Elértük a csúcsot a vágóanyagok fejlesztésében?
Vajon az új szerszámanyagok kifejlesztése már tényleg a csúcspontjára ért, és most stagnál? Sokan gondolják így, pedig a kép árnyaltabb ennél. Andrei Petrilin és Marcel Elkouby az ISCAR-tól arról számolt be az Equipment Newsnak, hogy miért alakulhatott ki ez a tévhit.
Egy épület stabilitása és struktúrájának megbízhatósága attól függ, hogy milyen erős az alapja. Ezt a példát gyakran alkalmazzuk különféle összetett termékekre vagy akár szolgáltatásokra és elméleti koncepciókra is. Nincs ez másként a vágószerszámok esetében sem: a vágószerszám-tervezés során az alapot egy vágóanyag jelenti.
Különböző típusú vágóanyagok léteznek: cementált keményfém, polikristályos gyémánt, nagy sebességű acél és kerámia. Minden típus különféle osztályokra bontható. A fémvágás történetének során az egyes vágóanyagok bevezetése és felhasználása mindig jelentős változásokat hozott a vágási sebesség és ennek következtében a termelékenység terén is. Bár az előző századot, különösen annak második felét a szerszámanyagok gyors fejlődése jellemezte, ma nem látunk jelentős új megoldásokat ezen a területen. Vajon ez azt jelenti, hogy az új szerszámanyagok kifejlesztése már elérte a csúcspontját, és stagnál? Vagy inkább csak szem elől tévesztünk valamit?
A megkérdezett szakértők szerint stagnálásról szó sincs. A látszólagos nyugalmi állapot annak köszönhető, hogy a fejlesztések már nem az új anyagok felfedezésére összpontosítanak, hanem a daraboló anyagok mélyszerkezetét érintik, amelyet csak pásztázó elektronmikroszkóp (SEM), röntgendiffrakció (XRD), visszaszórt elektrondiffrakció (EBCD) segítségével vagy egyéb speciális, kifinomult eszközökkel figyelhetünk meg. Ilyenek például a sokszor rendkívül bonyolult bevonatozások, melyek terén igen változatos megoldásokat láthatunk, pedig csak mikronnyi vastagságú rétegekről van szó.
Cement keményfém
Manapság a leggyakrabban hozzáférhető vágóanyag a cementált karbid (elsősorban bevont), más néven „keményfém”, „volfrám-keményfém” vagy egyszerűen karbid. Ennek teljesítménye egészséges egyensúlyt teremt a hatékonyság, a szerszám élettartama és a költségek között. A cementált keményfém, a bevonat és a bevonat utáni kezelés kombinációja alkotja az egyes karbidosztályokat. Ezen elemek közül csak az egyik – a cementált keményfém – nélkülözhetetlen elem az osztályban, a többi opcionális.
A cementált keményfém egy kompozit anyag, kemény karbidrészecskéket tartalmaz, amelyeket valamilyen fémmel (például kobalttal) kötnek össze. A vágószerszámok előállításához használt legtöbb cementált keményfém kopásálló bevonattal rendelkezik. Különböző kezelési eljárások is alkalmazhatók a már bevont cementált keményfémen (például egy cserélhető betét gerendájának felületén). A cementált keményfémekkel mint szerszámanyagokkal kapcsolatos kutatások általában a következő három irányvonal valamelyikébe sorolhatóak: keményfém-előállítási technológiák fejlesztése, fejlettebb bevonatolási technikák keresése és innovatív utókezelési technikák fejlesztése. Ezen irányok mindegyikében mindmáig jelentős sikereket érnek el a kutatók, ami tükröződik a vezető vágószerszám-gyártók által piacra dobott új termékek gazdagságában is.
A vágószerszámok vásárlói a paramétereket, például a termelékenységet, a szerszám élettartamát és a teljesítményt megvizsgálva dönthetnek arról, melyik osztály illeszkedik legjobban a szükségleteikhez. Valójában tehát az a kérdés, hogy hogyan hozzanak létre új terméket a vágóanyag-gyártók, háttérbe került, hiszen az ügyfél szempontjából az alkalmazhatóság és a hatékonyság az előrehaladás fő mércéi, ezek pedig a folyamatok finomhangolásán múlnak.
A karbidosztályok korszerűsítése
A karbidosztályok korszerűsítése során az ISCAR érzékenyen reagál a fémmegmunkáló ipar kihívásaira. Ebben az összefüggésben az ISCAR szerszámanyag-megoldásai – a modern fémmegmunkálás tendenciáinak figyelembevételével – mások számára is indikatívak lehetnek. Vegyük például a nehezen vágható anyagokat, például a titán- és hőálló acélokat és az egzotikus szuperötvözeteket. Az utóbbi időben jelentősen megnőtt az alkalmazásuk aránya az iparban. A repülőgépipar mellett egyre inkább megtalálhatók az energetikában, az autóiparban, valamint az olaj- és gázipari ágazatokban. Az anyagok növekvő felhasználása újabb technológiai megoldásokat igényel, ideértve a gépeket és a vágószerszámokat is. Az új szerszámokhoz pedig megfelelő alapra van szükség, amely fejlett vágószerszámokból készül, hogy elérje a kívánt vágási geometriát. És ennek az alapnak az építéséhez az ISCAR új, hatékony anyagokat, a továbbfejlesztett keményfémosztályokat kínálja.
Hegyi Heni, NEW technology