrudnia to znacząco
obróbkę, ale obecnie opracowane zostały narzędzia pozwalające osiągnąć efektywną obróbkę nieodbiegającą od
dotychczas osiąganych parametrów. Przy wyższych temperaturach wytrzymałość zmęczeniowa CGI jest do pięciu
razy większa niż dla aluminium. W porównaniu z żeliwem
ciągliwym CGI ma znacznie lepszą lejność, przewodność
cieplną i obrabialność skrawaniem (np. masa bloku silnika
może być zmniejszona o 22%, co przekłada się na zmniejszenie długości bloku o 15% i szerokości o 5%).
Żeliwo ciągliwe – jest to żeliwo otrzymane w wyniku
długotrwałego wyżarzania żeliwa białego. Ma ono bardzo
dobre własności wytrzymałościowe, porównywalne ze
stalą.
Dla tych wszystkich gatunków żeliwa firma Gühring
dostarcza najwyższej klasy narzędzia do wiercenia, gwintowania i rozwiercania oraz do frezowania, które zapewniają bardzo wysoką wydajność procesu i jego ekonomiczność. Klient uzyskuje od jednego dostawcy pełny zestaw narzędzi.
Trzy działy badawczo-rozwojowe firmy Gühring pracujące nad rozwojem nowych typów węglików spiekanych,
nowych rodzajów pokryć supertwardych oraz nowych
geometrii narzędzi tworzą nowe narzędzia do obróbki
nowych gatunków żeliwa.
Program narzędzi firmy Gühring do obróbki żeliw
Wiercenie
Narzędzia do wiercenia żeliwa od lat były jednym
z wykładników pozycji firmy Gühring na rynku narzędzi
najwyższej jakości. Nowe wymagania stawiane przez
niemiecki przemysł samochodowy, których odzwierciedleniem jest zaprezentowany rozwój żeliw (CGI, ADI) zmuszały do nieustannych badań i rozwoju narzędzi. Zaowocowały one opracowaniem rewelacyjnej konstrukcji geometrii wierteł do żeliwa RT 100R.
Wiertła RT 100R przeznaczone do wiercenia żeliwa (w
tym do żeliwa ADI i CGI) uważamy za najbardziej spektakularną nową konstrukcję (opatentowana). Uzyskanie
zadowalającej wydajności skrawania tych materiałów,
a także – a może przede wszystkim – zapewnienie
opłacalności procesu stwarzały na początku ich wdrażania duże trudności.
TABLICA I. Wybrane parametry wierteł RT 100R
Średnica wiercenia, mm
Pokrycie wierteł
Materiał obrabiany
16
17
FIRE
Super A
GGG50
GGG40
Głębokość wiercenia, mm:
20
50
Chłodzenie
IK
IK
Czynnik chłodzący
olej
emulsja
vc, m/min
120
160
f, mm/obr
0,5
0,6
Trwałość, m
615
305
Możliwości tych wierteł najlepiej odda porównanie wyników ich zastosowania do obróbki żeliwa (tablica). Specjaliści firmy Gühring opracowali nową, promieniową geometrię wierzchołka wiertła. Konstrukcję tę opatentowano!
Dodatkowo zmieniony został kształt rowków wiórowych
w celu zapewnienia sztywności wiertła i dokładności wymiarowej, a także stabilności procesu wiercenia.
Nadzwyczajne wyniki wiercenia uzyskano podczas obróbki nie tylko żeliwa VDI czy CGI, ale także typowych
żeliw szarych czy żeliw ze sferoidalnym grafitem. Wiertła
te mogą dobrze pracować zarówno z chłodzeniem wewnętrznym (IK), jak i zewnętrznym (w zależności od
głębokości wiercenia). Z powodzeniem są one stosowane także do wiercenia z chłodzeniem mgłą olejową
(MQL/MMS). W tym przypadku konieczne jest odpowiednie ukształtowanie końcówki wiertła (kolejny patent firmy
Gühring).
•
MECHANIK NR 7/2011
Wygniatanie gwintów
Do wykonywania najwyższej klasy gwintów metrycznych lub drobnozwojnych o wysokiej wytrzymałości zalecamy nasze węglikowe, monolityczne wygniataki z wewnętrznym chłodzeniem i pokryciem TiAlN lub TiN dla
gwintów ślepych i przelotowych. Do stosowania tych
narzędzi powinna nas przekonać bardzo wysoka klasa
jakości wygniatanych gwintów, jak i bardzo wysoka ich
trwałość.
Gwintowanie i frezowanie gwintów
Do wykonywania gwintów ISO zalecamy stosowanie
naszych monolitycznych węglikowych frezów do gwintu
typu TMU (uniwersalne frezy do gwintu) lub typu DTMC
(wiertło/frez do wykonywania otworu i gwintu w jednym
zabiegu).
bezwibracyjne skrawanie, a przez to bardzo dobrą jakość
obrabianych powierzchni. Zapewniają one doskonałe parametry skrawania i wysoką trwałość.
Rozwiercanie
Monolityczne, węglikowe rozwiertaki maszynowe typu
NC firmy Gühring gwarantują najwyższą dokładność i jakość wykonywanych otworów.
Nasze gwintowniki pokryte supertwardym, wielowarstwowym pokryciem FIRE i frezy do gwintów bez pokryć,
z wewnętrznym chłodzeniem, zapewniają najwyższą jakość gwintów oraz bardzo wysoką trwałość przy obróbce
żeliw. Gwarantują one bardzo wysoką wydajność obróbki,
a w konsekwencji – niskie koszty produkcji.
Frezowanie
Frezy firmy Gühring typu RF 100U i RF 100SF
o zmiennym kącie skrętu ostrzy, jak również frezy do
rowków typu GH 100U są naszym zdaniem optymalne do
frezowania odlewów żeliwnych. Ich konstrukcja zapewnia
Wszystkich zainteresowanych prosimy o kontakt
z naszymi przedstawicielami regionalnymi lub Działem Handlowym
GUHRING
Sp. z o.o.
ul. Tworzeń 162-164, 41-308 Dąbrowa Górnicza
DZIAŁ HANDLOWY
Stare Miasto 2A
62-800 Kalisz
tel. 62 768-31-50
fax 62 768-31-51
e-mail: [email protected]
CENTRUM OSTRZARSKIE
ul. Tworzeń 162-164
41-308 Dąbrowa Górnicza
tel. 32 262-80-69
fax 32 261-57-58
e-mail: [email protected]
DZIAŁ LOGISTYKI
DZIAŁ TECHNICZNY
ul. Hennela 5
02-495 Warszawa
tel. 22 478-33-11, 478-20-65
fax 22 478-34-38
e-mail: [email protected]