V oblasti CNC obrábania môže výber rezných nástrojov výrazne ovplyvniť efektivitu, presnosť a kvalitu konečného produktu. Medzi rôznymi dostupnými reznými nástrojmi sú CNC stopkové frézy široko používané na rôzne operácie, ako je frézovanie, profilovanie a drážkovanie. Dva bežné typy CNC stopkových fréz sú celokarbidové a spájkované karbidové stopkové frézy. Ako dodávateľCNC koncová fréza, Často sa stretávam s otázkami zákazníkov o rozdieloch medzi týmito dvoma typmi stopkových fréz. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do charakteristík, výhod a aplikácií monolitných karbidových a spájkovaných karbidových CNC stopkových fréz, ktoré vám pomôžu urobiť informované rozhodnutie.
Zloženie a výrobný proces
Monolitné karbidové CNC stopkové frézy
Monolitné karbidové stopkové frézy sú vyrobené výhradne z jedného kusu karbidového materiálu. Karbid je kompozitný materiál zložený z častíc karbidu volfrámu (WC) spojených dohromady kovovým spojivom, typicky kobaltom (Co). Výrobný proces stopkových fréz z pevného karbidu zahŕňa techniky práškovej metalurgie. Najprv sa prášok karbidu volfrámu a prášok kobaltu zmiešajú v presných pomeroch. Zmes sa potom zhutní do požadovaného tvaru a speká pri vysokých teplotách, aby sa vytvoril hustý, tvrdý a homogénny materiál. Po spekaní sú stopkové frézy brúsené a naostrené, aby sa dosiahla požadovaná geometria reznej hrany a povrchová úprava.
Výhodou použitia jedného kusu karbidu je, že poskytuje vynikajúcu pevnosť, tvrdosť a odolnosť voči opotrebovaniu v celom nástroji. Monolitné karbidové stopkové frézy vydržia vysoké rezné rýchlosti a posuvy, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie vysokorýchlostného obrábania. Ponúkajú tiež vynikajúcu presnosť a povrchovú úpravu, čo je rozhodujúce pre aplikácie vyžadujúce tesné tolerancie a hladké povrchy.
CNC stopkové frézy z tvrdého karbidu
Spájkované karbidové stopkové frézy na druhej strane pozostávajú z karbidových doštičiek, ktoré sú priletované na oceľovú stopku. Karbidové doštičky sú vyrobené z rovnakého karbidového materiálu ako monolitné karbidové stopkové frézy, ale sú menšie a ich výroba je ekonomickejšia. Oceľová stopka poskytuje nástroju potrebnú pevnosť a tuhosť, zatiaľ čo tvrdokovové doštičky poskytujú rezné hrany.
Výrobný proces spájkovaných karbidových stopkových fréz zahŕňa spájkovanie karbidových vložiek na oceľový driek pomocou vysokoteplotnej spájkovacej zliatiny. Proces spájkovania zaisťuje pevné a spoľahlivé spojenie medzi karbidovými doštičkami a oceľovou stopkou. Po spájkovaní sú stopkové frézy brúsené a naostrené, aby sa dosiahla požadovaná geometria reznej hrany a povrchová úprava.
Hlavnou výhodou spájkovaných karbidových stopkových fréz je ich hospodárnosť. Pretože z tvrdokovu sú vyrobené iba rezné hrany, množstvo použitého karbidu je výrazne znížené v porovnaní s monolitnými karbidovými stopkovými frézami. To robí zo spájkovaných karbidových stopkových fréz cenovo dostupnejšiu možnosť, najmä pre aplikácie, ktoré vyžadujú veľké množstvo rezných nástrojov.
Výkonnostné charakteristiky
Rýchlosť rezania a rýchlosť posuvu
Celokarbidové stopkové frézy môžu vo všeobecnosti dosahovať vyššie rezné rýchlosti a rýchlosti posuvu v porovnaní so spájkovanými karbidovými stopkovými frézami. Je to kvôli ich vynikajúcej pevnosti a odolnosti proti opotrebovaniu, čo im umožňuje odolávať vysokým silám a teplotám vznikajúcim pri vysokorýchlostnom obrábaní. Okrem toho homogénna štruktúra monolitných karbidových stopkových fréz poskytuje lepší odvod tepla, čo pomáha predchádzať opotrebovaniu nástroja a predlžuje životnosť nástroja.
Spájkované karbidové stopkové frézy sú na druhej strane obmedzenejšie z hľadiska reznej rýchlosti a rýchlosti posuvu. Oceľová stopka spájkovaných karbidových stopkových fréz má nižšiu tepelnú vodivosť v porovnaní s karbidovými, čo môže viesť k hromadeniu tepla na rezných hranách. To môže spôsobiť rýchlejšie opotrebovanie karbidových doštičiek a skrátenie životnosti nástroja.
Životnosť nástroja
Životnosť nástroja je dôležitým faktorom pri CNC obrábaní, pretože priamo ovplyvňuje produktivitu a náklady procesu obrábania. Celokarbidové stopkové frézy majú vo všeobecnosti dlhšiu životnosť nástroja v porovnaní s tvrdokovovými stopkovými frézami na spájkovanie. Je to kvôli ich vynikajúcej odolnosti proti opotrebovaniu a schopnosti odolávať vysokým rezným silám a teplotám. Jednodielna konštrukcia monolitných karbidových stopkových fréz navyše eliminuje riziko zlyhania alebo uvoľnenia doštičky, ku ktorému môže dôjsť pri spájkovaných karbidových stopkových frézach.
Spájkované karbidové stopkové frézy však môžu stále poskytovať primeranú životnosť nástroja, ak sa používajú v rámci odporúčaných rezných parametrov. Životnosť nástrojov spájkovaných karbidových stopkových fréz možno predĺžiť použitím správneho chladiaceho média a mazania, ako aj tým, že sa vyhnete nadmerným rezným silám a teplotám.
Presnosť a povrchová úprava
Karbidové stopkové frézy sú známe svojou vysokou presnosťou a vynikajúcou povrchovou úpravou. Homogénna štruktúra monolitných karbidových stopkových fréz umožňuje presnejšie obrábanie a lepšiu kontrolu rezných hrán. Výsledkom sú užšie tolerancie a hladšie povrchy, ktoré sú nevyhnutné pre aplikácie vyžadujúce vysokú presnosť a kvalitu.
Spájkované karbidové stopkové frézy môžu tiež poskytnúť dobrú presnosť a povrchovú úpravu, ale nemusia byť také presné ako monolitné karbidové stopkové frézy. Proces spájkovania môže priniesť určitú variabilitu v polohe a orientácii karbidových doštičiek, čo môže ovplyvniť rezný výkon a povrchovú úpravu nástroja.
Aplikácie
Monolitné karbidové CNC stopkové frézy
Monolitné karbidové stopkové frézy sú ideálne pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysokú presnosť, vysokorýchlostné obrábanie a dlhú životnosť nástroja. Bežne sa používajú v priemysle, ako je letecký, automobilový, medicínsky a elektronický priemysel, kde sú kritické prísne tolerancie a hladké povrchy. Niektoré špecifické aplikácie monolitných karbidových stopkových fréz zahŕňajú:
- Vysokorýchlostné frézovanie tvrdých materiálov: Celokarbidové stopkové frézy možno použiť na frézovanie tvrdých materiálov, ako je titán, nehrdzavejúca oceľ a kalená oceľ, pri vysokých rýchlostiach a posuvoch. Ich vynikajúca odolnosť proti opotrebeniu a pevnosť im umožňuje odolávať vysokým silám a teplotám vznikajúcim pri vysokorýchlostnom obrábaní.
- Presné obrábanie zložitých dielov: Celokarbidové stopkové frézy sú vhodné na obrábanie zložitých dielov s úzkymi toleranciami a zložitými geometriami. Vďaka vysokej presnosti a vynikajúcej povrchovej úprave sú ideálne pre aplikácie, ako je výroba foriem, hĺbenie a výroba komponentov pre letecký priemysel.
- Mikroobrábanie: Celokarbidové stopkové frézy možno použiť na mikroobrábacie aplikácie, kde sa vyžadujú malé priemery a vysoká presnosť. Vďaka svojej malej veľkosti a vynikajúcemu reznému výkonu sú vhodné na obrábanie malých dielov a prvkov v odvetviach, ako je elektronika a lekárske zariadenia.
CNC stopkové frézy z tvrdého karbidu
Spájkované karbidové stopkové frézy sú vhodnejšie pre aplikácie, ktoré vyžadujú nákladovo efektívne riešenie a miernu presnosť. Bežne sa používajú v priemyselných odvetviach, ako je všeobecné obrábanie, drevospracovanie a spracovanie plastov, kde požiadavky na presnosť a povrchovú úpravu nie sú také vysoké. Niektoré špecifické aplikácie spájkovaných karbidových stopkových fréz zahŕňajú:
- Všeobecné frézovacie operácie: Spájkované karbidové stopkové frézy možno použiť na rôzne všeobecné frézovacie operácie, ako je čelné frézovanie, drážkovanie a profilovanie. Ich nákladová efektívnosť z nich robí obľúbenú voľbu pre aplikácie, ktoré vyžadujú veľké množstvo rezných nástrojov.
- Drevoobrábanie: Spájkované karbidové stopkové frézy sa bežne používajú v aplikáciách na spracovanie dreva, ako je frézovanie, frézovanie a tvarovanie dreva a drevených kompozitov. Ich ostré rezné hrany a dobrá odolnosť proti opotrebeniu ich predurčujú na rezanie drevených vlákien a dosiahnutie hladkých povrchov.
- Spracovanie plastov: Spájkované karbidové stopkové frézy možno použiť na obrábanie plastov, ako je akryl, polykarbonát a nylon. Ich schopnosť prerezávať plasty bez tavenia alebo štiepania ich robí ideálnymi pre aplikácie, ako je lisovanie plastov, obrábanie plastových dielov a gravírovanie plastových povrchov.
Záver
Záverom možno povedať, že monolitné karbidové aj spájkované karbidové CNC stopkové frézy majú svoje vlastné jedinečné vlastnosti, výhody a aplikácie. Karbidové stopkové frézy ponúkajú vynikajúci výkon z hľadiska reznej rýchlosti, rýchlosti posuvu, životnosti nástroja, presnosti a povrchovej úpravy, sú však drahšie. Spájkované karbidové stopkové frézy sú na druhej strane nákladovo efektívnejšie, ale môžu mať určité obmedzenia z hľadiska výkonu.
Pri výbere medzi monolitnými karbidovými a spájkovanými karbidovými CNC stopkovými frézami je dôležité zvážiť špecifické požiadavky vašej aplikácie, ako je materiál, ktorý sa má obrábať, požadovaná presnosť a povrchová úprava, rýchlosť rezania a posuv a rozpočet. Pochopením rozdielov medzi týmito dvoma typmi stopkových fréz môžete urobiť informované rozhodnutie a vybrať si správny nástroj pre vaše potreby CNC obrábania.
Ak máte záujem o kúpuCNC koncová fréza, alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa monolitných karbidových a spájkovaných karbidových stopkových fréz, neváhajte nás kontaktovať. Sme popredným dodávateľom CNC rezacích nástrojov a môžeme vám poskytnúť vysokokvalitné produkty a profesionálnu technickú podporu.
Referencie
- Príručka ASM, zväzok 16: Obrábanie, ASM International, 2008.
- Príručka pre nástrojových a výrobných inžinierov, zväzok 4: Rezné nástroje, Spoločnosť výrobných inžinierov, 1980.
- Moderná technológia obrábania, Richard P. Krar, Jesse W. Gill a Thomas G. Drozda, Cengage Learning, 2011.
