Moderni materijali za rezne alate imaju više od 100 godina razvoja, od ugljičnog alatnog čelika do brzoreznog alatnog čelika,cementirani karbid, keramički alatisupertvrdi alatni materijaliU drugoj polovici 18. stoljeća, izvorni materijal za alate bio je uglavnom ugljični alatni čelik. Jer se u to vrijeme koristio kao najtvrđi materijal koji se mogao obrađivati u alate za rezanje. Međutim, zbog vrlo niske temperature otpornosti na toplinu (ispod 200 °C), ugljični alatni čelici imaju nedostatak što se pri rezanju velikim brzinama odmah i potpuno otupljuju zbog topline rezanja, a raspon rezanja je ograničen. Stoga se radujemo materijalima za alate koji se mogu rezati velikim brzinama. Materijal koji odražava to očekivanje je brzorezni čelik.
Brzorezni čelik, također poznat kao prednji čelik, razvili su američki znanstvenici 1898. godine. Nije toliko stvar u tome što sadrži manje ugljika od ugljičnog alatnog čelika, već u tome što je dodan volfram. Zbog uloge tvrdog volframovog karbida, njegova tvrdoća se ne smanjuje pod uvjetima visoke temperature, a budući da se može rezati brzinom znatno većom od brzine rezanja ugljičnog alatnog čelika, naziva se brzoreznim čelikom. Od 1900. do 1920. godine pojavio se brzorezni čelik s vanadijem i kobaltom, a njegova otpornost na toplinu povećana je na 500~600 °C. Brzina rezanja čelika doseže 30~40 m/min, što je povećanje za gotovo 6 puta. Od tada, serijalizacijom njegovih sastavnih elemenata, formirani su brzorezni čelici od volframa i molibdena. I danas se široko koristi. Pojava brzoreznog čelika uzrokovala je...
revolucija u obradi rezanjem, uvelike poboljšavajući produktivnost rezanja metala i zahtijevajući potpunu promjenu strukture alatnog stroja kako bi se prilagodio zahtjevima performansi rezanja ovog novog alatnog materijala. Pojava i daljnji razvoj novih alatnih strojeva, pak, doveo je do razvoja boljih alatnih materijala, a alati su potaknuti i razvijeni. U novim uvjetima proizvodne tehnologije, alati od brzoreznog čelika također imaju problem ograničavanja trajnosti alata zbog topline rezanja pri rezanju velikom brzinom. Kada brzina rezanja dosegne 700 °C, brzorezni čelik
Vrh je potpuno tup, a pri brzini rezanja iznad ove vrijednosti, rezanje je potpuno nemoguće. Kao rezultat toga, pojavili su se materijali za alate od karbida koji održavaju dovoljnu tvrdoću pod višim uvjetima temperature rezanja od gore navedenih i mogu se rezati na višim temperaturama rezanja.
Meki materijali mogu se rezati tvrdim materijalima, a da bi se rezali tvrdi materijali, potrebno je koristiti materijale koji su tvrđi od njih. Trenutno najtvrđa tvar na Zemlji je dijamant. Iako su prirodni dijamanti odavno otkriveni u prirodi i imaju dugu povijest korištenja kao alata za rezanje, sintetički dijamanti također su uspješno sintetizirani već početkom 50-ih godina 20. stoljeća, ali prava upotreba dijamanata za široku izradumaterijali za industrijski alat za rezanjejoš uvijek je stvar posljednjih desetljeća.
S jedne strane, razvojem moderne svemirske i zrakoplovne tehnologije, upotreba modernih inženjerskih materijala postaje sve obilnija, iako se poboljšavaju brzorezni čelik, cementirani karbid inovi keramički alatni materijaliPri rezanju tradicionalnih obradnih komada, brzina rezanja i produktivnost rezanja udvostručuju se ili čak desetke puta povećavaju, ali kada se koriste za obradu gore navedenih materijala, trajnost alata i učinkovitost rezanja i dalje su vrlo niski, a kvalitetu rezanja teško je zajamčiti, ponekad čak i nemogućnost obrade, potreba za korištenjem oštrijih i otpornijih materijala alata.
S druge strane, s brzim razvojem modernogproizvodnja strojevai prerađivačka industrija, široka primjena automatskih alatnih strojeva, CNC obradnih centara i radionica za bespilotnu obradu, kako bi se dodatno poboljšala točnost obrade, smanjilo vrijeme izmjene alata i poboljšala učinkovitost obrade, sve su hitniji zahtjevi za izdržljivijim i stabilnijim materijalima alata. U tom slučaju, dijamantni alati su se brzo razvili, a istovremeno i razvojmaterijali za dijamantne alatetakođer je uvelike promoviran.
Materijali za dijamantne alateimaju niz izvrsnih svojstava, s visokom točnošću obrade, velikom brzinom rezanja i dugim vijekom trajanja. Na primjer, korištenje Compax alata (polikristalni dijamantni kompozitni lim) može osigurati obradu desetaka tisuća dijelova klipnih prstenova od silicijske aluminijske legure, a njihovi vrhovi alata ostaju u osnovi nepromijenjeni; Obrada aluminijskih nosača zrakoplova Compax glodalima velikog promjera može doseći brzine rezanja do 3660 m/min; To je neusporedivo s alatima od karbida.
Ne samo to, upotrebamaterijali za dijamantne alatetakođer može proširiti područje obrade i promijeniti tradicionalnu tehnologiju obrade. U prošlosti se zrcalna obrada mogla koristiti samo procesom brušenja i poliranja, ali sada se ne mogu koristiti samo prirodni alati od monokristalnih dijamanata, već se u nekim slučajevima mogu koristiti i PDC super tvrdi kompozitni alati za super precizno, fino rezanje, kako bi se postiglo tokarenje umjesto brušenja. Primjenomsupertvrdi alati, pojavili su se neki novi koncepti u području strojne obrade, poput upotrebe PDC alata, ograničavajuća brzina tokarenja više nije alat već alatni stroj, a kada brzina tokarenja prijeđe određenu brzinu, obradak i alat se ne zagrijavaju. Implikacije ovih revolucionarnih koncepata su duboke i nude neograničene perspektive za modernu industriju strojne obrade.
Vrijeme objave: 02.11.2022.
