環形 切断 器: 不 鋼 の 掘削 の 課題 を 克服 する 専門 的 な 道具
工業加工分野では,ステンレス鋼は,優れた耐腐蝕性,高強度,強度により,製造における重要な材料となっています.しかし,これらの性質は,掘削作業にも大きな課題をもたらします.独創的な設計と優れた性能で, 円形切断機は,ステンレス鋼の効率的かつ精密な掘削のための理想的な解決策を提供します.
Ⅰステンレス鋼の掘削における課題と根本的な困難
1.高硬さ 耐磨性ステンレス鋼,特に304と316のようなオーステニティクグレードは,切断耐性を2倍以上に大きく高める高硬さを持っています.標準的なドリルはすぐに鈍くなります300%まで増加する.
2.熱伝導性や熱蓄積が悪い不 酸化 鋼 の 熱 伝導 性 は,炭素 鋼 の 3 分の 1 だけ で ある.掘削 の 時 に 生じる 切断 熱 は 素早く 散らば ない の で,局所 的 温度 が 800°C を 超え ます..このような高温および高圧条件下では,不?? 鋼の合金元素は,ドリル材料に結合し,粘着と拡散磨きを引き起こす傾向があります.これは,ドリルビットアニール失敗と作業部品の表面硬化につながります.
3.労働の硬化傾向が顕著硬化層の硬さは,基材と比較して1.4〜2.2倍に増加します.張力強度が1470~1960 MPaまで結果として,ドリルはどんどん硬くなる材料を 切って続けます.
4.チップの粘着と悪いチップの脱出:ステンレス鋼の高柔和性と強度により,チップは切断縁に簡単に粘着し,組み立てられた縁を形成する連続性のあるリボンを形成する傾向があります.これは切断効率を低下させます.穴の壁を掻く表面の荒さ (Ra > 6.3 μm) が過剰になる.
5.薄板の変形と位置偏差:3mmより薄い板を掘り出すとき,伝統的なドリルビットからの軸圧は材料の歪みを引き起こします.ドリルの先が突破すると,不均衡な射線力は,穴の丸さが悪い (通常は0度以上偏り) に導きます..2mm)
これらの課題は,従来の掘削技術が不?? 鋼加工に不効率になり,これらの問題を効果的に解決するためにより高度な掘削ソリューションを必要とします.
Ⅱ円形切断器の定義
円形切機 (ringlar cutter) は,空洞ドリルとしても知られ,ステンレス鋼や厚い鋼板などの硬い金属プレートに穴を掘るために設計された特殊なツールです.環状の切削の原理を採用することで伝統的な掘削方法の限界を克服します
リング式切削機の特徴は,穴の周りを抜く材料のみを抜くため,普通のトイスドリルと同じですこの設計は,その性能を劇的に向上させ,厚い鋼板や不oxidable steelで作業する際の標準のドリルビットよりもはるかに優れている.
Ⅲ円形切断機の基本技術設計
1.3端の調整式切断構造複合材料の切断頭には,外側,中側,内側切断縁がついている.
外縁:正確な穴直径 (±0.1mm) を確保するために円形溝を切る.
中央エッジ主要切削負荷の60%を担い 耐久性のために耐磨性のあるカービッドを備えています
インナー エッジ:材料のコアを壊し,チップを取り除くのに役立ちます. 歯の不均等なピッチデザインは,掘削中に振動を防ぐのに役立ちます.
2.環状切断とチップ破裂溝設計
材料のわずか12%~30%が環状に除去され (コアが保持され),切断面積は70%削減され,エネルギー消費量は60%削減されます.特別 に 設計 さ れ た 渦巻き の チップ 槽 は,自動的に チップ を 小さい 片段 に 割るステンレス鋼の掘削でよくある問題である.
3.中央冷却チャネル:エムルション冷却液 (油/水比 1:5) は中央チャネルを通って切断縁に直接噴射され,切断領域の温度を300°C以上低下させる.
4.位置付けメカニズム
The center pilot pin is made of high-strength steel to ensure accurate positioning and prevent drill slippage during operation—especially important when drilling slippery materials like stainless steel.
Ⅳ. 円形切断機の利点は,不鋼鋼の掘削において
全面切断を行う従来の曲線ドリルと比較して,環形切削機は材料の環状の部分のみを切除し,コアを維持します.これは革命的な利点をもたらします.
1.突破的な効率向上:切断面積の70%削減により,12mm厚の30mmの穴を30mmの穴で掘り出すには 8~10倍速くなる.同じ穴直径では,環状切断で作業量が50%以上減少する例えば20mm厚の鋼板を掘るには 従来のドリルで3分かかるが,環状切手で40秒しかかかる.
2.切断温度を大幅に低下させる:中央冷却液は,高温ゾーンに直接注入されます (最適比:油水エミュルション1: 5).これは切断頭温度を300°C以下に保つ焼却や熱不具合を防ぐ
3.保証された精度と品質:多端同期切断は,自動中心化が保証され,滑らかで穴の壁が割れなくなります.穴の直径偏差は0.1mm未満で,表面荒さはRa ≤ 3です.2μm 副加工の必要性をなくす.
4.道具 の 寿命 が 延長 さ れ,コスト が 削減 さ れ ますカービッド切断頭は,不?? 鋼の高い磨削性能に耐える.再磨サイクルごとに1,000以上の穴を掘ることができ,ツールコストを最大60%削減する.
5.ケース・スタディ:ロコモティブメーカーが3mm厚の1Cr18Ni9Tiステンレス鋼ベースプレートに18mmの穴を掘るために環状切断機を使用しました.穴通過率は95%から99.8%に改善されました.丸さ偏差が0から減少した.22mmから0.05mmに 労働コストは70%削減されました
Ⅴ.ステンレス鋼の掘削のための5つの主要な課題と目標的な解決策
1.薄壁形変形
1.1問題:伝統的なドリルの軸圧は薄いプレートのプラスチック変形を引き起こし,突破時に,射線力の不均衡は円形の穴につながります.
1.2.解決策:
バックアップ サポート メソッド:圧縮ストレスを分散するために,アルミニウムまたは工学用プラスチックの支柱板を作業部品の下に配置します. 2mmのステンレス鋼で試験され,卵性偏差 ≤ 0.05mm,変形率は90%減少しました.
ステップフィードパラメータ:初期給電量は ≤0.08 mm/rev,突破前5mmで0.12 mm/rev,突破前2mmで0.18 mm/revに増加し,臨界速度共鳴を回避する.
2.粘着 を 切る と 形成 さ れ た 縁 を 抑制 する
2.1.根本的な原因:高温 (>550°C) で不?? 鋼チップを切片に溶接すると,Cr元素が沈み,粘着する.
2.2.解決策:
切断面の技術:幅0.3〜0.4mmの45°のチャンファーエッジを7°のリレーフアングルで追加し,刃とチップの接触面を60%減らす.
シップを砕くコーティングの適用:TiAlNで覆われたドリルビット (摩擦係数0.3) を使って,積もった刃率を80%削減し,道具の寿命を倍にする.
パルス内部冷却:接着接点で切断液の浸透を可能にするために,0.5秒間3秒ごとにリフトドリル切断エリアの温度が300°C以上下がる溶接リスクを大幅に減らす.
3.チップ避難問題とドリルの妨害
3.1.障害メカニズム:長いストライプチップは ツールのボディを巻き込み 冷却液の流れを阻害し 最終的にチップフルートが詰まり 掘削機が壊れる.
3.2.効率的なチップ避難ソリューション:
オプティマイズされたチップフルート設計:35°の螺旋角を持つ4つのスピラルフルートで,フルートの深さは20%増加し,各切片片の幅は2mm未満であることを保証する.切断共鳴を軽減し,自動チップクリアングのためのスプリングプッシュ棒と協力.
空気圧補助切片除去:磁気ドリルに0.5MPaの空気砲を固定し,各穴の後にチップを吹き飛ばし,妨害率を95%削減します.
断続式ドリル収縮手順:5mmの深さに達した後,切片を完全に取り戻すため,特に25mmより厚い作業部品に推奨されます.
4.曲面位置と垂直性保証
4.1.特別シナリオの挑戦鋼管のような曲がった表面でドリルの滑り,初期位置付け誤差>1mm
4.2.エンジニアリングソリューション:
横断レーザー定位装置:磁気ドリルに組み込まれたレーザープロジェクターは, ±0.1mmの精度で曲げられた表面にクロスファイアを投影する.
曲面適応装置:液圧ロック付きV槽式クランプ (クランプ力 ≥5kN) は,ドリルの軸が平行な表面正常を保証する.
段階的な開始ドリル方法:曲線表面に3mmの試孔を先打撃 → Ø10mmの試孔拡張 → 目標直径の環状切削機.この3段階の方法により,0.05mm/mで Ø50mmの穴の垂直性を達成する.
Ⅵ.ステンレス鋼の掘削パラメータの配置と冷却液 科学
6.1 切断パラメータのゴールデンマトリックス
ステンレス鋼の厚さと穴の直径に応じてパラメータを動的に調整することは 成功の鍵です
作業部品の厚さ
穴直径範囲
スピンドル速度 (r/min)
フード速さ (mm/rev)
冷却液圧 (バー)
1〜3mm
Ø12〜30mm
450〜600
0.10-0 だった15
3 から 5
3〜10mm
Ø30〜60mm
300〜400
0.12-0 だった18
5 から 8
10〜25mm
Ø60〜100mm
150〜250
0.15-0 だった20
8から12
>25mm
Ø100~150mm
80〜120
0.18-025
12〜15
スタッドレスタイヤの加工実験から収集されたデータ
注記:進出速 < 0.08 mm/rev は作業硬化を悪化させ, > 0.25 mm/rev は挿入器の切片化を引き起こす.速度と進出比の厳格なマッチングが必要である.
6.2 冷却液の選択と使用に関するガイドライン
6.2.1.好きな薬剤:
薄いプレート:水溶性乳液 (油:水 = 1:5) 5%の硫黄化高圧添加物
厚いプレート:高粘度切断油 (ISO VG68) に塩素添加物が加えられ,潤滑性を強化する.
6.2.2.適用仕様:
内部冷却優先:ドリル棒の中央の穴を通ってドリルの先端に流れる冷却液,流量 ≥ 15 L/min.
外部冷却補助:噴孔は 30° の傾きでチップフルートに冷却液を噴射する.
温度モニタリング:切断ゾーンの温度が120°Cを超えると冷却液を入れ替えるか,製剤を調整する.
6.3 6 段階の操作プロセス
作業部件の固定 → 液圧装置の固定
中心位置 →レーザークロス校正
ドリルの組成 → 挿入緊縮トルクを確認
パラメータ設定 → 厚さ-穴直径マトリックスに従って設定
冷却液のアクティベーション → 30秒間冷却液を前注入する
ステップボリング → クリアチップとクリーンフルートのために5mm毎に引き戻す
Ⅶ.選考勧告とシナリオ調整
7.1 ドリルビットの選択
7.1.1.材料の選択肢
経済的タイプ:コバルト 高速鋼 (M35)
適用可能なシナリオ:厚さ 2000穴,TiAlNコーティング摩擦係数は03316Lステンレス鋼の粘着問題も解決します
特殊強化溶液 (極端な条件):タングランカービッド基板 + ナノチューブコーティングナノ粒子の強化により,折りたたみの強度,熱耐性が1200°Cまで向上し,深洞穴掘削 (>25mm) や不純物のあるステンレス鋼に適しています.
7.1.2.シェンク互換性
国産磁気ドリル 直角棒
輸入磁気ドリル (FEIN,Metabo):ユニバーサル・シェンク,迅速交換システムサポート,流出容量 ≤0.01mm.
日本磁気ドリル (Nitto): ユニバーサル・シェンクのみ,直角シェンクが互換性がない.専用の高速交換インターフェースが必要です.
機械加工センター / 掘削機械: HSK63 水力ツールホルダー (流出 ≤ 0.01mm)
ハンドヘルドドリル/ポータブル機器: 自動ロック可能な鋼ボール付きの4穴の迅速交換のシャック.
特殊調整:従来のドリルプレスは,リングラー切断機との互換性のためにモース型角形アダプター (MT2/MT4) またはBT40型アダプターが必要です.
7.2 典型的なシナリオソリューション
7.2.1.鉄鋼構造 薄板の接続穴
痛みのポイント:3mm 厚さの304ステンレス鋼の薄いプレート,変形しやすい.丸み偏差 > 0.2mm.
解決策:ドリルビット:HSS直角軸 (切断深さ35mm) +吸着力 > 23kNの磁気ドリル
パラメーター:速さ450rpm,給水0.08mm/rev,冷却液:油水乳液
7.2.2.造船 厚板 深穴加工
痛みのポイント:30mm厚の316L鋼板で 伝統的なドリルは1穴あたり20分かかります
解決策:
掘削機:TiAlNで覆われたカービッド掘削機 (切断深さ100mm) +高圧切削油 (ISO VG68).
パラメーター:速さ150rpm,給出0.20mm/rev,段階的なチップ排出.
7.2.3.高硬度鉄道 表面の穴を掘る
痛みのポイント:表面硬さ HRC 45 ̇ 50 辺が割れやすい.
解決策:
ドリルビット: タングランカルビッドの4穴のシャフドリル + 内冷却チャネル (圧力 ≥ 12bar)
補助:V型固定装置の固定 +レーザー位置付け (±0.1mm精度)
7.2.4.曲げた/傾いた表面の位置
痛みのポイント:曲がった表面の滑り方は位置位置誤差 > 1mm を引き起こします.
解決策:
3段階の掘削方法: Ø3mmの試験穴 → Ø10mmの拡張穴 → 目標直径の掘削ビット.
装置: 横断レーザー位置付け装置を搭載した磁気ドリル.
Ⅷ.鋼板の掘削の技術的価値と経済的利益
ステンレス鋼の掘削における主要な課題は,材料の特性と伝統的なツールとの間の対立にあります.3つの主要な革新によって基本的な突破を達成:
円形切断回転:全面切断の代わりに 材料の12%しか取り除けない
多端機械負荷分布:切断刃の負荷を65%削減する
ダイナミック冷却設計切断温度を300°C以上下げます
実用的な工業的検証では,環状切断機は重要な利点をもたらす:
効率性:シングルホールの掘削時間は,回転ドリルの10分の"に短縮され,日産量は400%増加します.
費用:挿入器の寿命は2000穴を超え,全体的な加工コストを60%削減します.
品質:穴の直径の許容度はIT9級に一貫して満たされ,廃棄率はゼロに近い.
磁気ドリルの普及とカービッド技術の進歩により,環状切断機は不?? 鋼加工のための代替不可能なソリューションになりました.正確な選択と標準化された操作深い穴,薄い壁,曲げた表面などの極端な条件でも,高効率で精密な加工が可能になります.
企業には,製品構造に基づいて掘削パラメータデータベースを構築して,ツールライフサイクル管理全体を継続的に最適化することが推奨されます.
Ⅰ. はじめに
超合金は、高温下でも優れた強度、耐酸化性、耐食性を維持する金属材料です。航空宇宙エンジンのエンジン、ガスタービン、原子力産業、エネルギー設備などに広く使用されています。しかし、その優れた特性は、機械加工に大きな課題をもたらします。特にエンドミルを使用したフライス加工では、工具の早期摩耗、高い切削温度、表面品質の低下などの問題が顕著です。この記事では、超合金のエンドミル加工でよく見られる問題点を探り、それに対する解決策を提示します。
Ⅱ. 超合金とは?
超合金(または高温合金)は、高温環境下でも高い強度と優れた耐酸化性および耐食性を維持する金属材料です。600℃から1100℃の酸化性およびガス腐食環境下で、複雑な応力下でも確実に動作できます。超合金には主にニッケル基、コバルト基、鉄基合金があり、航空宇宙、ガスタービン、原子力、自動車、石油化学産業などで広く使用されています。
Ⅲ. 超合金の特徴
代表的な用途高温下で長期間、大きなクリープ変形を起こすことなく、高い応力に耐えることができます。2. 優れた耐酸化性と耐食性
Stellite 63. 優れた疲労強度と破壊靭性過酷な環境下での熱サイクルや衝撃荷重に耐えることができます。
用途長期間の高温使用においても、優れた構造的安定性を示し、性能の劣化に抵抗します。Ⅳ.
ニッケル基1. ニッケル基超合金国際的に一般的なグレード:
グレード特徴
代表的な用途Inconel 718優れた高温強度、良好な溶接性
汎用超微粒子グレード。優れた耐摩耗性。
熱交換器、蒸気発生器
≤1000℃
海洋設備、化学容器
Inconel X-750
高いクリープ強度、長時間の高温負荷に適しています
タービン部品、スプリング、ファスナー
Waspaloy
700~870℃で高い強度を維持
ガスタービンブレード、シール部品
Rene 41
優れた高温機械的性能
ジェットエンジン燃焼室、ノズル
2. コバルト基超合金
国際的に一般的なグレード:
グレード
特徴
用途
Stellite 6優れた耐摩耗性と高温腐食性
Alloy 800H/800HT
汎用超微粒子グレード。優れた耐摩耗性。
熱交換器、蒸気発生器
4. ニッケル基、コバルト基、鉄基超合金の比較
Mar-M509
高い耐食性と熱疲労強度
ガスタービンの高温部品
一般的な中国のグレード(国際的な同等品):
グレード
特徴
用途
K640
Stellite 6に相当
GH2132
汎用超微粒子グレード。優れた耐摩耗性。
熱交換器、蒸気発生器
4. ニッケル基、コバルト基、鉄基超合金の比較
3. 鉄基超合金
特徴:
低コスト、良好な被削性。中温環境(≤700℃)に適しています。
国際的に一般的なグレード:
グレード
特徴
用途A-286 (UNS S66286)
良好な高温強度と溶接性航空機エンジンのファスナー、ガスタービン部品
Alloy 800H/800HT
汎用超微粒子グレード。優れた耐摩耗性。
熱交換器、蒸気発生器
4. ニッケル基、コバルト基、鉄基超合金の比較
耐酸化性、低コスト
炉管、排気システム
一般的な中国のグレード(国際的な同等品):
グレード
国際的な同等品
用途
1Cr18Ni9Ti
304 ステンレス鋼に類似
一般的な高温環境
GH2132
汎用超微粒子グレード。優れた耐摩耗性。
ボルト、シール、スプリング
4. ニッケル基、コバルト基、鉄基超合金の比較
合金タイプ
使用温度範囲
強度
耐食性
コスト
代表的な用途
ニッケル基≤1100℃
★★★★★
★★★★★
高
航空宇宙、エネルギー、原子力
コバルト基
≤1000℃
★★★★
★★★★★
一般産業、構造部品
一般産業、構造部品
鉄基
≤750℃
★★★
★★★
低
一般産業、構造部品
Ⅴ.
超合金の用途例
産業
用途部品
タービンブレード、燃焼室、ノズル、シールリング
タービンブレード、燃焼室、ノズル、シールリング
エネルギー設備
ガスタービンブレード、原子炉部品
化学工業 高温反応器、熱交換器、耐食性ポンプとバルブ
石油掘削
高温高圧シール、坑井内ツール
自動車産業
ターボチャージャー部品、高性能排気システム
Ⅵ.
超合金の機械加工における課題
1. 高強度と硬度:
超合金は、室温でも高い強度を維持します(例:Inconel 718の引張強度は1000 MPaを超えます)。機械加工中、加工硬化層(硬度が2~3倍に増加)を形成する傾向があり、その後の加工における切削抵抗を大幅に増加させます。このような条件下では、工具の摩耗が促進され、切削力が大きく変動し、切刃の欠けが発生しやすくなります。
2. 熱伝導率が低く、切削熱が集中する:
超合金は熱伝導率が低い(例:Inconel 718の熱伝導率は11.4 W/m・Kで、鋼の約3分の1です)。切削熱を迅速に放散することができず、切削チップの温度が1000℃を超えることがあります。これにより、工具材料が軟化し(赤熱硬性が不足しているため)、拡散摩耗が加速されます。
3. 激しい加工硬化:
材料表面は機械加工後硬くなり、工具の摩耗をさらに激化させます。
4. 高い靭性と切りくず制御の難しさ:超合金の切りくずは非常に靭性が高く、容易に破断せず、工具に巻き付いたり、ワーク表面を傷つけたりする長い切りくずを形成することがよくあります。これは、機械加工プロセスの安定性に影響を与え、工具の摩耗を増加させます。
5. 高い化学反応性:
ニッケル基合金は、工具材料(WC-Co超硬合金など)との拡散反応を起こしやすく、凝着摩耗を引き起こします。これにより、工具表面の材料が摩耗し、三日月形の摩耗クレーターが形成されます。
Ⅶ.
エンドミルによる超合金のフライス加工における一般的な問題
1. 激しい工具摩耗
• 超合金の高い硬度と強度は、エンドミルのすくい面と逃げ面の急速な摩耗につながります。
• 高い切削温度は、工具に熱疲労クラック、塑性変形、拡散摩耗を引き起こす可能性があります。
2. 過剰な切削温度
• 超合金の熱伝導率が低いため、切削中に発生する大量の熱を時間内に放散できません。
• これにより、工具が局所的に過熱し、深刻な場合には工具の焼損や欠けが発生する可能性があります。
3. 激しい加工硬化• 超合金は機械加工中に加工硬化を起こしやすく、表面硬度が急速に上昇します。
• 次の切削パスでは、より硬い表面に遭遇し、工具の摩耗を悪化させ、切削力を増加させます。
4. 高い切削力と激しい振動
• 材料の強度が高いため、大きな切削力が発生します。
• 工具構造が適切に設計されていない場合、または工具がしっかりと固定されていない場合、機械加工振動やビビリが発生し、工具の損傷や表面仕上げの悪化につながる可能性があります。
5. 工具の凝着と構成刃先
• 高温では、材料が工具の切刃に付着しやすく、構成刃先を形成します。
• これにより、不安定な切削、ワークの表面の傷、または寸法の不正確さが発生する可能性があります。
6. 表面品質の低下
• 一般的な表面欠陥には、バリ、傷、表面の硬い点、熱影響部の変色などがあります。
• 高い表面粗さは、部品の寿命に影響を与える可能性があります。
7. 短い工具寿命と高い機械加工コスト
• 上記の問題が複合的に作用し、アルミニウム合金や低炭素鋼などの材料の機械加工と比較して、工具寿命が大幅に短くなります。
• 工具の頻繁な交換、低い機械加工効率、高い機械加工コストが結果として生じます。8. 解決策と最適化
Ⅷ. 解決策と最適化の推奨事項
1. 激しい工具摩耗に対する解決策:
1.1. 超微粒子超硬合金材料(サブミクロン/超微粒子超硬合金)を選択します。これは、優れた耐摩耗性と横引張強度を提供します。
*超微粒子超硬合金は、優れた耐摩耗性と高い硬度により、金型、切削工具、精密機械加工、電子部品などの分野で広く使用されています。一般的なWCの粒径は約0.2~0.6μmです。さまざまな国やブランドの規格によると、一般的に使用される超微粒子超硬合金のグレードは次のとおりです:
A. 中国の一般的な超微粒子超硬合金グレード(例:XTC、Zhuzhou Cemented Carbide、Jiangxi Rare Earth、Meirguteなど)
グレード
粒径(μm)
Co含有量(%)
特徴と用途
YG6X
0.6
6.0
高精度および高硬度用途に適しています。硬質材料の仕上げに最適です。
汎用超微粒子グレード。優れた耐摩耗性。
GU10F0.4-0.5
10.0
高い表面品質を必要とする用途に使用されます。
0.6
2.3. 切削速度(Vc)を下げて、発熱を最小限に抑えます。
2. 過剰な切削温度に対する解決策:
ZK10UF
~0.5
2.3. 切削速度(Vc)を下げて、発熱を最小限に抑えます。
C. 日本のグレード(例:三菱、住友、東芝など)
TF08
0.5
2.3. 切削速度(Vc)を下げて、発熱を最小限に抑えます。
4. 高い切削力と激しい振動に対する解決策:
WF25
0.5
12.0
4. 高い切削力と激しい振動に対する解決策:
B. ドイツのグレード(例:CERATIZIT、H.C. Starckなど)
グレード
高硬度、低Co含有量。硬質材料の機械加工に適しています。
C. 日本のグレード(例:三菱、住友、東芝など)
特徴と用途
CTU08A
高硬度、低Co含有量。硬質材料の機械加工に適しています。
K313
超高硬度。高速精密機械加工に適しています。
K40UF
汎用超微粒子グレード。優れた耐摩耗性。
GU10F0.4-0.5
10.0
高い表面品質を必要とする用途に使用されます。
10.0
1.3. 欠けや微小亀裂の伝播を防ぐために、刃先ホーニングを実行します。
C. 日本のグレード(例:三菱、住友、東芝など)
グレード
粒径(μm)
高硬度、低Co含有量。硬質材料の機械加工に適しています。
4. 高い切削力と激しい振動に対する解決策:
UF10
0.4-0.6
高硬度、低Co含有量。硬質材料の機械加工に適しています。
4. 高い切削力と激しい振動に対する解決策:
TF20
0.5
汎用超微粒子グレード。優れた耐摩耗性。
GU10F0.4-0.5
10.0
高い表面品質を必要とする用途に使用されます。
小径ドリル、PCB工具などに使用されます。
D. 米国のグレード(Kennametal、Carbide USA)
4. 高い切削力と激しい振動に対する解決策:
粒径(μm)
Co含有量(%)
高硬度、低Co含有量。硬質材料の機械加工に適しています。
K313
0.4
6.0
高硬度、低Co含有量。硬質材料の機械加工に適しています。
4. 高い切削力と激しい振動に対する解決策:
0.6
10.0
汎用超微粒子グレード。優れた耐摩耗性。
GU10F0.4-0.5
10.0
高い表面品質を必要とする用途に使用されます。
1.2. すくい角を小さくし、適度な逃げ角を維持するなど、工具形状を最適化して、刃先強度を高めます。
1.3. 欠けや微小亀裂の伝播を防ぐために、刃先ホーニングを実行します。
2. 過剰な切削温度に対する解決策:
2.1. 800~1000℃の切削温度に耐えることができるAlTiN、SiAlN、またはnACoなどの高性能耐熱コーティングを使用します。
2.2. 切削熱を迅速に除去するために、高圧冷却システム(HPC)または最小量潤滑(MQL)を実装します。
2.3. 切削速度(Vc)を下げて、発熱を最小限に抑えます。
4. 高い切削力と激しい振動に対する解決策:
3.1. 送り量(fz)を増やして、工具が加工硬化層に留まる時間を短縮します。
3.2. 小さな切り込み深さ(ap)を選択し、複数回パスして、硬化層を段階的に除去します。
3.3. 工具を鋭利に保ち、鈍い刃先で硬化層を切削しないようにします。
4. 高い切削力と激しい振動に対する解決策:
4.1. 可変ヘリックスおよび可変ピッチ工具(不等間隔)を使用して、共振を低減します。
4.2. 工具の突き出し長さを最小限に抑え(L/D比を
1炭化水素の燃焼とは?
カービッド・バー,またバー・ビット,バー・カッター,カービッド・バー・ビット,カービッド・ダイ・グリナー・ビットなどとも呼ばれますカービッド・バーは,気力工具や電動工具に固定され,金属・バーを除去するために特化した回転式切削ツールです.主に高効率の作業部品の粗末加工プロセスで使用されます.
2炭化物バーの成分?
炭化物バールは,溶接型と固体型に分かれます.溶接型は,炭化物頭部と鋼筋支柱の部分が溶接され,溶接頭部と支柱の直径が同じでない場合,溶接型が使われています固体型は固体カービッドで作られ,バーヘッドとシャッフルの直径が同じである.
3CARBIDE BURR は何のために使用されますか?
生産効率を向上させ,フィッターの機械化を達成するための重要な方法です. 近年,ユーザー数が増加するにつれて,装着家や修理工にとって必要な道具になりました.
主な用途:
♦ チップ除去♦ 形状の変更♦ エッジとチャンファーの仕上げ♦ 溶接の準備作業を行う.♦ 溶接浄化♦ 清潔な鋳造材料♦ 工品の幾何学を改善する.
主な産業は
♦ 模具産業. 靴模具など,あらゆる種類の金属模具の穴を仕上げます.♦ 彫刻産業.あらゆる種類の金属と非金属を彫刻する,例えば手芸品.♦ 機械製造産業.鋳造,鍛造,溶接のフィナー,ブール,溶接シームの清掃のために,鋳造機工場,造船所,自動車工場の車輪ハブ磨きなど,などなど♦ 機械産業. 各種の機械部品のチャンファー,丸,溝,鍵通路の加工,パイプの清掃,機械部品の内部穴の表面の仕上げ,機械工場など修理工房など♦ エンジン産業.自動車エンジン工場など,インペラーの流通を通過を滑らかにするために.
♦溶接産業 溶接表面を滑らかにするために,例えば,リベット溶接など.
4カービッド・バーの利点
♦ HRC70以下の硬さを持つすべての種類の金属 (冷凍鋼を含む) と非金属材料 (大理石,玉,骨,プラスチックなど) は,カービッド・バーで任意に切ることができます.♦ 大部分の作業で小型の磨き車と棒を入れ替えることができ,塵汚染はなくなります.♦ 高生産効率,手動のファイルの加工効率より10倍,小柄の磨き輪の加工効率より10倍以上高い♦ カービッド バル は,加工 品質 が 良い,表面 仕上げ が 高く ある ため,形状 の 模具 の 穴 を 精密 に 処理 でき ます.♦ カービッド 削り は 耐久 性 が 高い の で,高速 切断 器 より 10 倍,アルミ オキシド 磨き 器 より 200 倍 も 耐久 性 が ある.♦ カービッド・バーは使いやすくて安全で信頼性があり,労働の強度を軽減し,労働環境を改善することができます.♦ カービッド・バーを使用した後の経済的利益は大幅に向上し,カービッド・バーを使用することで,総合加工コストは数十倍削減できます.
5カービッドバーの加工材料の範囲.
適用する
材料
デブーリング,フレーシング,表面の溶接,溶接スポット加工,形状加工,鋳造チャンファーリング,沈み加工,清掃に使用される.
鉄鋼,鋳鋼
硬鋼ではなく,熱処理されていない鋼,強度1200N/mm2以下38HRC)
工具鋼,硬化鋼,合金鋼,鋳鋼
ステンレス鋼
防腐鋼と防酸鋼
オーステニティック・フェリティック・ステンレス・スチール
非鉄金属
柔らかい非鉄金属
アルミ
銅,赤銅,亜鉛
硬い非鉄金属
アルミ合金,銅,銅,亜鉛
銅,チタン/チタン合金,デュラルーミン合金 (シリコン含有量が高い)
耐熱材料
ニッケル基およびコバルト基合金 (エンジンおよびタービン製造)
鋳鉄
グレー・鋳鉄,ホワイト・鋳鉄
結状グラフィット/柔性鉄 EN-GJS(GGG)
白い焼いた鋳鉄 EN-GJMW(GTW)
黒い鉄 EN-GJMB ((GTS)
粉砕,形状加工に使用される
プラスチック,その他の材料
繊維強化プラスチック (GRP/CRP),繊維含有量 ≤40%
繊維強化プラスチック (GRP/CRP),繊維含有量 > 40%
切断穴を削り,形状を磨くために使用する
熱プラスチック
6カービッドバーのマッチングツール
カービッド・バーは,通常高速電気磨機や気圧工具で使用され,機械工具に搭載されることもできます.気圧工具は,工業で一般的に使用されているため,工業におけるカービッドバールの使用は,一般的に気力工具によって駆動されます.. 個人用には,電気磨機はより便利です.それは,空気圧縮機なしで,それを接続した後で動作します.あなたがしなければならないことは,高速で電気磨機を選択することです.推奨速度は通常6000~40000RPMです推奨速度については,以下より詳細に説明します.
7炭化物バーの推奨速度.
カービッド・バーは,1分間に1,500~3,000フィートの速度で動作する.この仕様に従って,磨機には様々なカービッド・バーが利用可能である.例えば3/16 "から 3/8 "の直径を持つカービッドバールに匹敵する. 22,000 RPMのグラインダーには,直径 1/4"から 1/2"のカービッドバールが利用できます. しかし,より効率的な動作のために,最もよく使われる直径を選択するのが最善です.
22,000rpmのグリンドが頻繁に故障した場合,おそらくRPMが低すぎるため.そのため,磨き機の空気圧システムとシール組を頻繁にチェックすることをお勧めします.
適正な作業速度は,切断効果と加工品品質の向上には非常に重要です.速度を増加させることで,加工品質が向上し,道具の寿命が延長されます.しかし,速度が高すぎると,鋼筋の支柱が割れる可能性があります.速度を減らすことは,高速な切削に役立ちますが,システム過熱を引き起こし,切削品質を低下させることがあります.適切な速度の特定の動作に応じて選択する必要があります..
推奨速度リストは以下の通りです
カービッド・バーの使用の推奨速度リスト
速度範囲は,異なる材料とバール直径のために推奨されています(rpm)
バール直径
3mm (1/8")
6mm (1/4 ")
10mm (3/8")
12mm (1/2インチ)
16mm (5/8 ")
最大動作速度 (rpm)
90000
65000
55000
35000
25000
アルミ プラスチック
スピード範囲
60000から80000
15000から60000
10000から50000
7000〜30000
6000〜2000
推奨開始速度
65000
40000
25000
20000
15000
銅,鋳鉄
スピード範囲
45000から80000
22500から60000
15000から40000
11000から30000
9000〜2000
推奨開始速度
65000
45000
30000
25000
20000
軽鋼
スピード範囲
60000から80000
45000から60000
30000から40000
22500〜30000
18000〜2000
推奨開始速度
80000
50000
30000
25000
20000
カービッド末端ミールで歯磨きは,ツールが望ましい切断性能を達成するためにいくつかのステップを含む高度に専門的なプロセスです.:
1材料の選択
カービッド末端ミルは,主に硬度向上のためにコバルトやニッケルなどの結合物質で組成された固体カービッド棒から作られています.道具 の 性能 に は,材料 の 質 と 組成 が 極めて 重要 です.
2カービッド棒の製造
選択されたカービッド棒は,精密切断ツールまたは機械を使用して必要な長さに切断されます.このステップでは,原材料がさらなる加工に準備されていることを保証します.
3フルートを磨く
フルート研磨過程では,エンドミルの切断縁が形成されます. ダイヤモンドやCBNホイールで装備されている専門研磨機,フルートをカービッド棒に磨くのに使われますフルートの数,形状,幾何学は,エンドミルの特定の設計と適用に依存します.例えば:
• ストレート フルート:粗末化作業や柔らかい材料の切削に適しています.
• ヘリカル フルート:よりよいチップ脱出と切断力の削減を可能にするため,完成作業に最適です.
• 変形フルート:特に高速加工では,振動耐性向上と滑らかな切削を可能にします.
4シャンクを磨く
機械 ツール に 収まる 部分 で ある 末端 磨金 の 支柱 は,適切な 直径 と 長さ に 磨かれ て い ます.このステップは,加工作業中に,エンドミールが安全に保持され,正確に位置付けることができることを保証します.
5熱処理
研磨後,カービッドの末端ミルは,通常,シンタリングと呼ばれる過程で熱処理を受けます.これは,制御された大気炉で高温にツールを熱すことを意味します.硬さや硬さを高める.
6切断刃の最終磨き
切断 刃 は 必要な 幾何学 を 達成 する ため に 磨き られ て い ます.この ステップ は,切断 刃 が 鋭く 精密 な もの で ある こと を 保証 し て い ます.これは 効率 的 な 加工 に 必要 です.
7品質管理と検査
製造過程中,厳格な品質管理措置が実施されます.これは,尺度精度,フルート幾何学,表面仕上げ,硬さのためのエンドミルの検査を含みます.指定されたパラメータからの偏差は,ツールが高品質基準を満たすことを保証するために修正されます..
8コーティングとパッケージング
耐磨性や性能を向上させるため,特殊な材料で塗装するなど,追加の表面処理を受けることもあります.道具は梱包され,配布のために準備されています.
カービッド の 歯磨き 機械 に 歯磨き を する の は 精密 な プロセス で,特殊 機器 や 先進 技術 が 必要 です.これら の ステップ を 踏む こと に よっ て,歯磨き 機械 は 歯磨き 機械 を 磨き に する こと が でき ます.製造者は,現代の加工アプリケーションの要求を満たす高品質のツールを生産することができます.
選択する際にはTiAlSiN (チタンアルミウムシリコンナイトリッド),TiAlSiNX (添加されたX元素を含むチタン・アルミ・シリコンナイトリッド)そしてAlTiN (アルミニウムチタンナイトリド)についてエンドミール切断条件 (速度,給水,温度など) と,ツール寿命,耐磨性,酸化抵抗性.
どのコーティングが最適かを判断するのに役立つように,各コーティングの特徴を分解しましょう.
1.TiAlSiN (チタンアルミウムシリコンナイトリッド)
属性:
熱耐性: TiAlSiNは,高温加工に適しているため,1000°C (1,832°F) までの温度に耐える優れた耐熱性で知られています.
耐着性: 耐磨性が高く,特に高圧,高温環境では
シリコン含有量: シリコンが加えられることで摩擦と磨きが軽減され,また高温での酸化に耐える能力が向上します.
硬さ: TiAlSiNコーティングは高硬度で,重量切削条件下で鋭さと切断の整合性を維持する能力に寄与します.
最良の治療法
高温加工■ TiAlSiNは,切断が難しい材料の加工に理想的です高強度鋼,ステンレス鋼そしてチタン合金.
航空宇宙および自動車熱と耐磨が 主な問題である航空宇宙や自動車業界で よく使われています
重作業 切る: 切断作業に適し,切断力と熱が高く,高速加工そして粗工加工.
利点:
高温で道具の故障を防ぐ優れた耐熱性
摩擦が減少し,より滑らかな切削と改善された表面仕上げにつながります
酸化や磨きに耐性がある
応用:
高性能加工難しい材料などチタン合金,超合金(インコネルのように),および硬化鋼.
重作業用切削操作を含む粗末加工熱が蓄積する場所です
2.TiAlSiNX (添加されたX元素を含むチタン・アルミ・シリコンナイトリッド)
属性:
熱 と 磨き に 耐える 性能 を 向上 さ せる: TiAlSiNXはTiAlSiNの高度バージョンで",X"要素 (通常は,炭素,窒素,または他の元素さらに高温でも耐磨性や酸化性をさらに高め,極速切断.
改善 さ れ た 表面 特質: "X"要素の追加は,一般的に,摩擦を軽減し,加工中にチップ流量を改善し,全体的な切断効率を向上させ,コーティングの表面特性を改善します.
耐熱性TiAlSiNXは,TiAlSiNよりも高い切断温度 (最大1100°Cから1200°C最も要求の高いアプリケーションに最適です.
最良の治療法
極度の高温加工: TiAlSiNX は,極めて高い温度発症している場合超合金,チタン,高速鋼そして航空宇宙材料.
超合金と高温合金: TiAlSiNXは切りに優れています難しい材料強い熱を生み出し 極端な熱耐性を要求する
高速 精密 切断: 高速切断と極端な温度がある高精度アプリケーションに適しています.
利点:
優れた酸化耐性非常に高い温度で
TiAlSiNと比較して硬さと耐磨性が高い.
素晴らしい高速磨き難しい材料で
滑らかな切断とよりよい表面仕上げのために摩擦を減らす.
応用:
航空宇宙,自動車,発電産業材料はインコネル,チタンそして高温合金一般的に使用されています
精密切断切断速度や高温で
3.AlTiN (アルミニウムチタンナイトリド)
属性:
熱耐性:AlTiNは熱耐性があり,通常900°Cまで耐熱性がある.TiAlSiNやTiAlSiNXほど熱を処理できないが,中高温加工でも有効である.
耐着性■ 熱帯雨林耐磨性が良い硬さにより,一般用途の加工用途に適しています.
摩擦削減: AlTiNは,切削ツールと材料の摩擦を軽減し,チップの流れを改善し,ツール寿命を延長します.
最良の治療法
一般用途の機械AlTiNは,様々な材料を加工するための固体汎用材料です.炭酸鋼,合金鋼そしてステンレス鋼.
中程度の速さ で 切る: 適用可能高速磨きしかし,超合金とチタン加工で遭遇する最も極端な温度では理想的ではありません.
極端な熱耐性を要求しないアプリケーション: AlTiNは熱が存在するアプリケーションに最適ですが,TiAlSiNやTiAlSiNXが必要になるレベルにはなりません.
利点:
優れた一般的な耐磨性と良好な酸化抵抗性
適度な切断速度と温度でコスト効率が良い
ほとんどの材料でうまく機能し ツール寿命も良い
応用:
鉄鋼の機械加工,ステンレス鋼そして軽金属合金材料.
適している高速鉄鋼加工極端な高温や高性能な環境ではありません
正しい 塗料 を 選ぶ
1材料の種類と硬さ
ティアルシン: 機械加工に最適高温合金,ステンレス鋼,チタンそして硬い材料一般的な高性能切削に最適です.
TiAlSiNX: 理想的な超合金,インコネルほか高強度で熱耐性のある材料高温で極端な切削条件に最適です
アルティーン素晴らしい一般用途のアプリケーション適度な熱量発生を含む炭酸鋼そして非鉄金属.
2切断条件 (速度,給水,深さ)
ティアルシン効果がある高速・重量切断中中温から高温環境に
TiAlSiNX: 最適な極速切断と高切断温度ツール寿命と耐磨性が重要です.
アルティーン: 適用可能中程度の速さで切ると中温発電と汎用事業
3ツール 寿命 期待
TiAlSiNX提案について最長寿命のツール極端な高速で高温での操作です
ティアルシン提案について優れた耐磨性高性能切断に使われるが,TiAlSiNXほど高温で耐久性がない.
アルティーン:道具の寿命が良い一般用途の機械加工に使用されるが,TiAlSiNまたはTiAlSiNXと比較して高温または重用アプリケーションではより早く磨き消耗する可能性がある.
4費用の考慮
TiAlSiNX3つの中で最も高価な薬です 進化した製法と 極端な温度での性能が優れているからです
ティアルシン高性能アプリケーションでは性能とコストのバランスをとっています
アルティーン一般用途の切削用品にも適しています
概要表:
コートタイプ
最良の為
主要 な 利点
申請
ティアルシン
高温合金 高速切断
優れた耐熱性,耐磨性,高性能切削に適しています
航空宇宙,自動車,硬化鋼,チタン合金
TiAlSiNX
超合金 インコネル 航空宇宙 極端な環境
優れた酸化耐性,高温に対応し,摩擦を減らす
超高速加工,航空宇宙,超合金
アルティーン
一般用途の機械加工,鋼,不oxidable steel
耐熱性,耐磨性,コスト効率が良い
炭素鋼,合金鋼,ステンレス鋼の加工
結論は
TiAlSiNを使用する一般用高性能加工について硬い材料切る際に熱が大きい合金
TiAlSiNX を使用するについて極速切断特に超合金,チタンそして航空宇宙材料耐熱性や耐磨性が不可欠な場所です
AlTiN を使用するについて一般機械加工温室温室効果ガスの排出量炭酸鋼,ステンレス鋼そして非鉄金属.
特定の加工ニーズに 合わせることで 道具の寿命と性能の両方を 最大化できます
溶接技術と溶接材料の選択は,カービッドバールの品質レベルを直接決定します.
国産の製造業者の大半は,他の国の製造者さえも, カービッドの空白の穴で銅溶接を使用します.ウォルフタンカービッドの原材料を節約し,溶接材料は最も安価です溶接温度と溶接ストレスの制御という2つの重要な問題があるため,この方法で生産される炭化物バラは質が悪く,非常に不安定です.
まず第一に, サンウィッチ型銀の溶接材料を使用します. サンウィッチ型銀の溶接材料に必要な温度は800°C,銅の溶接材料に必要な温度は1100°Cです.関連研究報告と我々の経験によると温度が約900°Cを超えると,セメント化カルビッドの表面は急速に酸化し始め,カルビッドブース中のコバルトは液化傾向にあります.そしてセメント化炭化物の金属構造は変化し始めます銅溶接の過程で,カービッドの性能は 程度に損なわれるが,サンドイッチ型銀溶接の過程では,カービッド・バーの性能へのダメージは非常に限られていますこれはほとんど無視できます.
じゃあ溶接板の両端は銀で,中間層は銅合金.この種の溶接材料は,溶接ストレスを大幅に削減することができますカービッドのブールに微小な裂け目を引き起こさないと同時に,溶接強度ははるかに高い.
やっと自動溶接プロセスでは,カービッド切断頭と鉄筋は,自動ブート結合,人間の関与なし,人工溶接よりもはるかに優れています.