Gépészet | Gépgyártástechnológia » Forgácsolószerszámok anyagai

Forgácsoló szerszámok anyagai A forgácsolószerszám feladata: A megmunkálandó anyag meghatározott rétegének leválasztása oly módon, hogy az elkészült munkadarab az előírt alaknak, méretnek, felületi simaságnak megfeleljen. A forgácsoló szerszámokat a szerszám fajtája, a szerszám anyaga, a szerszám él kialakítása, a készítés módja ás a szerkezeti kivitel szerint osztályozhatjuk. Ha egy adott szerszámanyag forgácsolásra való alkalmasságát kell eldönteni, a vizsgálatot négy szempontból szokás elvégezni: - keménység, - szilárdság, - hőkezelés, - gazdaságosság. A forgácsoló szerszámok anyagait három nagy csoportra osztjuk: A) Szerszámacélok B) Keményfémek C) Egyéb szerszámanyagok A) Szerszámacélok tulajdonságai: Szerszámacél háromféle van: 1. ötvözetlen szerszámacél 2. ötvözött szerszámacél 3. gyorsacél 1. ötvözetlen szerszámacélok: Fő ötvözőjük a C (0,6-4-1,5%), a Mn ás Si csak szennyezőként

szerepel. Jelölésük S 1-S 13 Használatuk korlátozott, mert kicsi a megengedhető vágósebesség. A szerszámacélok közül az ötvözetlen szerszámacélok edzhetők a legkeményebbre (66 - 67 HRC). Keménységüket csak alacsony hőmérsékleten tartják meg, kilágyulási határuk 200 250°C Különleges szerszámokhoz, alacsony vágósebességgel dolgozó fúrókhoz, dörzsárakhoz, menetvágószerszámokhoz használják őket. Edzési hőfokuk alacsony, átedzhetőségük rossz, hajlamosak az edzési elhúzódásra. A gyors hűtés következtében (vízedzők) belső feszültségek keletkeznek, emiatt a szerszámok könnyen repednek. Szilárdsági értékeik edzett állapotban is megfelelőek. Hajlítószilárdságuk nagy Ez a szerszámacél a legolcsóbb szerszámanyag. 1 2. Ötvözött szerszámacélok: A jellemző ötvözőelem szerint csoportosítjuk őket, (Cr, Mn ‚W). Keménységük kisebb, mint az ötvözetlen szerszámacél (max 64 HRC), de azt magasabb

hőmérsékletig megtartják (300 400°C). Szilárdsági értékeik, hajlítószilárdságuk jó Króm-szerszámacél (jele K1K14) kiválóan alkalmas alak kések, marók, nagy igénybevételű dörzsárak készítésére. Edzési hőfokra nem kényes, jól átedzhető, edzési elhúzódásra nem hajlamos. Ára kb ötszöröse a szénacélnak és importból kell beszerezni. Mangán-szerszámacél (jel M1) kis teljesítményű kézi forgácsolószerszámok menetmetszők, menetfúrók stb. - készítésére alkalmas Ára kb kétszerese a szénacéloknak, könnyen beszerezhető. Wolframszerszámacélból olyan szerszámokat készítenek, melyekkel közepes teljesítménnyel forgácsolunk, és az edzés utáni köszörüléssel munkáljuk végleges alakra, (csigafúrók, marók, fűrészlapok). A W 1-W 3 jelűek melegmegmunkáló acélok, a W 5-W 9 hidegmegmunkálásra alkalmasak. Áruk kb négyszerese a szénacéloknak. 3. Gyorsacélok: Gyorsacélnak nevezzük a legnagyobb

teljesítményű szerszámacélt. Jelölésük R1R11 A gyorsacélok jellemző ötvözetei a W, Cr és V. A klasszikus (Taylor) gyorsacél 18% Wt, 4% Cr és 1% Vt tartalmaz. Kis százalékban ötvözőként szerepelhet még a Mo és a Co Kereskedelemben kapható gyorsacél szerszámok anyagminőségét csoportosítják: SS, HSS, KHSS jelöl. Edzési szempontból a legkényesebb szerszámanyag, átedző képessége jó A gyorsacél helyes edzésével elérhető a 64 HRC, keménységüket 550 - 600 °Cig megtartják. A gyorsacélok szilárdsági tulajdonságai a sok nemes ötvöző miatt igen jó. Áruk kb 15szöröse a szénacéloknak Nagy forgácsteljesítménnyel tudunk gyorsacéllal forgácsolni Nem igényel gondos kezelést, bonyolult alakú szerszámok igen könnyen készíthetők belőle. Figyelmet érdemelnek az utóbbi időben kifejlesztett szupergyors acélok amelyekkel 60 ÷ 70 m/min forgácsoló sebesség is elérhető, nemzetközi jelölésük: S, Sc. B) Keményfémek

tulajdonságai A keményfémek olyan zsugorított ötvözetek, amelyek magas olvadáspontú és nagy keménységű fémkarbidok porából (wolframkarbid ás titánkarbid) leggyakrabban kobalt kötőanyaggal porkohászati úton állítanak elő. A kobalt elősegíti a zsugorítást és szívósságot ad a keményfémnek. A keményfémek nagykeménységű szerszámanyagok Keménységük 2000 - 3000 HV. (A gyorsacél keménysége 900 HV) Keménységüket igen magas (850°C hőmérsékletig megtartják. Nem kell hőkezelni mivel természetes keménységű Hátrányuk, hogy ridegek, kis szilárdságúak. Emiatt lapka formájában alkalmasak forgácsolásra, szénacél testre felerősítve. A lapka felerősítés történhet forrasztással, mechanikus rögzítéssel A mechanikus rögzítés a gazdaságosabb, mert a lapka elkopása után nem kell az egész szerszámot eldobni, hanem csak a lapkát cseréljük újra. Keményfém lapkák jelölése: DA sorozat főleg acélforgácsolásra DA 01

- DA 50; ISO jele: P DU sorozat általános (univerzális) használatra DU 10÷DU 40; ISO jele: M DR sorozat főleg rideg anyagok megmunkálására DR 01÷DR 40; ISO jele: K Igen drága, a szénacélnál 100 – 600 szoros az ára. A leginkább használatos lapkák a CORCMANT (Svéd) ás WIDIA (NSZK) típusúak. 2 Több éllel rendelkeznek az ún. váltólapkák, melyeknél egy él elkopása sorok után a lapka elfordításával új él forgácsolhat. C) Egyéb szerszámanyagok tulajdonságai Kerámialapkák: Kerámiához hasonló anyagból és módon készülnek. A lapkák anyaga alumíniumoxid (Al 2 O 3 ) por. A lapkát zsugorítással állítják elő A lapkát különleges forraszanyaggal mechanikusan rögzítik a szerszámtestre. A lapkák nagy keménységűek (3000 HV) A forgácsoló él 1000 °Cig megtartja keménységét Nagy forgácsoló sebességű és kis forgács keresztmetszetű forgácsolásra alkalmasak. Rendkívül ridegek Csak megszakítás nélküli felületek

megmunkálására alkalmasak, ütésszerű igénybevételre alkalmatlanok. Élezése gyémánt v bórkarbid szemcsés köszörűkoronggal lehetséges. Importanyagot nélkülöz, így viszonylag olcsón előállít ható. Gyémántszerszám: Ipari gyémántból készül. A legdrágább szerszámanyag, csak különleges esetekben gazdaságos az alkalmazása. Nagy méretpontosságú és felületi simaságú felületek megmunkálására alkalmas, kis előtolással, kis fogásmélységgel és nagy forgácsoló sebességgel (800 + 1000 m/mm). Ütésszerű igénybevételre nem alkalmas, tehát csak folytonos felületet lehet vele forgácsolni. Rögzítése szénacél testre, mechanikusan történik 3