การเลือกเกรดคาร์ไบด์: คู่มือ |ร้านขายเครื่องจักรที่ทันสมัย

เนื่องจากไม่มีมาตรฐานสากลที่กำหนดเกรดหรือการใช้งานของคาร์ไบด์ ผู้ใช้จึงต้องพึ่งพาวิจารณญาณและความรู้พื้นฐานของตนเองจึงจะประสบความสำเร็จ#ฐาน
แม้ว่าคำว่า "เกรดคาร์ไบด์" ในทางโลหะวิทยาจะหมายถึงทังสเตนคาร์ไบด์ (WC) ที่เผาด้วยโคบอลต์โดยเฉพาะ แต่คำเดียวกันนี้มีความหมายกว้างกว่าในการตัดเฉือน นั่นคือ ทังสเตนคาร์ไบด์ซีเมนต์ผสมกับการเคลือบและการบำบัดอื่นๆตัวอย่างเช่น เม็ดมีดกลึงสองอันที่ทำจากวัสดุคาร์ไบด์เดียวกันแต่มีการเคลือบหรือการบำบัดต่างกันจะถือว่าเกรดต่างกันอย่างไรก็ตาม ไม่มีมาตรฐานในการจำแนกประเภทของคาร์ไบด์และการเคลือบ ดังนั้นซัพพลายเออร์เครื่องมือที่แตกต่างกันจึงใช้การกำหนดและวิธีการจำแนกประเภทที่แตกต่างกันในตารางประเภทของตนซึ่งอาจทำให้ผู้ใช้เปรียบเทียบเกรดได้ยาก ซึ่งเป็นปัญหาที่ยากเป็นพิเศษ เนื่องจากความเหมาะสมของเกรดคาร์ไบด์สำหรับการใช้งานที่กำหนดอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพการตัดและอายุการใช้งานของเครื่องมือ
เพื่อนำทางเขาวงกตนี้ ผู้ใช้ต้องเข้าใจก่อนว่าคาร์ไบด์ทำมาจากอะไร และแต่ละองค์ประกอบส่งผลต่อการตัดเฉือนในด้านต่างๆ อย่างไร
แผ่นรองหลังเป็นวัสดุเปลือยของเม็ดมีดตัดหรือเครื่องมือที่เป็นของแข็งภายใต้การเคลือบและหลังการบำบัดโดยปกติจะประกอบด้วยห้องสุขา 80-95%เพื่อให้วัสดุฐานมีคุณสมบัติที่ต้องการ ผู้ผลิตวัสดุจึงเพิ่มองค์ประกอบการผสมต่างๆ ลงไปองค์ประกอบการผสมหลักคือโคบอลต์ (Co)ระดับโคบอลต์ที่สูงขึ้นจะทำให้มีความเหนียวมากขึ้น และระดับโคบอลต์ที่ต่ำลงจะเพิ่มความแข็งพื้นผิวที่แข็งมากสามารถสูงถึง 1800 HV และให้ความต้านทานการสึกหรอที่ดีเยี่ยม แต่จะเปราะมากและเหมาะสำหรับสภาพที่มั่นคงมากเท่านั้นพื้นผิวที่แข็งแกร่งมากมีความแข็งประมาณ 1300 HVวัสดุพิมพ์เหล่านี้สามารถตัดเฉือนได้ที่ความเร็วตัดต่ำเท่านั้น โดยสึกหรอเร็วกว่า แต่มีความทนทานต่อการตัดกระแทกและสภาวะที่ไม่พึงประสงค์ได้ดีกว่า
ความสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความแข็งและความเหนียวเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเลือกโลหะผสมสำหรับการใช้งานเฉพาะการเลือกเกรดที่แข็งเกินไปอาจส่งผลให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กตามคมตัดหรือแม้กระทั่งความล้มเหลวร้ายแรงในขณะเดียวกัน เกรดที่แข็งเกินไปจะสึกหรออย่างรวดเร็วหรือจำเป็นต้องลดความเร็วตัด ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการผลิตลดลงตารางที่ 1 ให้คำแนะนำพื้นฐานในการเลือกความแข็งที่เหมาะสม:
เม็ดมีดคาร์ไบด์และเครื่องมือคาร์ไบด์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จะเคลือบด้วยฟิล์มบาง (3 ถึง 20 ไมครอน หรือ 0.0001 ถึง 0.0007 นิ้ว)โดยทั่วไปการเคลือบจะประกอบด้วยชั้นคาร์บอนของไทเทเนียมไนไตรด์ อลูมิเนียมออกไซด์ และไทเทเนียมไนไตรด์การเคลือบนี้จะเพิ่มความแข็งและสร้างเกราะป้องกันความร้อนระหว่างช่องเจาะและพื้นผิว
แม้ว่าจะได้รับความนิยมเมื่อประมาณหนึ่งทศวรรษที่แล้ว แต่การเพิ่มการเคลือบหลังการเคลือบเพิ่มเติมก็กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมการบำบัดเหล่านี้มักจะเป็นการพ่นทรายหรือวิธีการขัดอื่น ๆ ที่ทำให้ชั้นบนสุดเรียบขึ้นและลดแรงเสียดทาน ซึ่งจะช่วยลดการสร้างความร้อนความแตกต่างของราคามักจะน้อยมาก และในกรณีส่วนใหญ่ ขอแนะนำให้เลือกพันธุ์ที่ได้รับการบำบัด
หากต้องการเลือกเกรดคาร์ไบด์ที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเฉพาะ โปรดดูคำแนะนำจากแค็ตตาล็อกหรือเว็บไซต์ของซัพพลายเออร์แม้ว่าจะไม่มีมาตรฐานสากลที่เป็นทางการ ผู้จำหน่ายส่วนใหญ่ใช้แผนภูมิเพื่ออธิบายช่วงการทำงานที่แนะนำสำหรับเกรดโดยอิงตาม "ช่วงการใช้งาน" ซึ่งแสดงเป็นชุดตัวอักษรและตัวเลขสามตัว เช่น P05-P20
ตัวอักษรตัวแรกระบุถึงกลุ่มวัสดุ ISOกลุ่มวัสดุแต่ละกลุ่มจะได้รับตัวอักษรและสีที่สอดคล้องกัน
ตัวเลขสองตัวถัดไปแสดงถึงความแข็งสัมพัทธ์ของเกรดตั้งแต่ 05 ถึง 45 โดยเพิ่มขั้นละ 5 การใช้งาน 05 ต้องใช้เกรดที่แข็งมากสำหรับสภาพที่ดีและมีเสถียรภาพ45 การใช้งานที่ต้องการโลหะผสมที่เหนียวมากสำหรับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยและไม่เสถียร
ขอย้ำอีกครั้งว่าค่าเหล่านี้ไม่มีมาตรฐาน ดังนั้นจึงควรตีความค่าเหล่านี้เป็นค่าสัมพัทธ์ในตารางการให้เกรดเฉพาะที่ปรากฏตัวอย่างเช่น เกรดที่มีเครื่องหมาย P10-P20 ในแค็ตตาล็อกสองรายการจากซัพพลายเออร์ที่แตกต่างกันอาจมีความแข็งต่างกัน
เกรดที่มีเครื่องหมาย P10-P20 ในตารางประเภทงานกลึงอาจมีความแข็งแตกต่างจากเกรดที่มีเครื่องหมาย P10-P20 ในตารางประเภทงานกัด แม้ว่าจะอยู่ในแค็ตตาล็อกเดียวกันก็ตามความแตกต่างนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยนั้นแตกต่างกันไปในแต่ละการใช้งานการกลึงทำได้ดีที่สุดเมื่อใช้เกรดที่มีความแข็งมาก แต่ในการกัด สภาพเอื้ออำนวยจะต้องมีความแข็งแกร่งพอสมควรเนื่องจากมีลักษณะเป็นช่วงๆ
ตารางที่ 3 แสดงตารางสมมุติของโลหะผสมและการใช้ในการกลึงที่มีความซับซ้อนต่างกัน ซึ่งอาจแสดงอยู่ในแค็ตตาล็อกของผู้จำหน่ายเครื่องมือตัดในตัวอย่างนี้ แนะนำให้ใช้คลาส A สำหรับการกลึงทุกสภาวะ แต่ไม่เหมาะสำหรับการกลึงกระแทกหนัก ในขณะที่คลาส D แนะนำให้ใช้สำหรับการกลึงกระแทกหนักและสภาวะอื่นๆ ที่ไม่น่าพึงพอใจอย่างยิ่งเครื่องมือต่างๆ เช่น Grades Finder ของ MachiningDoctor.com สามารถค้นหาเกรดโดยใช้สัญลักษณ์นี้ได้
เช่นเดียวกับที่ไม่มีมาตรฐานอย่างเป็นทางการสำหรับขอบเขตของแสตมป์ ก็ไม่มีมาตรฐานอย่างเป็นทางการสำหรับชื่อแบรนด์อย่างไรก็ตาม ซัพพลายเออร์เม็ดมีดคาร์ไบด์รายใหญ่ส่วนใหญ่ปฏิบัติตามหลักเกณฑ์ทั่วไปในการกำหนดเกรดของตนชื่อ “คลาสสิก” อยู่ในรูปแบบหกอักขระ BBSSNN โดยที่:
คำอธิบายข้างต้นถูกต้องในหลายกรณีแต่เนื่องจากนี่ไม่ใช่มาตรฐาน ISO/ANSI ผู้จำหน่ายบางรายจึงทำการปรับเปลี่ยนระบบของตนเอง และควรตระหนักถึงการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้
โลหะผสมมีบทบาทสำคัญในการกลึงมากกว่าการใช้งานอื่นๆด้วยเหตุนี้ โปรไฟล์แบบกลึงจะมีเกรดให้เลือกมากที่สุดเมื่อตรวจสอบแค็ตตาล็อกของซัพพลายเออร์
เกรดการกลึงที่หลากหลายเป็นผลมาจากการกลึงที่หลากหลายทุกอย่างจัดอยู่ในหมวดหมู่นี้ ตั้งแต่การตัดต่อเนื่อง (โดยที่คมตัดสัมผัสกับชิ้นงานอยู่ตลอดเวลา และไม่เกิดแรงกระแทก แต่ทำให้เกิดความร้อนสูง) ไปจนถึงการตัดสะดุด (ซึ่งทำให้เกิดแรงกระแทกอย่างรุนแรง)
เกรดการกลึงที่หลากหลายยังครอบคลุมเส้นผ่านศูนย์กลางจำนวนมากในการผลิต ตั้งแต่ 1/8″ (3 มม.) สำหรับเครื่องจักรประเภทสวิสไปจนถึง 100″ สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหนักเนื่องจากความเร็วตัดยังขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางด้วย เกรดที่แตกต่างกันจึงมีการปรับให้เหมาะสมสำหรับความเร็วตัดต่ำหรือสูง
ซัพพลายเออร์รายใหญ่มักเสนอเกรดแยกกันสำหรับกลุ่มวัสดุแต่ละกลุ่มในแต่ละซีรีส์ เกรดมีตั้งแต่วัสดุแข็งที่เหมาะสำหรับการตัดเฉือนแบบสะดุดไปจนถึงเกรดที่เหมาะสมสำหรับการตัดเฉือนต่อเนื่อง
เมื่อทำการกัด ช่วงของเกรดที่นำเสนอจะมีน้อยลงเนื่องจากลักษณะการใช้งานเป็นช่วงๆ หัวกัดจึงต้องการเกรดเหนียวที่มีความเหนียวสูงด้วยเหตุผลเดียวกัน การเคลือบจะต้องบาง ไม่เช่นนั้นจะไม่สามารถทนต่อแรงกระแทกได้
ซัพพลายเออร์ส่วนใหญ่จะบดกลุ่มวัสดุที่แตกต่างกันโดยใช้แผ่นรองหลังแข็งและการเคลือบที่แตกต่างกัน
เมื่อทำการกลึงตัดหรือกลึงร่อง การเลือกเกรดจะถูกจำกัดเนื่องจากปัจจัยด้านความเร็วตัดนั่นคือเส้นผ่านศูนย์กลางจะเล็กลงเมื่อการตัดเข้าใกล้จุดศูนย์กลางดังนั้นความเร็วในการตัดจึงค่อยๆลดลงเมื่อตัดเข้าหาศูนย์กลาง ความเร็วจะไปถึงศูนย์เมื่อสิ้นสุดการตัดในที่สุด และการทำงานจะกลายเป็นแรงเฉือนแทนที่จะเป็นการตัด
ดังนั้น เกรดที่ใช้สำหรับการกลึงตัดจะต้องเข้ากันได้กับความเร็วตัดที่หลากหลาย และซับสเตรตจะต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะทนต่อแรงเฉือนเมื่อสิ้นสุดการทำงาน
ร่องตื้นเป็นข้อยกเว้นสำหรับประเภทอื่นเนื่องจากความคล้ายคลึงกับการกลึง ผู้จำหน่ายที่มีเม็ดมีดกลึงร่องให้เลือกมากมายจึงมักเสนอเกรดที่หลากหลายกว่าสำหรับกลุ่มวัสดุและเงื่อนไขบางประเภท
เมื่อทำการเจาะ ความเร็วตัดที่ศูนย์กลางของสว่านจะเป็นศูนย์เสมอ และความเร็วตัดที่ขอบนอกจะขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของสว่านและความเร็วการหมุนของแกนหมุนเกรดที่ปรับให้เหมาะกับความเร็วตัดสูงนั้นไม่เหมาะสมและไม่ควรใช้ผู้ขายส่วนใหญ่เสนอพันธุ์เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น
ผง ชิ้นส่วน และผลิตภัณฑ์เป็นวิธีที่แตกต่างกันที่บริษัทต่างๆ ผลักดันการผลิตแบบเติมเนื้อคาร์ไบด์และเครื่องมือถือเป็นความสำเร็จที่แตกต่างกัน
ความก้าวหน้าในด้านวัสดุทำให้สามารถสร้างดอกเอ็นมิลล์เซรามิกที่ทำงานได้ดีที่ความเร็วตัดต่ำลง และแข่งขันกับดอกเอ็นมิลล์คาร์ไบด์ในการใช้งานที่หลากหลายได้ร้านของคุณอาจเริ่มใช้เครื่องมือเซรามิก
ร้านค้าหลายแห่งคิดผิดว่าเครื่องมือขั้นสูงเป็นแบบ Plug-and-Playหัวกัดเหล่านี้สามารถติดตั้งเข้ากับตัวจับยึดเครื่องมือที่มีอยู่ได้ และยังสามารถใส่ในหัวกัดหรือช่องกลึงเดียวกันกับเม็ดมีดคาร์ไบด์ได้ แต่นั่นคือจุดสิ้นสุดของความคล้ายคลึงกัน