Esztergálás különböző anyagokban

Acél esztergálása

Az acélok ötvözetlen, gyengén ötvözött és erősen ötvözött kategóriákba oszthatók, ezek befolyásolják az esztergáláshoz adható megmunkálási ajánlásokat.

Ötvözetlen acél esztergálása

Anyagbesorolás: P1.1

Ötvözetlen acél, max. 0,55% széntartalommal. A kis széntartalmú acélok (széntartalom < 0,25%) különleges figyelmet igényelnek a nehéz forgácstörés és kenődési hajlam miatt (élrátétképződés).

A forgács törése és irányítása érdekében használja a lehető legnagyobb előtolást. Erősen ajánlott wiper lapka használata.

Használjon nagy forgácsolási sebességeket az élrátétképződés megakadályozására, amely negatívan befolyásolhatja a felületet. Az éles élek és lágyan forgácsoló geometriák csökkentik a kenődési hajlamot és megakadályozzák az él tönkremenetelét.

Esztergálás gyengén ötvözött acélban

Anyagbesorolás: P2.x

A megmunkálhatóság a gyengén ötvözött acéloknál az ötvözőanyag-tartalomtól és a hőkezeléstől (keménységtől) függ. A csoport minden anyagára vonatkozóan a leggyakoribb kopási mechanizmusok a kráteres és a felületi kopás. Mivel az edzett anyagok nagyobb hőt generálnak a forgácsolási zónában, a képlékeny alakváltozás is gyakori kopási mechanizmus.

Gyengén ötvözött acélok esetén nem edzett állapotban az első számú választás az acélhoz való lapkatípusok és geometriák. Edzett anyagoknál előnyös keményebb minőségeket használni (öntöttvas minőségek, kerámiák és CBN).

Esztergálás erősen ötvözött acélban

Anyagbesorolás: P3.x

Az erősen ötvözött acélok közé tartoznak a szénacélok 5% feletti teljes ötvözőanyag-tartalommal. A csoport tartalmaz lágy és edzett anyagokat is. A megmunkálhatóság a nagyobb ötvözőanyag-tartalommal és keménységgel csökken.

Gyengén ötvözött acélok esetén az első számú választás az acélhoz való lapkatípusok és geometriák.

Az 5%-nál nagyobb ötvözőanyag-tartalommal rendelkező, 450 HB-nél nagyobb keménységű acélok extra igényeket támasztanak a képlékeny alakváltozással szembeni ellenállásra és az élszilárdságra vonatkozóan. Előnyösebb lehet keményebb minőségeket használni (öntöttvas minőségek, kerámiák és CBN).

További információk az acélanyagokról

Rozsdamentes acél esztergálása

A rozsdamentes acélok a ferrites/martenzites, ausztenites és duplex (ausztenites/ferrites) kategóriákba sorolhatók, és mindegyikhez eltérő esztergálási ajánlások tartoznak.

Ferrites és martenzites rozsdamentes acél esztergálása

Anyagbesorolás: P5.1

Ez a rozsdamentes acél P5.x acélként van besorolva. Az általános megmunkálási ajánlások ehhez az acéltípushoz a rozsdamentesacél minőségeink és geometriáink.

A martenzites acélok megmunkálhatók edzett feltételek mellett, ez extra igényeket támaszt a lapka alakváltozással szembeni ellenállására vonatkozólag. Előnyös lehet a CBN-minőségek használata, HRC = 55 és nagyobb.

Ausztenites rozsdamentes acél esztergálása

Anyagbesorolás: M1.x és M2.x

Az ausztenites rozsdamentes acél a leggyakoribb rozsdamentes acél. Ez a csoport tartalmazza a szuper ausztenites rozsdamentes acélokat is, amelynek definíciója: 20% feletti Ni-tartalmú rozsdamentes acél.

Az ajánlott minőségek és geometriák a rozsdamentes acélhoz kialakított kínálatunkba tartozó CVD- és PVD-minőségek.

Megszakított forgácsolásnál, vagy ahol a forgácsütés vagy forgácselakadás a fő kopási mechanizmus, használjon PVD-minőségeket.

Egyéb meggondolások:

• Mindig használjon hűtést a kráteres kopás és a képlékeny alakváltozás csökkentése érdekében, és válassza a lehető legnagyobb csúcssugarat. További információk a hűtőközegekről
• Használjon körlapkákat vagy kis belépési szögeket a csorbulásos kopás megelőzésére.
• A kenődési hajlam vagy az élrátétképződés gyakoriak. Mindkettő negatívan befolyásolja a felületi minőséget és az éltartamot. Használjon éles éleket és/vagy pozitív homlokfelületű geometriákat.

Duplex (ausztenites/ferrites) rozsdamentes acélok esztergálása

Anyagbesorolás: M3.4

Erősebben ötvözött duplex rozsdamentes acélok esetén a szuper vagy hiper duplex rozsdamentes acél megnevezések használatosak. A nagyobb mechanikai szilárdság nehezebben megmunkálhatóvá teszi az anyagokat, különösen, ha hőfejlődésről, forgácsolóerőkről és forgácskezelésről van szó.

Az ajánlott minőségek és geometriák a rozsdamentes acélhoz kialakított kínálatunkba tartozó CVD- és PVD-minőségek.

Egyéb meggondolások:

• Használjon hűtőközeg-hozzávezetést a jobb forgácskezelés és a képlékeny alakváltozás elkerülése érdekében. Használjon belső hűtőközeg-hozzávezetéses szerszámot, lehetőleg nagy pontosságú hűtőközeg-hozzávezetéssel. További információk a hűtőközegekről
• Használjon kis belépési szögeket a csorbulásos kopás és sorjaképződés elkerülése érdekében

További információk a rozsdamentes acélokra vonatkozóan

Esztergálás öntöttvasban

Öt fő öntöttvastípus létezik:

• Szürkeöntvény (GCI)
• Gömbgrafitos öntöttvas (NCI)
• Temperöntvény (MCI)
• Tömörített grafitos vas (CGI)
• Megeresztett, alakítható vas (ADI)

Az öntöttvas egy Fe-C keverék 1–3%-os Si-tartalommal és 2% feletti C-tartalommal. Ez egy rövid forgácsú anyag jó forgácskezeléssel a legtöbb feltétel esetén.

Az öntöttvas anyagok többségénél öntöttvashoz kialakított geometriákat és minőségeket ajánlott használni. Szürkeöntvénynél nagyobb forgácsolási sebesség esetén kerámia- és CBN-minőségek ajánlottak.

További információk az öntöttvas anyagokról

Hőálló szuperötvözetek (HRSA) esztergálása

A szuperötvözet kiváló mechanikai szilárdsággal és kúszással szembeni ellenálló képességgel (a szilárd anyagok hajlama az igénybevétel alatti lassú mozgásra vagy deformációra) rendelkezik magas hőmérsékleteken. Emellett jó a korrózióval/oxidációval szembeni ellenálló képessége. A HRSA-anyagok négy csoportra oszthatók:

• Nikkelalapú (például Inconel)
• Vasalapú
• Kobaltalapú
• Titánötvözetek (a titán lehet tiszta vagy alfa vagy béta szerkezetű)

A HRSA és a titán megmunkálhatósága gyenge, különösen öregített állapotban, amely nagy igényeket támaszt a forgácsolószerszámokkal szemben. Fontos az éles forgácsolóélek használata a különböző keménységekkel és maradék feszültségekkel járó úgynevezett fehér rétegek kialakulásának megakadályozására.

HRSA-anyag: A PVD- és kerámiaminőségek gyakran használatosak HRSA-anyagok megmunkálásához. Ajánlott a HRSA-anyagokhoz optimalizált geometriák használata.

Titánötvözetek: Főként bevonat nélküli és PVD-minőségek használatosak. Ajánlott a HRSA-anyagokhoz optimalizált geometriák használata.

Általános kopási kritérium a titán és a HRSA esetén is a csorbulásos kopás. Az optimális teljesítmény érdekében kövesse ezeket az útmutatásokat:

• Ajánlott 45°-nál kisebb belépési szöget használni
• Használja a megfelelő összefüggést a lapkaátmérő/csúcssugár és a fogásmélység között.
• Mélyítés vagy több menet esetén ajánlott 0,25 mm-nél (0,0098 col) nagyobb fogásmélységet használni
• Mindig alkalmazni kell hűtőközeg-hozzávezetést HRSA vagy titánötvözetek esztergálásakor, függetlenül attól, hogy keményfém vagy kerámialapkákat alkalmaz. A hűtőfolyadék mennyisége legyen nagy és jól irányzott. További információk a hűtőközegekről
• Kerámia alkalmazásakor az elő-élletörés minimalizálja a sorjaképződés kockázatát, amikor a lapka belép a fogásba vagy kilép abból, így optimális teljesítmény érhető el.

HRSA alkalmazási útmutató

További információk a HRSA-anyagokról és a titánról

Nemvas anyagok (alumínium) esztergálása

Ez a csoport nemvas lágy fémeket tartalmaz (például (alumínium, réz, bronz, sárgaréz, fémmátrix kompozit (MMC) és magnézium). A megmunkálhatóság az ötvözőelemektől, a hőkezelésektől és a gyártási eljárásoktól függ (kovácsolt, öntött stb.).

Alumíniumötvözetek esztergálása

Anyagbesorolás: N1,2

Mindig használjon pozitív alakú lapkát éles élekkel. Az elsősorban ajánlott választás a bevonat nélküli és PCD-minőségek.

13% feletti Si-tartalmú alumíniumötvözetekhez a PCD ajánlott, mivel a porkohászati keményfém típusok éltartama jelentősen csökken.

A hűtőfolyadékot az alumínium megmunkálásában főleg forgácselvezetéshez használják.

További információk a nemvas anyagokról

Edzett acél esztergálása

Az általában 55–65 HRC közötti keménységű acél esztergálása edzett alkatrész esztergálásának minősül, és költséghatékony alternatívája a köszörülésnek. Az edzett alkatrészek esztergálása jobb rugalmasságot, jobb átfutási időket és jobb minőséget kínál.

A köbös bórnitrid (CBN) minőségek a legjobb szerszámanyagok az edzett alkatrészek esztergálásához betétben és indukciósan edzett acél esetében. A nagyjából 55 HRC-nél lágyabb acélok esetében használjon kerámia- vagy porkohászati keményfém lapkákat.

Használjon edzett alkatrészek esztergálásához optimalizált CBN-minőségeket.

• Biztosítson jó stabilitást a gép és a befogás esetében
• A lehető legkisebb fogásmélységet használja a kis belépési szög eléréséhez, illetve használjon megfelelő élelőkészítést az éltartam javítása érdekében
• Használjon wiper lapkát a legjobb felületi minőség érdekében

Alkalmazási tanácsok edzett alkatrészek esztergálásához

További információk az edzett acélokról