Пластинами твердосплавными называют металлопрокат износостойких металлов, с помощью которых обрабатываются металлические детали. Они сохраняют свои свойства даже в процессе эксплуатации при высоких температурах.
О цементированном карбиде
К твердосплавным изделиям относится цементированный карбид. Он представлен композитом с металлической матрицей, связывающей частицей и заполнителем в котором является карбид. Получают этот твердый сплав методом спекания или горячего изостатического прессования. Такие изделия могут использоваться в качестве, как токарных, так и фрезерных пластин. Метод получения сплава заключается в следующем: связующее вещество переходит в жидкое, а карбид остается в твердом состоянии, за счет свойственной ему высокой температуре плавления. Процесс завершается образованием металлической матрицы, которой характерно множество свойств, вокруг карбидного зерна. Если рассмотреть этот метод получения твердого сплава проще, то из связующего металла с большой пластичностью создается фундамент для укрепления керамического карбида, этим самым повышается его прочность и увеличивается долговечность. Добиться таких параметров сплава можно только за счет изменения структуры карбида, которая напрямую зависит от:
- размера зерен;
- содержания кобальта;
- содержания углерода.
Впервые получить карбид вольфрама удалось в 1927 году. Удерживался сплав за счет кобальтовой связки металла. Он применялся для производства твердосплавных пластин, пластины для фрез и токарных пластин. Через время появились новые твердые сплавы: карбид титан (отлично справляется с задачей резки стали) и тантал-карбид (используют в качестве сырья для изготовления токарных пластин CBN).
Карбид, по сравнению с другими типичными материалами для производства твердосплавных пластин, отличается дороговизной. Для него свойственна хрупкость, что сказывается на восприимчивости сплава к зазубринам и разрушению. Для компенсации этого недостатка карбидный наконечник, представленный небольшой вставкой, изготовленной из другого материала, чаще всего это углеродистая сталь. При выполнении черновых работ очень выгодно использовать такой карбид, так как он отличается невысокой стоимостью и хрупкостью, появляется возможность получать доступный инструмент из твердого сплава.
О покрытиях твердосплавных платин
Для продления срока эксплуатации твердосплавного инструмента, производителями используются специальные покрытия, например, выполненные из: TiN (нитрида титана), TiC (карбида титана) , Ti (C) N (карбида титана, нитрида) и TiAlN (титанового нитрида алюминия). К более новым и современным составам относится DLC или алмаз подобный углерод. При нанесении такого покрытия на поверхность твердосплавного инструмента, его долговечность увеличивается в разы. За счет улучшенной режущей способности алмаза, можно не только обрабатывать множество заготовок, но и экономить твердосплавные пластины. Покрытия, в основном, способствуют увеличению твердости инструмента, уменьшению температуры в процессе резания, этим самым продлевая его срок службы.
На сегодняшний день приобрести твердосплавные пластины с покрытием просто, так как на их производстве специализируется много предприятий. Выбор изделий значительный, также возможно их изготовление под заказ.
Виды твердосплавных пластин
Твердосплавные пластины – это сменные части режущего инструмента, которые могут отличаться:
- формой;
- предназначением;
- применением.
Различают пластины твердосплавные и по способу крепления. Выделают следующие категории:
- изделия, крепящиеся на оснастку механически – обеспечивается надежная, прочная и точная фиксация твердосплавной пластины, державку можно использовать многократно, нет необходимости выполнять: переточку инструмента, смену его рабочей части, формирование передней грани и устранение пайки;
- напаиваемые изделия – напаивается с помощью специального припоя на оснастку, далее подвергаясь заточке, за счет чего обеспечивается не только правильное взаимоположение пластины и оснастки, но и нужные геометрические параметры.
Краткая информация о сплавах пластин
AC25 – с помощью таких пластин выполняется широкий спектр режимов резания чугуна, конструкционных сталей, нержавеющих сплавов на хромоникелевой основе. Отличается высокой точностью в обработке, высокой износостойкостью при эксплуатации на скоростях 100-200 м/мин.
АС30 Ti(C, N) – с помощью таких пластин выполняется фрезерование легированных, нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов. На их поверхность нанесено титановое покрытие, что способствует улучшению её гладкости, за счет чего обеспечивается высокое качество работы и минимизируется повторный захват материала. При работе с такими пластинами нет необходимости использовать СОЖ.
AC40 – с помощью таких пластин выполняется широкий спектр режимов резания разнообразных материалов. Они идеально работают с нержавеющими сталями на хромоникелевой основе, конструкционными сталями и чугуном, не оставляя изъянов. Для таких пластин характерна высокая износостойкость при выполнении операций резания на скоростях 100-200 м/мин.
АК15 – относится к сплавам класса К10, идеально работает с чугуном, жаропрочными сплавами и алюминием, а также синтетических материалами и материалов на основе кобальта. За счет полированного покрытия, обеспечивается высокая износостойкость пластины к сколам и отсутствие налипания вязких материалов на пластину. Качество обработки – высокое.
AL20 – твердосплавная пластина с TiAIN покрытием и дополнительным смазывающим слоем PVD, за счет чего обеспечивается низкий коэффициент трения изделия при работе и малый подогрев детали в зоне резания. Благодаря таким особенностям, получают высокое качество поверхности обрабатываемых заготовок. В основном такие пластины используется для работы с легированными сталями.
AL40 – твердосплавная пластина с TiAIN покрытием и дополнительным смазывающим слоем PVD. Используется для выполнения фрезерных чистовых и получистовых работ, связанных с обработкой жаропрочных сплавов с вибрацией и на низких скоростях.
AP25 – сменная твердосплавная пластина общего предназначения для выполнения операций резания.
BLANK – экономически выгодная твердосплавная пластина без покрытия, с помощью которой выполняется черновая обработка нержавеющей, инструментальной, легированной и углеродистой стали.
AP40 – с помощью твердосплавной пластины выполняется черновая и грубая обработка инструментальной и структурированной стали, а также литых стальных деталей. Изделие способно выдерживать значительные нагрузки.
AT15 – твердосплавная пластина с TiCN и оксид алюминиевым покрытием, за счет чего обеспечивается высокая износостойкость изделия и возможно его применение в работе со многими видами сталей, жаропрочными сплавами и чугуном. Отлично подходит для выполнения обработки деталей на высоких скоростях резания, в которых недопустима деформация материала.
AT17 – твердосплавная пластина с TiAIN покрытием, относящаяся к сплавам класса К20 и применяемая для обработки чугуна, тепло-жаропрочных, алюминиевых сплавов, синтетических материалов и сплавов на основе кобальта.
AT20 – пластина общего назначения с высокой износостойкостью при значительных температурах (до 1150° С). Она покрыта в несколько слоев оксидом алюминия. Широко используется для обработки нержавеющих, углеродистых и конструкционных сталей.
AT21 – высококачественная пластина с TiCN-Al2O3 покрытием и дополнительным смазывающим слоем CVD. Используется для чистовой обработки всех видов легированной стали и серого чугуна на высоких скоростях резания.
AT25 –твердосплавная и износостойкая пластина с TiN-TiC-TiN вакуумным покрытием, толщина которого составляет от 3 до 5 мкм. С помощью такого изделия выполняется обработка легированных, нержавеющих и конструкционных сталей без использования СОЖ. Пластина отлично справляется с задачей фрезерования титана, сплавов на никелевой основе и высокопрочного чугуна. При выполнении таких работ, потребуется использовать СОЖ.
AT28 – пластина с мелкозернистого твердого сплава с многослойным смазывающим покрытием PVD, за счет чего обеспечивается низкий коэффициент трения и снижение температуры нагрева детали в рабочей зоне. Используется для чистовой обработки легированных и нержавеющих сталей на низких и средних скоростях резания.
АТ30 – твердосплавная и износостойкая пластина с многослойным оксид алюминиевым покрытием. Используется для обработки проблемных (труднообрабатываемых) сталей на низких скоростях резания с возможной вибрацией.
АТ35 – износостойкая твердосплавная пластина со специальным покрытием, за счет которого возможно выполнять черновую обработку термостойких сплавов и нержавеющих сталей. Применяется исключительно на стружколомах формы С и S.
AZ10 – пластина из микрозернистого сплава с однослойным устойчивым циркониевым покрытием. С её помощью выполняется обработки медных сплавов, алюминия и пластмасс.
