การเลือกเกรดคาร์ไบด์: คู่มือ |ร้านขายเครื่องจักรที่ทันสมัย

เนื่องจากไม่มีมาตรฐานสากลที่กำหนดเกรดหรือการใช้งานของคาร์ไบด์ ผู้ใช้จึงต้องพึ่งพาวิจารณญาณและความรู้พื้นฐานของตนเองจึงจะประสบความสำเร็จ#ฐาน
แม้ว่าคำว่า "เกรดคาร์ไบด์" ในทางโลหะวิทยาจะหมายถึงทังสเตนคาร์ไบด์ (WC) ที่เผาด้วยโคบอลต์โดยเฉพาะ แต่คำนี้มีความหมายกว้างกว่าในการตัดเฉือน นั่นคือ ทังสเตนคาร์ไบด์ซีเมนต์ผสมกับการเคลือบและการบำบัดอื่นๆตัวอย่างเช่น เม็ดมีดกลึงสองอันที่ทำจากวัสดุคาร์ไบด์เดียวกันแต่มีการเคลือบหรือการบำบัดต่างกันจะถือว่าเกรดต่างกันอย่างไรก็ตาม ไม่มีมาตรฐานในการจำแนกประเภทของคาร์ไบด์และการเคลือบ ดังนั้นซัพพลายเออร์เครื่องมือตัดแต่ละรายจึงใช้การกำหนดและวิธีการจำแนกประเภทที่แตกต่างกันในตารางเกรดของตนซึ่งอาจทำให้ผู้ใช้เปรียบเทียบเกรดได้ยาก ซึ่งเป็นปัญหาที่ยุ่งยากเป็นพิเศษ เนื่องจากความเหมาะสมของเกรดคาร์ไบด์สำหรับการใช้งานที่กำหนดอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพการตัดและอายุการใช้งานของเครื่องมือ
เพื่อนำทางเขาวงกตนี้ ผู้ใช้ต้องเข้าใจก่อนว่าเกรดคาร์ไบด์ทำมาจากอะไร และแต่ละองค์ประกอบส่งผลต่อการตัดเฉือนในด้านต่างๆ อย่างไร
แผ่นรองหลังเป็นวัสดุเปลือยของเม็ดมีดตัดหรือเครื่องมือที่เป็นของแข็งภายใต้การเคลือบและหลังการบำบัดโดยปกติจะประกอบด้วยห้องสุขา 80-95%เพื่อให้คุณสมบัติที่ต้องการแก่พื้นผิว ผู้ผลิตวัสดุจึงเพิ่มองค์ประกอบการผสมต่างๆ เข้าไปธาตุโลหะผสมหลักคือโคบอลต์ (Co) ปริมาณโคบอลต์ที่สูงขึ้นส่งผลให้มีความเหนียวมากขึ้น ในขณะที่ปริมาณโคบอลต์ต่ำจะเพิ่มความแข็งพื้นผิวที่แข็งมากสามารถสูงถึง 1800 HV และให้ความต้านทานการสึกหรอที่ดีเยี่ยม แต่จะเปราะมากและเหมาะสำหรับสภาพที่มั่นคงมากเท่านั้นพื้นผิวที่แข็งแกร่งมากมีความแข็งประมาณ 1300 HVวัสดุพิมพ์เหล่านี้สามารถตัดเฉือนได้ที่ความเร็วตัดต่ำเท่านั้น โดยสึกหรอเร็วกว่า แต่มีความทนทานต่อการตัดกระแทกและสภาวะที่ไม่พึงประสงค์ได้ดีกว่า
ความสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความแข็งและความเหนียวเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเลือกโลหะผสมสำหรับการใช้งานเฉพาะการเลือกเกรดที่แข็งเกินไปอาจส่งผลให้คมตัดแตกหักเล็กน้อยหรือแม้กระทั่งเกิดความเสียหายร้ายแรงได้ในขณะเดียวกัน เกรดที่แข็งเกินไปจะสึกหรออย่างรวดเร็วหรือจำเป็นต้องลดความเร็วตัด ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการผลิตลดลงตารางที่ 1 ให้คำแนะนำพื้นฐานในการเลือกดูโรมิเตอร์ที่เหมาะสม:
เม็ดมีดคาร์ไบด์และเครื่องมือคาร์ไบด์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จะเคลือบด้วยฟิล์มบาง (3 ถึง 20 ไมครอน หรือ 0.0001 ถึง 0.0007 นิ้ว)โดยทั่วไปการเคลือบจะประกอบด้วยชั้นของไทเทเนียมไนไตรด์ อลูมิเนียมออกไซด์ และไทเทเนียมคาร์โบไนไตรด์การเคลือบนี้จะเพิ่มความแข็งและสร้างเกราะป้องกันความร้อนระหว่างช่องเจาะและพื้นผิว
แม้ว่าจะได้รับความนิยมเมื่อประมาณหนึ่งทศวรรษที่แล้ว แต่การเพิ่มการเคลือบหลังการเคลือบเพิ่มเติมก็กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมการบำบัดเหล่านี้มักจะเป็นการพ่นทรายหรือเทคนิคการขัดเงาอื่นๆ ที่ทำให้ชั้นบนสุดเรียบขึ้นและลดแรงเสียดทาน ซึ่งช่วยลดการสร้างความร้อนราคาที่แตกต่างกันมักจะเล็กน้อย และในกรณีส่วนใหญ่ แนะนำให้ผ่านกระบวนการภายหลังสำหรับการเลือกพันธุ์
หากต้องการเลือกเกรดคาร์ไบด์ที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเฉพาะ โปรดดูคำแนะนำจากแค็ตตาล็อกหรือเว็บไซต์ของซัพพลายเออร์แม้ว่าจะไม่มีมาตรฐานสากลที่เป็นทางการ ผู้จำหน่ายส่วนใหญ่ใช้แผนภูมิเพื่ออธิบายช่วงการปฏิบัติงานที่แนะนำของเกรดตาม "ขอบเขต" ซึ่งแสดงเป็นชุดค่าผสมสามตัวอักษร/ตัวเลข เช่น P05-P20
ตัวอักษรตัวแรกระบุกลุ่มวัสดุตามมาตรฐาน ISOกลุ่มวัสดุแต่ละกลุ่มจะได้รับตัวอักษรและสีที่สอดคล้องกัน
ตัวเลขสองตัวถัดไปแสดงถึงระดับความแข็งสัมพัทธ์ของเกรด ซึ่งอยู่ระหว่าง 05 ถึง 45 โดยเพิ่มขึ้นทีละ 5 ระดับ การใช้งาน 05 ต้องใช้เกรดที่แข็งมากซึ่งเหมาะสมกับสภาพที่ดีและมีเสถียรภาพ45 การใช้งานที่ต้องการเกรดที่เหนียวมากซึ่งเหมาะสำหรับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยและไม่มั่นคง
ขอย้ำอีกครั้งว่าค่าเหล่านี้ไม่มีมาตรฐาน ดังนั้นจึงควรตีความค่าเหล่านี้เป็นค่าสัมพัทธ์ในตารางการให้เกรดเฉพาะที่ปรากฏตัวอย่างเช่น เกรดที่มีเครื่องหมาย P10-P20 ในแค็ตตาล็อกสองรายการจากซัพพลายเออร์ที่แตกต่างกันอาจมีความแข็งต่างกัน
แม้จะอยู่ในแค็ตตาล็อกเดียวกัน เกรดที่มีเครื่องหมาย P10-P20 ในตารางเกรดงานกลึงอาจมีความแข็งแตกต่างจากเกรดที่มีเครื่องหมาย P10-P20 ในตารางเกรดงานกัดความแตกต่างนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเอื้ออำนวยที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันการกลึงทำได้ดีที่สุดเมื่อใช้เกรดที่มีความแข็งมาก แต่ในการกัด สภาพเอื้ออำนวยจะต้องมีความแข็งแกร่งพอสมควรเนื่องจากมีลักษณะเป็นช่วงๆ
ตารางที่ 3 แสดงตารางสมมุติของโลหะผสมและการนำไปใช้ในการกลึงที่ซับซ้อนต่างๆ ซึ่งอาจแสดงอยู่ในแค็ตตาล็อกของซัพพลายเออร์เครื่องมือตัดในตัวอย่างนี้ แนะนำให้ใช้คลาส A สำหรับการกลึงทุกสภาวะ แต่ไม่เหมาะสำหรับการกลึงกระแทกหนัก ในขณะที่คลาส D แนะนำให้ใช้สำหรับการกลึงกระแทกหนักและสภาวะอื่นๆ ที่ไม่น่าพึงพอใจอย่างยิ่งเครื่องมือต่างๆ เช่น Grades Finder ของ MachiningDoctor.com สามารถค้นหาเกรดโดยใช้สัญลักษณ์นี้ได้
เช่นเดียวกับที่ไม่มีมาตรฐานอย่างเป็นทางการสำหรับขอบเขตของชั้นเรียน จึงไม่มีมาตรฐานอย่างเป็นทางการสำหรับการกำหนดชั้นเรียนอย่างไรก็ตาม ซัพพลายเออร์เม็ดมีดคาร์ไบด์รายใหญ่ส่วนใหญ่ปฏิบัติตามหลักเกณฑ์ทั่วไปในการกำหนดเกรดของตนชื่อ “คลาสสิก” อยู่ในรูปแบบหกอักขระ BBSSNN โดยที่:
คำอธิบายข้างต้นถูกต้องในหลายกรณีแต่เนื่องจากนี่ไม่ใช่มาตรฐาน ISO/ANSI ผู้จำหน่ายบางรายจึงทำการปรับเปลี่ยนระบบด้วยตนเอง และควรตระหนักถึงการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้
เกรดมีบทบาทสำคัญในการกลึงงานมากกว่าการใช้งานอื่นๆดังนั้นเมื่อเรียกดูแค็ตตาล็อกของซัพพลายเออร์ ชิ้นส่วนกลึงจะมีเกรดให้เลือกมากที่สุด
เกรดการกลึงที่หลากหลายนี้เป็นผลมาจากการกลึงที่หลากหลายหมวดหมู่นี้มีตั้งแต่การตัดแบบต่อเนื่อง (ซึ่งคมตัดสัมผัสกับชิ้นงานอย่างต่อเนื่องและไม่ได้รับผลกระทบ แต่ทำให้เกิดความร้อนสูง) ไปจนถึงการตัดแบบสะดุด (ในกรณีที่เกิดการกระแทกอย่างรุนแรง)
เกรดการกลึงที่หลากหลายยังเกี่ยวข้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางที่แตกต่างกันในการผลิต ตั้งแต่ 1/8″ (3 มม.) สำหรับเครื่องจักรประเภทสวิสไปจนถึง 100″ สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหนักเนื่องจากความเร็วตัดยังขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางด้วย เกรดที่แตกต่างกันจึงมีการปรับให้เหมาะสมสำหรับความเร็วตัดต่ำหรือสูง
ซัพพลายเออร์รายใหญ่มักเสนอเกรดซีรีส์แยกต่างหากสำหรับกลุ่มวัสดุแต่ละกลุ่มเกรดในแต่ละซีรีส์มีตั้งแต่วัสดุแข็งสำหรับการตัดกระแทก ไปจนถึงวัสดุแข็งสำหรับการตัดต่อเนื่อง
เมื่อทำการกัด ช่วงของเกรดที่นำเสนอจะมีน้อยลงเนื่องจากลักษณะการใช้งานที่ไม่ต่อเนื่อง เครื่องมือกัดจึงต้องใช้เกรดที่แข็งแกร่งและทนทานต่อแรงกระแทกสูงด้วยเหตุผลเดียวกัน การเคลือบจะต้องบาง ไม่เช่นนั้นจะไม่สามารถทนต่อแรงกระแทกได้
ซัพพลายเออร์ส่วนใหญ่จะบดกลุ่มวัสดุที่แตกต่างกันโดยใช้แผ่นรองหลังแข็งและการเคลือบที่แตกต่างกัน
เมื่อทำการกลึงตัดหรือกลึงร่อง การเลือกเกรดจะถูกจำกัดเนื่องจากปัจจัยด้านความเร็วตัดนั่นคือเส้นผ่านศูนย์กลางจะเล็กลงเมื่อการตัดเข้าใกล้จุดศูนย์กลางดังนั้นความเร็วในการตัดจึงค่อยๆลดลงเมื่อตัดเข้าหาศูนย์กลาง ความเร็วจะไปถึงศูนย์เมื่อสิ้นสุดการตัดในที่สุด และการทำงานจะกลายเป็นแรงเฉือนแทนการตัด
ดังนั้น คุณภาพการกลึงตัดจะต้องเข้ากันได้กับความเร็วตัดที่หลากหลาย และซับสเตรตจะต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะทนต่อแรงเฉือนเมื่อสิ้นสุดการทำงาน
ร่องตื้นเป็นข้อยกเว้นสำหรับประเภทอื่นด้วยความคล้ายคลึงกับการกลึง ซัพพลายเออร์ที่มีเม็ดมีดกลึงร่องให้เลือกมากมาย มักจะเสนอเกรดที่หลากหลายสำหรับกลุ่มวัสดุและเงื่อนไขบางประเภท
เมื่อทำการเจาะ ความเร็วตัดที่ศูนย์กลางของสว่านจะเป็นศูนย์เสมอ ในขณะที่ความเร็วตัดที่ขอบนอกจะขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของสว่านและความเร็วการหมุนของสปินเดิลเกรดที่ปรับให้เหมาะกับความเร็วตัดสูงนั้นไม่เหมาะสมและไม่ควรใช้ผู้ขายส่วนใหญ่เสนอพันธุ์เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น
ร้านค้าหลายแห่งคิดผิดว่าเครื่องมือขั้นสูงเป็นแบบ Plug-and-Playเครื่องมือเหล่านี้สามารถติดตั้งเข้ากับตัวจับยึดเครื่องมือที่มีอยู่ได้ และยังสามารถใส่ในโรงสีกะเทาะหรือช่องกลึงเดียวกันกับเม็ดมีดคาร์ไบด์ได้ แต่นั่นคือจุดสิ้นสุดของความคล้ายคลึงกัน
ผง ชิ้นส่วน และผลิตภัณฑ์เป็นวิธีที่แตกต่างกันที่บริษัทต่างๆ ผลักดันการผลิตแบบเติมเนื้อคาร์ไบด์และเครื่องมือตัดถือเป็นความสำเร็จที่แตกต่างกัน
ดอกสว่านซีรีส์ Ceratizit WTX-HFDS ประหยัดเวลา OWSI 3.5 นาทีต่อชิ้นส่วนในงานที่ซับซ้อน และกำจัดการปฏิบัติงานที่ไม่จำเป็นออกไปโดยสิ้นเชิง ช่วยเพิ่มผลกำไร