Nowy numer Forum Narzędziowe OBERON

Jak skrawać stal Toolox®?



Toolox® Forum Narzędziowe OBERON

Wszechstronna stal narzędziowa odpowiedzią na potrzeby inżynierów

Toolox® jest łatwą i przyjazną w obróbce stalą, o możliwościach obróbki powierzchni porównywalnych ze stalami po przetopie elektrożużlowym. Przy użyciu nowoczesnej, wstępnie utwardzonej stali narzędziowej, możliwym jest wyeliminowanie konieczności obróbki cieplnej i odprężania w czasie produkcji, a to pozwala, z kolei, na skrócenie czasu realizacji produkcji narzędzi z niej wykonywanych. Toolox®, dzięki produkcji z czystej, szwedzkiej rudy, posiada właściwości stali przetworzonych w procesie przetapiania elektrożużlowego (ESR), czyli wysoką jednorodność i czystość. Stal ta stanowi doskonały wybór, jeśli chodzi o maszynową obróbkę, polerowanie, nadawanie tekstury i proces elektrodrążenia wgłębnego (EDM). Jako stal niskostopowa, Toolox® znacznie łatwiej podlega cięciu termicznemu i spawaniu w porównaniu do tradycyjnych stali narzędziowych po zahartowaniu ich do tej samej twardości.

 Forum Narzędziowe OBERON

Fot. 1. Toolox® występuje zarówno w prętach okrągłych, jak i prętach płaskich. (fot. SSAB)

Stal Toolox® doskonale nadaje się do ulepszania powierzchniowego, takiego jak powlekanie i azotowanie, co oznacza elastyczne możliwości wyboru wielu zastosowań. Pragniesz zwiększyć twardość powierzchni swoich narzędzi i obniżyć częstotliwość serwisowania oraz koszty? Stal Toolox® jest wystarczająco twarda i zaskakująco wytrzymała, by traktować ją jako idealne podłoże dla inżynierii powierzchni. Jeśli zdecydujesz się na azotowanie, możesz osiągnąć twardości powierzchni 58-65HRC do zastosowań wysoce odpornych na ścieranie. Albo, w zależności od czynnika korozyjnego, można ją pokryć odpowiednią powłoką, aby przeciwdziałać korozji, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wytrzymałości rdzenia, co pomaga zapobiegać pękaniu i kruszeniu. Jeśli używasz Toolox® do produkcji narzędzi zamiennych lub prototypowych, możesz wysłać je do obróbki powierzchniowej, przekształcając je z rozwiązania prototypowego na oprzyrządowanie finalne: produkcyjne. Dopóki proces powlekania przebiega w temperaturze nieprzekraczającej temperatury odpuszczania (590°C/1094°F), właściwości stali narzędziowej Toolox® pozostaną niezmienione.

 Forum Narzędziowe OBERON

Fot. 2. Możliwe jest wyszlifowanie powierzchni "na lustro" dla stali Toolox® (fot. SSAB)

Najważniejsze cechy stali Toolox® predestynujące ją do miana „najbardziej uniwersalnej stali narzędziowej”, to:
- niskie naprężenia szczątkowe - zazwyczaj nie istnieje potrzeba stosowania odprężania, nawet po wyjątkowo zaawansowanej obróbce maszynowej stali Toolox®;
- wyjątkowe właściwości i czystość - rygorystyczny proces wytopu stali Toolox® sprawia, że pod względem jakości osiąganych powierzchni zbliżony jest do materiałów po ESR, co przyczynia się do doskonałej przydatności do obróbki mechanicznej;
- łatwość nadawania tekstury, polerowania i elektrodrążenia wgłębnego (EDM) - specjalnie kontrolowane wtórne procesy metalurgiczne huty SSAB w połączeniu z procesem odlewania wlewków płaskich metodą redukcji grubości pasma (CSR) zapewniają Toolox® wyjątkową czystość. To oznacza, że Toolox® 44 można stosować w większości przypadków wymagających wykończenia powierzchni i uzyskania połysku;
- łatwość cięcia termicznego i spawania - efektywny proces hartowania stali Toolox® umożliwia hucie SSAB wybór składu niskostopowego, czyniąc stal Toolox® przyjazną w obróbce w narzędziowni;
- odporność temperaturowa - stal Toolox® 44 nie traci swych właściwości, nawet podczas pracy przy aż 350°C, co pozwala na liczne zastosowania charakterystyczne dla stali do pracy na gorąco;
- wysoka twardość i wytrzymałość - te właściwości sprawiają, że Toolox® stanowi idealne podłoże do azotowania, umożliwiając szerszy zakres zastosowań wymagających wysokiego docisku i wytrzymałości na ścieranie;
- uniwersalność zastosowań wykonywanych ze stali - ze względu na swoje doskonałe właściwości zachowywane w procesach takich jak trawienie, polerowanie i nakładanie powłok, Toolox® zapewnia elastyczność wyboru niemal niekończących się zastosowań: formowanie wtryskowe plastiku, gumy i silikonu, praca na gorąco, na zimno, noże i ostrza do recyklingu, zaciski i uchwyty, części maszyn i inne.

Zalecenia dotyczące frezowania

1) Mocowanie

Toolox® charakteryzuje się bardzo niskim poziomem naprężeń szczątkowych. Aby w pełni wykorzystać ten efekt, upewnij się, że używasz mocowań nie tworzących deformacji, a w rezultacie naprężeń. Jeśli półfabrykaty są cięte gazowo, należy sfrezować 5-10mm od krawędzi cięcia gazem, aby uzyskać półfabrykat wolny od naprężeń szczątkowych, co jest i tak świetnym wynikiem w porównaniu do innych stali, gdzie przyjmuje się konieczność obróbki równej grubości materiału. Poprawiona została skrawalność Toolox®. Podczas frezowania można zauważyć, że powstający wiór ma intensywnie niebieskie zabarwienie. Poprzez obniżenie zawartości węgla, poprawiona została struktura węglików w porównaniu do tradycyjnych stali narzędziowych. W ten sposób ciepło wytwarzane podczas frezowania jest przenoszone do wióra, a nie na krawędź tnącą i przedmiot obrabiany.

2) Frezowanie

- Należy ustawić frez mimośrodowo (w lewo), aby uzyskać grubszy wiór na wejściu i mieć cieńszy na wyjściu freza z materiału.
- Należy użyć niewielkiej osiowej głębokości skrawania, ap, i dużego posuwu na ostrze (fz) oraz frezów na płytki okrągłe lub pracujących z dużym posuwem, o niewielkim kącie przystawienia, w przypadku frezowania czołowego, w celu minimalizacji ryzyka powstawania wibracji.
- Należy używać frezowania współbieżnego (frezowania „w dół”).
- Zaleca się, aby promieniowa głębokość skrawania (ae) wynosiła 25 lub 75-80% średnicy.

 Forum Narzędziowe OBERON

Rys. 1. Jeśli wprowadzasz obrabiany przedmiot metodą zagłębiania głowicy w materiał po łuku grubość wióra na wyjściu zawsze wyniesie zero. Pomoże to zapewnić dłuższą żywotność narzędzia.

 Forum Narzędziowe OBERON

Metoda zagłębiania głowicy w materiał po łuku
Zużycie narzędzia po 800 przejściach

 Forum Narzędziowe OBERON

Przy wchodzeniu narzędzia prosto w materiał obrabiany
Zużycie narzędzia po 390 przejściach

Geometria płytki

Makrogeometria wpływa na wiele parametrów w procesie skrawania. Płytka o dużej wytrzymałości krawędzi skrawającej może pracować przy wyższych obciążeniach, ale generuje również większe siły skrawania, zużywa więcej energii i generuje więcej ciepła.

 Forum Narzędziowe OBERON

Rys. 2. Geometria płytki (kąt natarcia (ɣ) i kąt ostrza (β))

 Forum Narzędziowe OBERON
 Forum Narzędziowe OBERON

Należy stosować płytki typu P30-50 o geometrii do lekkiej obróbki skrawaniem i frezem o grubej podziałce, jeśli moc obrabiarki jest niska i/lub maszyna jest w złej kondycji.

Zalecenia dotyczące frezowania czołowego

Okrągłe płytki mają wytrzymałe krawędzie skrawające i warto je stosować, gdy powierzchnia ma otwory, wgłębienia, itp.

 Forum Narzędziowe OBERON

Zalecenia dotyczące frezowania walcowo-czołowego

 Forum Narzędziowe OBERON

Zalecenia dotyczące frezowania monolitycznymi frezami z węglika spiekanego

 Forum Narzędziowe OBERON

* Jeśli jest możliwość, należy używać tylko sprężonego powietrza do usuwania wiórów i oprawki typu Weldon („frezarskiej”) dla narzędzi o średnicy powyżej ø10.

 Forum Narzędziowe OBERON

Tab. 1. Terminologia dotycząca frezowania
Rys. 3. Maksymalna grubość wiórów hex

Wartość ta zależy od zagłębienia narzędzia w materiał obrabianego przedmiotu i jest pozostaje w relacji z innymi parametrami (fz), (ae) i (kr). Grubość wiórów należy brać pod uwagę przy doborze posuwu na ostrze, aby mieć pewność, że stosowana jest prędkość posuwu zapewniająca najwyższą produktywność.

Przy dobraniu odpowiednich parametrów, obróbka stali Toolox® nie powinna nastręczać większych trudności. W dobie krótkoseryjnych produkcji i wiecznego „niedoczasu” przy realizacjach zleceń, kluczowym może okazać się realizacja detalu z pominięciem procesu obróbki cieplnej. Przy wyborze materiału, niebagatelnym atutem staje się możliwość przekształcenia prototypu w narzędzie produkcyjne.

Jan Dyrda