مناقشة موجزة حول تصنيف مواد الأداة
Sep 26, 2024
ترك رسالة
في ظل ظروف مختلفة، هناك طرق قطع مختلفة، وفي مثل هذه الحالات، تتطلب أدوات القطع خصائص فريدة معينة. ولتحقيق هذا الأداء، يتم تصنيع أدوات القطع من مواد مختلفة. تعتمد المادة المختارة لتطبيق معين على المادة التي تتم معالجتها ونوع المعالجة وكمية المنتج وجودته.
يمكن تصنيف مواد الأدوات إلى عدة فئات بناءً على المادة المستخدمة:
1. أداة الكربون الصلب
2. الفولاذ عالي السرعة (HSS)
3. كربيد الأسمنت
4. أدوات السيراميك
5. نيتريد البورون المكعب (CBN)
6. أدوات الماس
أنا أداة الكربون الصلب
يعد الفولاذ الكربوني أداة غير مكلفة لقطع المعادن تستخدم في عمليات التصنيع منخفضة السرعة. تحتوي أدوات القطع المصنوعة من الفولاذ الكربوني العادي على 0.6-1.5% كربون وكميات صغيرة جدًا (أقل من 0.5%) من المنغنيز والسيليكون. تتم إضافة معادن أخرى مثل الكروم والفاناديوم لتعديل الصلابة وحجم الحبوب.
الفولاذ عالي الكربون مقاوم للتآكل وقادر على الحفاظ على حافة القطع الحادة. يتمتع فولاذ الأدوات الكربونية بقابلية تصنيع جيدة، لكن هذه المادة تفقد صلابتها بسرعة عند حوالي 250 درجة.
لذلك، لا يمكن استخدامه في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، وقد يكون هذا هو السبب في أنه لا يمكن استبداله في بعض عمليات التشغيل الحالية.
تُستخدم أدوات الفولاذ الكربوني في المثاقب الملتوية وأدوات الطحن وأدوات الخراطة والتشكيل، وهي مناسبة للمواد الناعمة مثل النحاس والألومنيوم والمغنيسيوم.
مقاومة درجات الحرارة: حتى 450 درجة
الصلابة: حتى HRC65
II الفولاذ عالي السرعة (HSS)
▲ الأحرار
الفولاذ عالي السرعة هو نوع من الفولاذ عالي الكربون الذي يحتوي على كمية كبيرة من عناصر صناعة السبائك مثل التنغستن والموليبدينوم والكروم. تعمل هذه العناصر على تعزيز الصلابة والمتانة ومقاومة التآكل، مما يوفر معدل إزالة أعلى للمعادن.
عند درجة حرارة معتدلة تبلغ حوالي 650 درجة، سوف تفقد صلابتها.
ولذلك، ينبغي استخدام المبرد لإطالة عمر الأداة. يمكن إعادة استخدام الفولاذ عالي السرعة عدة مرات من خلال إعادة الطحن. يتم تطبيق معالجات سطحية معينة على الفولاذ عالي السرعة لتحسين أدائه.
المعالجات السطحية المستخدمة في الفولاذ عالي السرعة:
تلميع:يقلل الاحتكاك
نيترة:يزيد من مقاومة التآكل
طلاء الكروم:يقلل الاحتكاك
أكسدة:يقلل الاحتكاك
يمكن استخدام المواد الفولاذية عالية السرعة لتصنيع: المثاقب، وقواطع الطحن، والدبابيس، وما إلى ذلك.
نطاق سرعة القطع: Vc=30-50 متر/دقيقة
مقاومة درجات الحرارة: حتى 650 درجة
الصلابة: حتى HRC67
III كربيد الأسمنت
▲ كربيد الأسمنت
يتم إنتاج أدوات الكربيد الأسمنتي باستخدام تقنيات تعدين المساحيق. وهي تتألف من كربيدات التنغستن والتنتالوم والتيتانيوم مع الكوبالت كمادة رابطة (عندما يكون الرابط من النيكل أو الموليبدينوم، يشار إليه باسم السيرميت).
أدوات الكربيد الأسمنتي صلبة للغاية ويمكنها تحمل عمليات القطع عالية السرعة.
أدوات الكربيد الأسمنتي لا تفقد صلابتها عند درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة.
تُستخدم الأدوات عالية الكوبالت للتخشين، بينما تُستخدم الأدوات منخفضة الكوبالت للتشطيب.
نطاق سرعة القطع:Vc=60-200 متر/دقيقة
مقاومة درجات الحرارة:تصل إلى 1000 درجة
صلابة:ما يصل إلى HRC90
رابعا مواد السيراميك
▲ السيراميك
المواد الخزفية الأكثر شيوعًا هي الألومينا ونيتريد السيليكون. يتم ضغط مسحوق مادة السيراميك إلى الشكل المرغوب ثم تلبيده.
الأدوات الخزفية خاملة كيميائيًا ومقاومة للتآكل، ولها قوة ضغط عالية. تظل ثابتة عند درجات حرارة تصل إلى 1800 درجة مئوية، وتعمل أسرع 10 مرات من HSS، ولها احتكاك منخفض جدًا بين سطح الأداة والرقائق، وتتميز بموصلية حرارية منخفضة. ليس هناك حاجة إلى سائل التبريد بشكل عام، ويمكن للأدوات الخزفية أن توفر سطحًا ناعمًا للغاية.
سرعة القطع:Vc=300-600 متر/دقيقة
مقاومة درجات الحرارة:تصل إلى 1200 درجة
صلابة:ما يصل إلى HRC93
V نيتريد البورون المكعب (CBN)
▲ سي بي إن
تعد مادة CBN ثاني أصلب مادة بعد الماس، وغالبًا ما تستخدم في المعدات اليدوية. تتميز بمقاومة تآكل عالية جدًا وتستخدم بشكل شائع كمادة كاشطة لعجلات الطحن. لا ينصح باستخدام الحواف الحادة.
سرعة القطع:Vc=600-800 متر/دقيقة
صلابة:أكبر من HRC95
السادس الماس
▲ الماس
الماس هو أصلب المواد المعروفة وأيضاً أغلىها. لديها الموصلية الحرارية الممتازة ونقطة انصهار عالية. تتميز الأدوات الماسية بمقاومة تآكل استثنائية ومعامل احتكاك منخفض وتمدد حراري منخفض. إنها مثالية لتصنيع المواد شديدة الصلابة مثل الكربيدات والنيتريدات والزجاج.
توفر الأدوات الماسية تشطيبًا ممتازًا للسطح ودقة الأبعاد.
لقد ناقشنا اليوم بإيجاز خصائص مواد الأدوات المختلفة. لا توجد مادة واحدة أفضل، فقط المادة الأكثر ملاءمة.