Wytrzymałość w toczeniu stali

Wytrzymałość w toczeniu stali
Innowacja, która
przynosi najlepsze
praktyczne rozwiązania
codziennych wyzwań
obróbkowych
1
Wstęp
3
Sukces klienta
4
Kontrolowane mechanizmy zużycia
5
Bezpieczeństwo ostrza skrawającego
6
Trzykrotnie wyższa trwałość
7
Jednokierunkowe uporządkowanie kryształów
8
Jeszcze większa wytrzymałość
9
2
Strategia osiągania sukcesu
10
Krytyczny wybór
11
Wytrzymałość w toczeniu stali
Innowacja, która przynosi najlepsze praktyczne rozwiązania codziennych wyzwań obróbkowych
Inżynierowie i menadżerowie zakładów produkcyjnych podlegają nieustannej presji związanej
z koniecznością skracania czasu jednostkowego, poprawy produktywności i zwiększenia bezpieczeństwa
we wszystkich aspektach produkcji. Tymczasem uzyskanie poprawy wydajności w toczeniu stali niewątpliwie najczęściej wykonywanym rodzaju obróbki - okazywało się w ostatnich latach wyzwaniem.
Do dziś. W niniejszej białej księdze zostaną prześledzone postępy w obszarze inżynierii materiałowej,
dzięki którym najnowsze gatunki płytek do toczenia stali osiągają niespotykaną nigdy wcześniej
wytrzymałość w zakładach produkcyjnych na całym świecie. Ponadto, raport odnosi się do rzeczywistych
wyzwań, z którymi borykają się zakłady produkcyjne, a także przedstawia sposoby ich pokonania.
Uzyskane w rezultacie imponujące wyniki są obecnie dostępne dla wszystkich, którzy identyfikują się z
branżą wytwórczą i są gotowi wykorzystać nową, przełomową technologię.
Przewidywalność w nowoczesnej obróbce ma coraz większe
znaczenie, zwłaszcza przy produkcji o ograniczonym
nadzorze. Niestety, podczas toczenia stali ostrze
płytki zawsze będzie wystawione na liczne zagrożenia.
Należy do nich zaliczyć na przykład szeroki zakres
zastosowań w obrębie grupy ISO P25, obejmujący
szereg zróżnicowanych materiałów: od ciągliwych stali
niskowęglowych do twardych stali wysokostopowych,
od prętów do przedmiotów kutych, od przedmiotów
odlewanych do wstępnie obrobionych.
Przy tym wszystkim, najwięcej czasu we współczesnej
produkcji pochłaniają wymiana płytek, przerwy w produkcji
i poszukiwanie właściwych płytek do każdego zastosowania
lub materiału. GC4325 to jedna, trwała płytka do całego
obszaru zastosowań ISO P25, która oferuje większą
liczbę przedmiotów wykonywanych za pomocą jednego
ostrza i rzadsze przerwy w celu wymiany narzędzia. Co
więcej, większa i stała trwałość za każdym razem oznacza
wyeliminowanie niespodziewanych złamań narzędzia, mniej
przeróbek i odpadów. Dobra wiadomość dla inżynierów jest
taka, że oprócz tego, gatunek GC4325 może pracować
z wyższymi parametrami skrawania.
3
Jak to możliwe? Dzięki podłożu i pokryciu płytki GC4325,
które sprawiają, że ostrze zachowuje wysoką jakość
w wysokich temperaturach, co przekłada się na możliwość
stosowania wyższych prędkości oraz uzyskania większej
przewidywalności i trwałości. W rezultacie, możliwa jest
natychmiastowa poprawa produktywności średnio o 30
procent w porównaniu do istniejących technologii.
GC4325 przynosi nowy poziom wydajności płytek wymiennych
z węglika spiekanego w szerokim i zróżnicowanym
obszarze zastosowań. Co więcej, ten plan jest wcielany
w życie w wielu firmach wytwórczych na całym świecie
dowodząc, że nowa technologia jest w stanie pokonać
codzienne wyzwania związane z toczeniem stali.
Sukces klienta
Wśród pierwszych firm, które wdrożyły gatunek GC4325
do produkcji była zatrudniająca 430 pracowników
spółka Bifrangi SpA, producent części motoryzacyjnych
wykonywanych ze stalowych odkuwek. Do klientów
firmy, której siedziba mieści się w Mussolente koło
miasta Vicenza (Włochy), zaliczają się giganci sektora
motoryzacyjnego, między innymi BMW, Getrag i Deutz.
Na numerycznej tokarce karuzelowej Famar ze złączem
Coromant Capto C4, wykonywane jest toczenie zgrubne
piasty samochodowej o średnicy 200 mm. Przedmiot
obrabiany ze stali kutej (kod CMC 02.1) wymaga
zewnętrznego toczenia wzdłużnego i planowania. Przy
czasie skrawania wynoszącym 26 sekund na pojedynczy
przedmiot, firma Bifrangi była w stanie wykonać 116
przedmiotów za pomocą płytki w gatunku poprzedniej
generacji, tj. GC4225. Potem płytka wymagała wymiany.
Natomiast przy zastosowaniu płytki w nowym gatunku
GC4325 i dotychczasowym kształcie (CNMG z geometrią
łamacza wiórów -PR), możliwe jest wyprodukowanie
160 przedmiotów, co oznacza wzrost trwałości o 38%.
Parametry skrawania nie uległy zmianie: prędkość
skrawania 200 m/min; obroty wrzeciona 318 obr/min;
posuw 0.36 mm/obr; głębokość skrawania 2 mm.
„Dzięki GC4325 mamy możliwość udoskonalenia
procesów obróbkowych” - mówi Francesco Biasion,
założyciel i prezes firmy. - „Koszt płytki ma podrzędne
znaczenie wobec jej trwałości, która pozwala nam
wypracować znaczne zyski. Ta płytka sprzyja rozwojowi
firmy zapewniając nam konkurencyjność na rynku.”
4
Możliwość stosowania wysokich parametrów skrawania
i zapewniona poprawa trwałości to sekret GC4325.
Mówiąc wprost, gatunek ten może pracować bardzo,
bardzo długo, co zostało potwierdzone w zakładzie firmy
Bajaj Motors w Gurgaon (Indie). Bajaj Motors wykonuje
obróbkę tokarską niezwykle ważnych, kutych elementów
przekładni dla klientów z sektora motoryzacyjnego,
m. in. Tata, Hero MotoCorp, Suzuki, Mahindra, Nissan
i Renault.
„Kiedy powiedzieli nam, że nowy gatunek GC4325
pozwoli uzyskać wydajność wyższą o 20-25% od
najlepszego gatunku, z którego korzystamy, nie
uwierzyliśmy im” - opowiada Tarun Bhargava, dyrektor
generalny ds. inżynieryjnych w Bajaj Motors. - „Nawet
kiedy zademonstrowali nam wyniki sądziliśmy, że mamy
do czynienia z jakąś manipulacją. Przeprowadziliśmy
więc testy na dwóch różnych obrabiarkach. Rezultat
był identyczny w obu przypadkach. Obecnie używamy
GC4325 do zmniejszenia jednostkowego kosztu
wykonania przedmiotu, uzyskując dzięki temu lepsze
marże.”
Kontrolowane mechanizmy zużycia
Nie ulega wątpliwości, że stępienie płytek skrawających
jest nieuniknione. Zużycie powinno jednak wzrastać
w ograniczonym stopniu i w kontrolowany sposób. To
wielka zaleta gatunku GC4325: bardziej wytrzymałe
ostrze umożliwia zakładom produkcyjnym wykonywanie
obróbki w nocy lub przez cały dzień bez przerw.
Stal łożyskowa jest spektakularnym przykładem
materiału, w którego obróbce GC4325 uzyskuje wyniki
znacznie powyżej oczekiwań. Obróbka tego materiału
stanowi szczególne wyzwanie dla ostrza, które często
podlega zużyciu kraterowemu. Mając to na uwadze,
firma Sandvik Coromant opracowała podłoże i pokrycie
odporniejsze na dyfuzję w wysokich temperaturach,
mniej podatne na zjawiska powodujące formowanie
się krateru na powierzchni natarcia płytki. Dzięki temu,
GC4325 zachowuje doskonale gładki obszar spływu
formujących się wiórów, co pozwala stosować wyższe
prędkości skrawania bez wpływu na bezpieczeństwo
ostrza przy bezobsługowej obróbce tokarskiej.
Wydajność płytek w gatunku GC4325 wynika z ich
budowy, zapewniającej odporność na mechanizmy
prowadzące do przedwczesnego wyłamywania ostrza.
Zasadniczo, wymaga to opracowania i późniejszego
przygotowania podłoża i pokrycia tak, by ograniczyć
ciągłe, kontrolowane zużycie i zupełnie wyeliminować
gwałtowne jego formy. Gdy płytka będzie zużywać się
wyłącznie w sposób ciągły i kontrolowany, uzyskamy stałe
i przewidywalne wyniki obróbki. Inaczej jest w przypadku
nierównomiernych rodzajów zużycia, powodowanych
przez pojawiające się w różnych miejscach, pojedyncze
uszkodzenia, takie jak pęknięcia na powierzchni płytki,
deformacja plastyczna czy złuszczające się pokrycie.
Kontrolowanie skutków nierównomiernego zużycia jest
trudne lub wręcz niemożliwe.
Po wykonaniu długiego przejścia, GC4325 wykazuje
mniejsze zużycie niż gatunki konkurencyjne.
5
GC432
nt
re
Konku
15 min
19 min
5
Bezpieczeństwo ostrza skrawającego
Wiadomo, że sukces toczenia stali w obszarze P25
wymaga uwzględnienia i wyważenia wielu czynników.
Na przykład, w przypadku przerwania ciągłości ostrza
następuje szybkie jego wyłamanie, co prowadzi do
produkcji wadliwych przedmiotów i pogorszenia
bezpieczeństwa obróbki. Ogromne znaczenie ma tutaj
odporność na pękanie, jako że twardość ostrza musi
być wystarczająca, by uniknąć deformacji plastycznej na
skutek bardzo wysokich temperatur występujących
w strefie skrawania podczas obróbki stali. Ponadto,
pokrycie płytki musi ściśle przylegać do podłoża.
W przeciwnym razie, odsłonięte podłoże szybko ulega
zniszczeniu.
Z obserwacji płytek wynika, że optymalnym, stopniowo
rozwijającym się objawem zużycia, niezależnie od
rodzaju płytki, jest kontrolowane starcie na powierzchni
przyłożenia. Oznacza to ścieranie się czoła płytki
poniżej krawędzi ostrza, które z kolei jest spowodowane
przesuwaniem się wiórów powstających podczas
skrawania. Starcie na powierzchni przyłożenia stanowi
naturalny mechanizm niszczenia materiału i jest
dopuszczalne, o ile inne rodzaje zużycia pozostają pod
kontrolą.
GC4325 umożliwia obróbkę
z parametrami skrawania
przewyższającymi
niemal
wszystkie
gatunki
do
toczenia stali w obszarze
P25, zapewniając poprawę
produktywności
dzięki
większej
wydajności
skrawania.
W zależności od zastosowania, możliwe jest zwiększenie
wydajności skrawania i stosowanie prędkości
skrawania powyżej 400 m/min, co stwarza możliwości
niespotykane dotąd w tym obszarze obróbki. Badania
rynku przeprowadzone przez Sandvik Coromant
wskazują, że średnie prędkości skrawania stosowane
w branży obróbkowej stanowią około 70% wartości
zalecanych. Oczywiście, zależy to po części od czynników
takich, jak parametry obrabiarki, średnica przedmiotu
obrabianego, doświadczenie obróbkowe i awersja do
ryzyka. Tymczasem zakłady produkcyjne korzystające
w pełnym zakresie z dostępnych technologii
obróbkowych dzięki GC4325 mają szansę uzyskać nawet
30-procentową poprawę produktywności. Ujmując rzecz
w skrócie, dzięki zaletom nowego gatunku użytkownicy
mają możliwość przełamania ograniczeń dotyczących
parametrów skrawania.
Wydajność skrawania - cm3/min
Innym typowym rodzajem zużycia, który można
kontrolować, jest zużycie kraterowe. Podczas toczenia
stali powstaje ono na skutek wysokiej temperatury i nacisku.
Podobnie jak starcie na powierzchni przyłożenia,
niektóre rodzaje zużycia kraterowego są dopuszczalne,
o ile nie powodują osłabienia ostrza. Zarówno zużycie
kraterowe, jak i starcie na powierzchni przyłożenia są
typowe i częste w obróbce tokarskiej stali. Jeżeli podczas
obróbki pojawiają się w kontrolowany sposób
tylko te rodzaje zużycia, istnieje potencjał poprawy
produktywności. Do innych czynników sprzyjających
korzystnym wynikom obróbki zaliczają się: mikro i makrogeometria, promień naroża oraz wielkość i kształt
płytki. Cechy te, skorelowane z odpowiednim gatunkiem
płytki, zapewniają optymalny przebieg toczenia.
Przy zastosowaniu GC4325
stwierdzono poprawę trwałości
rzędu
10-200%
(średnio
>30%), zapewniając poprawę
produktywności dzięki pełnemu
wykorzystaniu obrabiarki.
Wykorzystanie obrabiarki - %
6
Trzykrotnie wyższa trwałość
Ciekawe wyniki zaobserwowano w zakładzie produkcyjnym
w Niemczech. Zastosowanie płytek w gatunku GC4325
do produkcji obudowy samochodowej z kutej stali
węglowej C60V (250 HB) doprowadziło tu do trzykrotnego
zwiększenia liczby przedmiotów na ostrze. Płytki w gatunku
GC4325 wykonują 45 obudów na ostrze, w porównaniu do
zaledwie 15 uzyskiwanych dzięki stosowanej wcześniej
płytce konkurencyjnej. Ponadto, parametry skrawania
zostały zwiększone o 30 procent: prędkość skrawania
do 180 m/min, a posuw do 0.4 mm/obr. Głębokość
skrawania wynosi 3 mm.
Mniej spektakularne, choć wciąż imponujące wyniki
uzyskano również przy obróbce piasty koła w zakładzie
w Wielkiej Brytanii. Gatunek GC4325 pozwolił zwiększyć
liczbę piast ze stali stopowej DIN38MnVS6 (250 HB)
wykonywanych z głębokością skrawania 2 mm do 100
sztuk na ostrze. Wobec wcześniejszej wydajności zaledwie
60 przedmiotów, oznacza to poprawę o 67%. Obecnie
inżynierowie starają się przyspieszyć przebieg obróbki
poprzez zwiększenie dotychczasowych parametrów:
prędkości skrawania 180 m/min i posuwu 0.37 mm/
obr.
Z kolei brazylijski producent kulistych obudów
samochodowych pokonał wyzwanie związane z obróbką
kutej stali węglowej SAE 1045 (235 HB) wprowadzając
płytki w gatunku GC4325 w celu efektywnego, a zarazem
bezpiecznego wykorzystania narzędzia. Decyzja ta
doprowadziła do zwiększenia liczby przedmiotów
obrabianych na ostrze o 34 procent; to niezwykle
pożądany wynik w produkcji masowej. Prędkość
skrawania wynosi tu 250 m/min, a posuw 0.35 mm/
obr. Z kolei w zakładzie w Indiach produkującym
wały wykorbione do motocykli szczególnie poważnym
problemem było powstawanie zadziorów podczas
toczenia kutej stali stopowej JIS SCM430 (320 HB).
Dzięki płytkom w gatunku GC4325 klient nie tylko uzyskał
zwiększenie liczby przedmiotów obrabianych na ostrze
o 43 procent, ale również zahamował powstawanie
zadziorów przy obróbce kolejnych 20 przedmiotów,
co było możliwe dzięki krawędzi dłużej zachowującej
ciągłość.
Również w sektorze przekładni samochodowych można
spodziewać się korzyści. Poświadcza to klient, który
wdrożył do produkcji gatunek GC4325, co spowodowało,
że czas pracy obrabiarki między kolejnymi zmianami
ostrzy płytek został znacznie wydłużony, oszczędzając
godziny czasu produkcji rocznie. Zakres zastosowań
obejmuje zewnętrzne toczenie wzdłużne i powierzchni
czołowych kół zębatych ze stali niskostopowej P2.1.Z.aN
(200 HB). Udało się nie tylko zwiększyć trwałość o 159
procent (220 przedmiotów obrabianych na ostrze wobec
85 produkowanych za pomocą płytki konkurencyjnej),
ale i prędkość skrawania o 50 procent: z 300 do 450
m/min.
Oczywiście, większa wytrzymałość w toczeniu stali
może przynieść korzyści również w wielu branżach
poza sektorem motoryzacyjnym. Dotyczy to między innymi
przemysłu naftowego i gazowniczego. Na przykład, w zakładzie
w Chinach wykonującym obróbkę zgrubną wałów dla tego
sektora z głębokością skrawania 4.5 mm liczba przedmiotów
obrabianych na ostrze wzrosła dwukrotnie po wdrożeniu
płytek w gatunku GC4325. Materiał obrabiany to kuta
stal stopowa 42CrMo (280 HB).
We Włoszech, inny specjalista z sektora energetycznego
uzyskał wzrost liczby przedmiotów obrabianych na ostrze
o 33 procent przy obróbce zaworów z walcowanej stali
węglowej LF2 dla przemysłu naftowego i gazowniczego.
Dzięki użyciu płytki GC4325, firma jest obecnie w stanie
wykonać dwa przedmioty w 23 minuty przy niewielkich
oznakach zużycia narzędzia, w porównaniu do 1,5 przedmiotu
i 17 minut przy obróbce płytką konkurencyjną. Zastosowane
parametry skrawania są następujące: prędkość
skrawania 350 m/min; posuw 0.39 mm/obr; głębokość
skrawania 3 mm.
7
Jednokierunkowe uporządkowanie kryształów
Gatunek GC4325 okazuje się niezwykle wydajnym
rozwiązaniem, pozwalającym sprostać tym wyzwaniom.
Strukturę płytki tworzy węglikowe podłoże oraz warstwy
TiCN (węgloazotku tytanu), Al2O3 (tlenku glinu) i TiN
(azotku tytanu). W unikalnej, krystalicznej strukturze
warstwy tlenku glinu najdłuższe powierzchnie tworzących
ją ziaren są uszeregowane w jednym kierunku,
niemal równolegle do siebie. Dodatkowo, najgęściej
obsadzona atomami płaszczyzna wszystkich ziaren jest
zorientowana w stronę powierzchni płytki skrawającej.
Taka pionowa orientacja zapewnia niezwykłą twardość
tlenku glinu i jego niezwykłą odporność na zużycie
ścierne.
Struktura krystaliczna tego typu nosząca nazwę Inveio™
stanowi barierę termiczną, która separuje podłoże płytki
od strefy skrawania. Gęste obsadzenie atomów blisko
powierzchni powoduje „przekierowanie” ciepła do wiórów
i chłodziwa. Tymczasem, ciepło pochłaniane przez płytkę
jest odprowadzane do płaszczyzn o mniejszej gęstości
położonych najbliżej pokrycia TiCN i ulega rozproszeniu
w obrębie tej warstwy oraz znajdującego się pod nią
podłoża. Brak możliwości gromadzenia się ciepła chroni
przed powstawaniem deformacji plastycznej, ponieważ
powierzchnia płytki nie nagrzewa się do temperatury,
w której możliwe jest odkształcenie.
W tradycyjnych
pokryciach z tlenku
glinu (nakładanych
metodą CVD),
uporządkowanie
ziaren jest
przypadkowe.
8
Udany przebieg produkcji płytek w gatunku GC4325
zależy od specjalistycznej kontroli procesu CVD,
stosowanego do wytworzenia wszystkich warstw
pokrycia. Również inne aspekty produkcji mają wpływ
na specjalne właściwości warstwy tlenku glinu lub
wspomagają jej formowanie. Na przykład struktura
węglikowego podłoża posiada obszar gradientu
wzbogacenia w kobalt: cienką warstwę zewnętrzną
o nieco mniejszej twardości niż rdzeń. Stanowi ona
rodzaj poduszki pochłaniającej naprężenia działające
na warstwy pokrycia. Z kolei znajdujący się pod spodem
rdzeń zachowuje udarność i odporność na ścieranie
dzięki drobnym ziarnom węglika wolframu zatopionym
w spoiwie kobaltowym.
Firma Sandvik Coromant opracowała ponadto metodę
produkcji płytek oferującą niezwykłą jednorodność
promienia naroża. Najpopularniejsze na rynku
technologie zapewniają dokładność wykonania naroża
w zakresie zaledwie ±15 µm. Obecnie, wielkość odchyłki
wynosi tylko jedną trzecią tej wartości. Dzięki większej
jednorodności wzrasta przewidywalność pracy ostrza,
które dłużej zachowuje ostrość. Pokrycie gotowej płytki
zostaje poddane obróbce końcowej, w trakcie której
jego powierzchnia zostaje wygładzona i ujednolicona,
a resztki pokrycia TiN są usuwane z miejsc, w których
nie są potrzebne. Ta technologia przygotowania pokrycia
prowadzi do zmodyfikowania naprężeń resztkowych
powstających między pokryciami a podłożem. Naprężenia
rozciągające ulegają zmniejszeniu, a naprężenia ściskające
zostają wzmocnione, poprawiając przyleganie warstw
pokrycia do podłoża.
W przypadku
technologii Inveio™,
uporządkowanie
każdego ziarna
tworzącego warstwę
pokrycia jest takie
samo.
Jeszcze większa wytrzymałość
Od wprowadzenia na rynek w październiku 2013 roku
gatunek GC4325 odniósł bezprecedensowy sukces.
Aby jeszcze bardziej zwiększyć możliwości toczenia
stali z nadzwyczajną wytrzymałością, w marcu 2014
roku wprowadzono gatunek GC4315, preferowany
przy obróbce z wyższymi prędkościami i w przypadku
dłuższych przejść.
Zaprojektowany jako udoskonalone rozwiązanie
w obszarze zastosowań ISO P15, GC4315 może
wytrzymać skrajnie wysokie temperatury skrawania,
pozwalając uzyskać większą wydajność skrawania,
przy niezmienionym okresie trwałości ostrza. Podobnie
jak GC4325, nowy gatunek korzysta z technologii
jednokierunkowego uporządkowania kryształów Inveio™.
Płytki w gatunku GC4315 są doskonale dostosowane do
masowej produkcji sterowanej automatycznie, nawet
w przypadku obróbki przedmiotów wykonanych z twardych
materiałów. Mogą być stosowane do toczenia zewnętrznego
i wewnętrznego, obróbki zgrubnej i wykończeniowej
prowadzonych z chłodziwem i na sucho oraz skrawania
ciągłego i przerywanego.
Równie imponujące wyniki uzyskano u innego klienta. Tym
razem wykonywano zewnętrzne toczenie profilowe wału
napędowego ze stali niskostopowej (200 HB). Przy obróbce
z prędkością skrawania 350 m/min, płytka w gatunku
GC4315 wykazała większą odporność na starcie na
powierzchni przyłożenia i lepszą niezawodność ostrza
niż płytka konkurencyjna, na której nastąpiło starcie
pokrycia i odsłonięcie podłoża.
Jeszcze inny klient z sektora motoryzacyjnego obrabiający
denka tłoków odkrył, że GC4315 umożliwia obróbkę
20 przedmiotów w porównaniu do 17 uzyskiwanych za
pomocą płytki konkurencyjnej. Jest to możliwe dzięki
większej odporności na zużycie kraterowe, zapewnionej
dzięki wytrzymałości płytek w gatunku GC4315 na wysokie
temperatury powstające przy obróbce stali niskostopowej,
P2.5.Z.HT (310 HB). Ponadto, prędkość skrawania została
zwiększona ze 180 m/min do 200 m/min. Możliwe jest
również stosowanie głębokości skrawania sięgających
2.5 mm, w porównaniu do dotychczasowych 2.0 mm.
Podczas testu u klienta, w obróbce obudowy złącza
wykonanej ze stali niskostopowej (335 HB), gatunek
GC4315 uzyskał imponujące wyniki. Płytka wykonała
kompletną obróbkę dwóch przedmiotów (toczenie
zewnętrzne, wzdłużne i na powierzchni czołowej), podczas
gdy popularna płytka konkurencyjna była w stanie obrobić
zaledwie 1,2 przedmiotu. Było to zasługą większej
odporności nowego gatunku na zużycie kraterowe, co
jest niezwykle istotną właściwością przy tak długim czasie
skrawania (19,24 min na przedmiot). Głębokość skrawania
wynosi 3 mm.
9
Strategia osiągania sukcesu
Można pomyśleć, że toczenie tzw. „miękkich” stali z grupy
P25 jest stosunkowo łatwe. W rzeczywistości, ciągliwość
materiałów takich, jak stale niskowęglowe często
prowadzi do formowania dużych, niejednorodnych wiórów,
utrudniając udaną obróbkę. Z tego powodu, korzystny
przebieg formowania i łamania wiórów jest kluczowy
dla zapewnienia wysokiej produktywności obróbki tych
materiałów.
Zależność między głębokością skrawania a promieniem
naroża płytki ma istotny wpływ na możliwy przebieg łamania
wiórów. Aby zapewnić optymalne rezultaty w tym obszarze,
wskazane jest stosowanie głębokości skrawania większych,
a przynajmniej zbliżonych do wielkości promienia naroża.
10
Posuw ma istotne znaczenie dla przebiegu łamania
wiórów w obróbce stali niskowęglowych. Przy niskich
posuwach powstają cienkie, trudne do łamania wióry.
Przy zastosowaniu niskiego posuwu i małej głębokości
skrawania, nie będzie możliwe doprowadzenie wiórów
do łamacza. Chcąc sprostać tym problemom, należy
zawsze starać się zastosować jak najwyższy posuw,
pamiętając o stabilności przedmiotu obrabianego,
narzędzia i mocowania oraz o wymaganej chropowatości
powierzchni.
W trosce o optymalne formowanie wiórów, należy zawsze
stosować kierunek skrawania oferujący efektywny kąt
przystawienia jak najbliższy 90°. Należy unikać toczenia
wstecznego, które daje bardzo mały efektywny kąt
przystawienia. Formowanie wiórów ma bardziej korzystny
przebieg przy skrawaniu z odwróconą oprawką, które
również ogranicza ryzyko drgań.
Krytyczny wybór
Oczywiście, w toczeniu stali krytyczne znaczenie mają
parametry skrawania, zwłaszcza przy wyborze płytek
tokarskich. Wybierając gatunek mający zapewnić optymalne
wyniki obróbki, trzeba wziąć pod uwagę i wyważyć wiele
czynników.
W przeszłości, inżynierowie technolodzy dokonywali
strategicznych kompromisów w zakresie wydajności
skrawania, trwałości i ryzyka przerw w obróbce. Obecnie
natomiast często zastanawiają się nad tym, w jaki
sposób odpowiednio modyfikując technologie efektywnie
wykorzystać urządzenia tokarskie, w minimalnym stopniu
angażując operatorów. Operator może być obecny,
nadzorując obróbkę według wskazań monitora
dotyczących kilku maszyn. Można też zupełnie zrezygnować
z nadzoru operatora i skonfigurować obrabiarkę do pracy
podczas zmiany bezobsługowej, nocnej lub weekendowej.
W takim środowisku pracy, najwyższym priorytetem staje
się niezawodność i przewidywalność działania narzędzi
skrawających. Gatunki GC4325 i GC4315 pokazują, że
firma Sandvik Coromant jest świadoma zmieniających
się priorytetów w zastosowaniach tokarskich. Dowiodła
tego tworząc gatunki zapewniające producentom realne
korzyści w zakresie produktywności i rentowności.
11
Firma Sandvik Coromant jest światowym liderem na rynku narzędzi skrawających, rozwiązań narzędziowych
oraz „know-how” w przemyśle obróbki metalu. Dzięki szerokim inwestycjom w prace badawczo-rozwojowe,
jesteśmy autorami unikalnych innowacji i we współpracy z klientami ustanawiamy nowe normy produktywności.
Do naszych klientów zaliczają się największe światowe koncerny z sektora motoryzacyjnego, lotniczego
i energetycznego. Sandvik Coromant zatrudnia obecnie 8000 pracowników i ma oddziały w 130 krajach.
Firma stanowi część obszaru biznesowego Sandvik Machining Solutions w ramach ogólnoświatowej grupy
przemysłowej Sandvik.
www.sandvik.coromant.com/steelturning
12