CNC-Drehen von Edelstahlteilen

CNC-Bearbeitung von Edelstahlteilen, das in der Industrie weit verbreitet ist, stellt die Werkzeugindustrie vor große Herausforderungen. Bei der Entwicklung neuer Wendeplattenmaterialien und spanbrechender Geometrien, Wir müssen ihre Bearbeitbarkeit berücksichtigen. Eine Gruppe von Edelstahlmaterialien, die eine lange Lebensdauer in korrosiven Umgebungen in der Chemie bieten, Essen, Papier- und Zellstoffindustrie werden immer häufiger eingesetzt. Bei diesen Materialien handelt es sich in der Regel um Eisen auf Chrombasis oder Kohlenstoffstahl, die eine gute Korrosionsbeständigkeit bieten. Andere Gruppen von Edelstahlmaterialien, die Chrom und Nickel mit unterschiedlichen spezifischen Gewichten enthalten, werden in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet, die eine hohe Zugfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordert. Sie reichen von Legierungen mit niedrigem Nickelgehalt und mittlerem Verarbeitungsaufwand bis hin zu hochwarmfesten Legierungen mit schwierigem Verarbeitungsaufwand.

CNC-Drehen von Präzisionsteilen aus Edelstahl

Machining challenges
Although the machinability of stainless steel is very challenging, they are very sticky and produce sticky chips, built-up edge and coating particles caused by the cutting tool. There are even potential problems such as particle extraction at the junction of the coating and the substrate. Jedoch, major turning tool companies consider these failure modes when designing the latest core carbide grades and chipbreakers. Heutzutage, economical solutions for mass production of stainless steels that are easy to turn to medium-difficulty processing range are easily available.

Reorganize cemented carbide materials according to toughness
Seco Tools is one of a complete series of cutting tool suppliers that design new core turning tool materials to improve performance in a wide range of stainless steel processing conditions and applications (including close to the final shape and stainless steel processing). In terms of cemented carbide, Seco has completely reorganized its core turning materials for general machining (TP200) and heavy roughing (TP300). It provides better adhesion between the substrate and the underlying coating and a cutting edge with better toughness. Both materials are coated with a composite coating composed of titanium carbonitride (TiCN), aluminum oxide (Al2O3) and titanium nitride (TiN) on a substrate with a cobalt-rich zone.
According to Bob Goulding, Carboloy’s fixed product manager, Das umstrukturierte Material bietet wichtige Eigenschaften zur Verbesserung bearbeiteter Edelstahlmaterialien. Sie bestehen aus einer sehr widerstandsfähigen Beschichtung, die einem Herausziehen effektiv standhält, und einer glatten und harten Deckschicht, die anhaftenden Spänen und Aufbaukanten besser standhält.

Seco Tools is one of a complete series of cutting tool suppliers that design new core turning tool materials to improve performance in a wide range of stainless steel processing conditions and applications (including close to the final shape and stainless steel processing). In terms of cemented carbide, Seco has completely reorganized its core turning materials for general machining (TP200) and heavy roughing (TP300). It provides better adhesion between the substrate and the underlying coating and a cutting edge with better toughness. Both materials are coated with a composite coating composed of titanium carbonitride (TiCN), aluminum oxide (Al2O3) and titanium nitride (TiN) on a substrate with a cobalt-rich zone.

According to Bob Goulding, Carboloy’s fixed product manager, Das umstrukturierte Material bietet wichtige Eigenschaften zur Verbesserung bearbeiteter Edelstahlmaterialien. Sie bestehen aus einer sehr widerstandsfähigen Beschichtung, die einem Herausziehen effektiv standhält, und einer glatten und harten Deckschicht, die anhaftenden Spänen und Aufbaukanten besser standhält.

Goulding sagte, dass durch den Beschichtungsabscheidungsprozess eine chemische Gasphasenabscheidung bei mittlerer Temperatur erfolgt (Beschichten bei niedrigerer Temperatur) um die Zähigkeit und glatte Beschichtung zu verbessern, was zu einem langen Leben führt. Er erklärte, „Der Prozess bei mittlerer Temperatur behält die gesamte Härte und Verschleißfestigkeit der dickeren CVD-Beschichtung.“, Außerdem erhalten Sie eine härtere und glattere Beschichtung, die Risse minimiert. '

Entwerfen Sie hocheffiziente Drehwerkzeuge aus Edelstahl

Obwohl sowohl Allzweckmaterialien als auch stark aufgerauhte Materialien eine Matrix mit guter Zähigkeit und kobaltreichen Bereichen enthalten, das Verhältnis von Matrixzähigkeit und Beschichtungsverschleißfestigkeit ist unterschiedlich. Laut Goulding, Die Beschichtung aus TP200-Material sorgt für eine hervorragende Verschleißfestigkeit bei höheren Schnittgeschwindigkeiten, während die Zähigkeit des Substrats aus TP300-Material besser ist, Dies verbessert die Fähigkeit, hochfesten Edelstahl bei niedrigeren Geschwindigkeiten zu verarbeiten. „Die Zähigkeit unserer schweren Schruppmaterialien ist besonders gut, kombiniert mit der dicken MTCVD-Beschichtung, Dadurch werden Ihre Schneidkanten hart und sehr zäh,“, sagte Goulding. „Sie erhalten eine effektive Verschleißfestigkeit mit hervorragender Beständigkeit gegen den Verschleiß der Schneidkantenrillen.“. Basierend auf diesen Eigenschaften, Goulding empfiehlt das Universalmaterial TP200 für das Hochgeschwindigkeitsschneiden von freischneidendem ferritischem Edelstahl. Das Material TP300 wird für Anwendungen aus hochfesten Edelstahllegierungen mit geringer Geschwindigkeit und mittleren Verarbeitungsschwierigkeiten verwendet.

Entwerfen Sie einen Spanbrecherplan für bearbeiteten Edelstahl
Laut Goulding, Es wird Modelle für die richtige Spanbrechergeometrie für die Edelstahlbearbeitung geben, und die neu organisierte „M3“-Kerngeometrie von Seco wird für das Schneiden mit leichter bis mittlerer Belastung verwendet. Es kann für diese Nutform zur Stahlbearbeitung und für das neu organisierte Kernnutformdesign „MF2“ verwendet werden. Die Breite und der Winkel der negativen Fase können variiert werden, um die erforderliche Schneidkantenstärke für einen effektiven Spanbruch in einem breiten Anwendungsbereich, einschließlich geringer Schnitttiefe und hohem Vorschub, bereitzustellen. Die erhöhte Schneidkantenfestigkeit bei hohen Vorschüben trägt dazu bei, den Rillenverschleiß in der Schnitttiefe beim Einsatz von Edelstahl und nahe der endgültigen Form zu kontrollieren.

Laut Goulding, Es wird Modelle für die richtige Spanbrechergeometrie für die Edelstahlbearbeitung geben, und die neu organisierte „M3“-Kerngeometrie von Seco wird für das Schneiden mit leichter bis mittlerer Belastung verwendet. Es kann für diese Nutform zur Stahlbearbeitung und für das neu organisierte Kernnutformdesign „MF2“ verwendet werden. Die Breite und der Winkel der negativen Fase können variiert werden, um die erforderliche Schneidkantenstärke für einen effektiven Spanbruch in einem breiten Anwendungsbereich, einschließlich geringer Schnitttiefe und hohem Vorschub, bereitzustellen. Die erhöhte Schneidkantenfestigkeit bei hohen Vorschüben trägt dazu bei, den Rillenverschleiß in der Schnitttiefe beim Einsatz von Edelstahl und nahe der endgültigen Form zu kontrollieren.

Im gesamten Anwendungsbereich, Das neue Geometriedesign sorgt außerdem für eine längere Werkzeugstandzeit. Ein Faktor, der dazu beiträgt, ist der positive Eintrittswinkel, Dies fördert einen freieren Schnitt und eine niedrigere Spantemperatur. Der andere ist der Spankontrollwinkel. Der strategisch platzierte „Buckel“ an der Werkzeugspitze ersetzt einen harten Spanbrecher, um die für den Spanbruch erforderliche Spankrümmung zu kontrollieren. The straight-pressed bulge helps to limit the contact between the chip and the blade to only two points: the cut-in angle and the bulge itself (cut-out angle). Infolge, the heat and cutting force transferred to the insert are reduced, thereby increasing tool life. The two contact points are also quite wide, so any diffused wear on the rake face caused by the chemical reaction of chips and cemented carbide will not grow up together, causing early failure of the front blade.

Im gesamten Anwendungsbereich, Das neue Geometriedesign sorgt außerdem für eine längere Werkzeugstandzeit. Ein Faktor, der dazu beiträgt, ist der positive Eintrittswinkel, Dies fördert einen freieren Schnitt und eine niedrigere Spantemperatur. Der andere ist der Spankontrollwinkel. Der strategisch platzierte „Buckel“ an der Werkzeugspitze ersetzt einen harten Spanbrecher, um die für den Spanbruch erforderliche Spankrümmung zu kontrollieren. The straight-pressed bulge helps to limit the contact between the chip and the blade to only two points: the cut-in angle and the bulge itself (cut-out angle). Infolge, the heat and cutting force transferred to the insert are reduced, thereby increasing tool life. The two contact points are also quite wide, so any diffused wear on the rake face caused by the chemical reaction of chips and cemented carbide will not grow up together, causing early failure of the front blade.

Although the current core turning materials and chip breakers provide good performance for stainless steel processing in the medium processing difficulty range. Jedoch, there are no successful cases regarding the extremely difficult to process stainless steel materials. ‘As the nickel/chromium content in stainless steel increases, Sie arbeiten normalerweise mit sehr niedrigen Geschwindigkeiten,“, sagte Goulding. „Man braucht eine starke Schneide, um dem extremen Druck standzuhalten, der zum Schneiden dieses Materials erforderlich ist.“. Wenn die Schneide zu scharf ist, die Klinge wird absplittern. '

Um diese Bedürfnisse unter den gegenwärtigen Bedingungen zu erfüllen, Seco bietet ein robustes TP40-Schneidmaterial, ein „MR7“-Spanbrecher mit hoher Schneidkantenfestigkeit, und eine robuste einseitige „R7“-Geometrie. Gleichzeitig, Das Unternehmen untersucht eine neue Material-Spanbrecher-Kombination, die Rissbildung widersteht und bei hochlegierten Edelstahlanwendungen die erforderliche Zähigkeit und gute Verschleißfestigkeit entlang der Schneidkante bietet. “Wir prüfen die Möglichkeit, unsere TP200- und TP300-Materialien zu modifizieren und einen weiteren Spanbrecher hinzuzufügen, um einem breiteren Spektrum der Verarbeitung von Edelstahlmaterialien gerecht zu werden,” sagte Goulding.