Novinka pro žáruvzdorné materiály

Žárupevné slitiny, austenitické a precipitačně vytvrzované korozivzdorné oceli, niklové superslitiny jako Hastelloy a Nitronic - všechny tyto materiály způsobují poškození nástroje vytvářením nárůstků na břitu, po délce ostří vytvářejí vruby, krátery a otřepy a extrémně vyvíjejí teplo, což při obrábění s chladicí kapalinou může vést k prasknutí nástroje. Substrát destiček WS40PM bohatý na kobalt zajišťuje velkou odolnost proti únavě materiálu a výbornou integritu ostří, zatímco vícefázový PVD povlak AlTiN-TiN snižuje opotřebení nástroje. Proto jsou břitové destičky této třídy vhodné pro obrábění širokého spektra žáruvzdorných ocelí, austenitických a precipitačně vytvrzovaných (PH) martenzitických korozivzdorných ocelí, niklových superslitin a titanu.
Nová pokročilá třída materiálů pro frézování absolvovala světové turné, během něhož byly testovány vlastnosti výměnných břitových destiček (VBD). Ve všech případech byl materiál WS40PM testován ve srovnání se stávajícími slinutými karbidy, přičemž rychlosti a posuvy zůstaly stejné nebo byly v některých případech i zvýšeny, aby se ukázaly přednosti WS40PM - výjimečná tuhost, odolnost proti opotřebení a schopnost odolávat tepelnému praskání. Výsledky byly působivé:
- Výrobce letadel dosáhl při čelním frézování slitiny Ti-6Al-4V 90% zkrácení doby obrábění a prodloužení životnosti nástroje o 50 %.
- Britský podnik dosáhl při obrábění Inconelu 625 snížení opotřebení boku VBD o více než 90 %, a snížil tak náklady na nástroje o 70 %.
- Čínský výrobce turbokompresorů, který břitovými destičkami WS40PM obrábí austenitickou korozivzdornou ocel, dosáhl prodloužení životnosti nástroje o 80 % a navíc se zlepšila kvalita povrchu obrobku, snížily se řezné síly a zlepšil odvod třísky.
- U jiného titanového obrobku se s destičkami WS40PM / VSM490-15 podařilo zdvojnásobit úběr materiálu a o 80 % prodloužit životnost nástroje zvýšením hloubky řezu a posuvu na zub při frézování do rohu čelem a bokem frézy.
- Testovací pracoviště známého výrobce obráběcích strojů uvedlo, že při obrábění slitiny Ti-6Al-4V bylo při frézování do rohu dosaženo o 49 % většího úběru materiálu.
„Při frézování velmi pevného materiálu Ti-5553 (Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr) nebo ocelí Super Duplex (korozivzdorné oceli s dvoufázovou strukturou feritu a austenitu) při počáteční řezné rychlosti 53 m.min-1 dosahujeme zlepšení produktivity o 25 až 30 % a současně prodloužení životnosti nástroje,“ říká Mike Sperhake, produktový specialista firmy WIDIA pro oblast EMEA, a doporučuje vyvážený přístup k volbě řezných podmínek: „Při zvýšení radiální hloubky řezu musí být proporcionálně snížena řezná rychlost, protože při náročném obrábění musí břitová destička odvádět velké množství tepla. Např. při 90 % hloubce řezu bude třeba snížit otáčky přibližně o 25 %, v závislosti na obráběném materiálu. Úběr musí být někdy omezen i s ohledem na nastavení a tuhost stroje. A při malé šířce třísky mohou být samozřejmě otáčky a úběr materiálu výrazně zvýšeny.“
Problém s nárůstky na břitu a jeho opotřebením může být často eliminován lepším využitím nástroje. „Životnost nástroje, zvláště při obrábění superslitin, závisí na třech parametrech: posuvu, řezné rychlosti a hloubce řezu. Každý z nich má přímý vliv na ostatní. Úspěšné obrábění superslitin vyžaduje ale víc než použít správný materiál VBD. Je vhodné zvýšit koncentraci řezné kapaliny a je-li to možné, použít pro její přívod vysokotlaké čerpadlo. Stejně důležité je vybrat pro danou úlohu správné těleso frézy, v úvahu je třeba vzít i obráběcí stroj, upínací držák nástroje a rozhraní vřetene. Pro produktivní obrábění titanu je třeba, aby všechny tyto komponenty vykazovaly značnou tuhost,“ konstatuje Mike Sperhake.