Drehteile aus unterschiedlichen Materialien

This article will introduce the turning technology of different materials (tool selection and parameter setting): Steel turning, stainless steel turning, duplex stainless steel turning, cast iron turning, heat-resistant super alloy (HRSA) drehen, aluminum turning, mild steel turning.
Steel turning
Steels can be classified into: unalloyed, low-alloy and high-alloy steels, all of which affect machining recommendations for turning.

Turning steel technology

Turning of unalloyed steel
Materialklassifizierung: P1.1
Non-alloy steel has a carbon content of up to 0.55%. Low carbon steels (carbon content <0.25%) require special attention because chip breaking is difficult and because of their tendency to clogging (built-in edge).

To break and direct the chip, aim for the largest possible feed. It is recommended to use a wiper insert.

Use high cutting speeds to avoid a built-in edge on the insert, die die Oberfläche beeinträchtigen könnten. Scharfe Kanten und eine leichte Schnittgeometrie verringern die Neigung zum Packen und verhindern eine Beschädigung der Kanten.

Drehende Duplex-Edelstahltechnologie

Drehen von niedriglegiertem Stahl

Materialklassifizierung: P2.x
Die Zerspanbarkeit niedriglegierter Stähle hängt vom Legierungsgehalt und der Wärmebehandlung ab (Härte). Für alle Materialien dieser Gruppe, Die häufigsten Verschleißmechanismen sind Flansch- und Kolkverschleiß. Für gehärtete Materialien, Auch plastische Verformung ist aufgrund der höheren Temperatur im Schnittbereich ein häufiger Verschleißmechanismus.

Bei ungehärteten niedriglegierten Stählen, Die erste Wahl ist die Reihe der Geometrien und Güten für Stahl. In gehärteten Materialien, Es ist von Vorteil, eine härtere Sorte zu verwenden (Gusseisen, Keramik- und CBN-Sorten).

Drehen von hochlegiertem Stahl
Zu den hochlegierten Stählen gehört auch Kohlenstoff, ein Gesamtinhalt übersteigt 5% Legierung. Zu dieser Gruppe gehören sowohl ungehärtete als auch gehärtete Materialien. Je höher der Legierungsgehalt und je höher die Härte, desto geringer ist die Zerspanbarkeit.

Für niedriglegierte Stähle, Die erste Wahl sind Stahlsorten und -geometrien.

Stähle mit mehr als 5% Legierungselemente und eine Härte größer als 450 HB stellen höhere Anforderungen an die Beständigkeit gegen plastische Verformung und Kantenfestigkeit. Erwägen Sie die Verwendung einer härteren Sorte (Gusseisen, Keramik, und CBN-Sorten).

Technologie zum Drehen von Gusseisen

Drehen von Edelstahl
Edelstähle können als ferritisch eingestuft werden / martensitisch, austenitisch, und Duplex (austenitisch / ferritisch) jeweils mit ihren spezifischen Bearbeitungsempfehlungen für das Drehen.

Drehen von ferritischen und martensitischen Edelstählen
Materialklassifizierung: P5.1
Dieser Edelstahl wird als Stahlwerkstoff klassifiziert, das ist, mit einer Materialklassifizierung P5.x. Die allgemeinen Bearbeitungsempfehlungen für diese Art von Stählen sind unsere Sorten und Geometrien für Edelstahl.

Martensitische Stähle können unter Härtebedingungen bearbeitet werden, bei denen höhere Anforderungen an den Widerstand gegen plastische Verformung des Einsatzes gestellt werden. Erwägen Sie die Verwendung von CBN-Sorten, HRC = 55 und höher.

Drehen von austenitischem Edelstahl
Materialklassifizierung: M1.x und M2.x
Austenitic stainless steel is the most common type of stainless steel. This group also includes super-austenitic stainless steels, defined as stainless steels with a Ni content greater than 20%.

The recommended grades and geometries are our offer of CVD and PVD grades for stainless steel.

For intermittent cuts or where hammering or chip jamming is the main wear mechanism, use PVD grades.

Drehende hitzebeständige Superlegierung (HRSA) Technologie

Other considerations:
Always use coolant to reduce crater wear and plastic deformation and select the largest possible nose radius. Read more about refrigerant
Use round inserts or reduced lead angles to prevent notch wear.
The tendency for the cutting edge or the filler edge to become pregnant is common. Both adversely affect surface finish and service life. Use sharp edges and / or geometries with a positive rake angle facet.

Duplex Stainless Steel Turning (Austenitic / Ferritic)
Materialklassifizierung: M3.4
For duplex steels with a higher alloy, names such as super-duplex or even hyper-duplex stainless steels are used. Their higher mechanical strength makes these materials more difficult to machine, especially with regard to heat generation, cutting forces and chip control.

The recommended grades and geometries are our offer of CVD and PVD grades for stainless steel.

Other considerations:
Use coolant to improve chip control and prevent plastic deformation. Use tools with internal coolant supply, preferably precision ones.
Use small entry angles to avoid notch wear and burr formation.
Cast iron turning
There are five main types of cast iron:
Gray cast iron (GCI)
Nodular cast iron (NCI)
Malleable cast iron (MCI)
Compact Graphite Cast Iron (CGI)
Austempered Ductile Iron (ADI)
The function is an Fe-C composition with Si (1-3%) and C content greater than 2%. Es handelt sich um ein Kurzspanmaterial mit guter Spankontrolle unter den meisten Bedingungen.

Für die meisten Gussmaterialien, Es wird empfohlen, unsere Gusssorten und Geometrien zu verwenden. Für Sphäroguss bei höheren Schnittgeschwindigkeiten empfiehlt sich der Einsatz von Keramik- und CBN-Sorten.

Gedrehte medizinische Komponenten aus Edelstahl

Drehen hitzebeständiger Superlegierungen (HRSA)
Eine hitzebeständige Superlegierung ist eine Legierung, die eine ausgezeichnete Kriechfestigkeit und mechanische Festigkeit aufweist (die Tendenz von Festkörpern, unter Belastung langsam nachzugeben oder sich zu verformen) bei erhöhten Temperaturen. Es bietet außerdem eine gute Korrosionsbeständigkeit / Oxidation. HRSAs können in vier Materialgruppen unterteilt werden:
Auf Nickelbasis (Zum Beispiel, Inconel)
Mit Eisensockel
Auf Kobaltbasis
Titanlegierungen (Titan kann rein sein oder Alpha- oder Betastrukturen enthalten)
Sowohl HRSA als auch Titan lassen sich schlecht bearbeiten, insbesondere unter Alterungsbedingungen, imposing particular demands on cutting tools. It is important to use sharp edges to avoid the formation of so-called white layers, with different hardness and residual stresses.

HRSA material: PVD and ceramic grades are often used for turning HRSA materials. It is recommended to use HRSA optimized geometries.

Titanlegierungen: mainly use uncoated and PVD grades. It is recommended to use optimized geometries for HRSA.

A common wear criterion for both titanium and HRSAs is notch wear. Follow these guidelines for optimal performance:

It is recommended to use a position angle of less than 45 °.
Use the correct ratio of insert diameter / nose radius to depth of cut.
When using ramping or multi-pass machining, it is recommended to use a depth of cut greater than 0.25 mm (0.0098 in.).
Beim Drehen von HRSA- und Titanlegierungen sollte immer Kühlmittel aufgetragen werden, unabhängig davon, ob Hartmetall- oder Keramikeinsätze verwendet werden. Die Kältemittelmenge sollte hoch und gut dosiert sein.

Bei Verwendung von Keramik, Es wird empfohlen, einen Voranfasvorgang durchzuführen, um das Risiko einer Gratbildung beim Eintritt und Austritt der Wendeschneidplatte in den Schnitt zu minimieren und so eine optimale Leistung zu erzielen.

Drehen von Nichteisenmaterialien (Aluminium)
Zu dieser Gruppe gehören Nichteisen-Weichmetalle wie Aluminium, Kupfer, Bronze, Messing, Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMC) und Magnesium. Die einfache Bearbeitung unterscheidet sich je nach Legierungselement, Wärmebehandlungen, und Herstellungsverfahren (Schmieden, Gießen, usw.).

Drehen von Aluminiumlegierungen
Materialklassifizierung: N1.2
Grundsätzlich sollten grundsätzlich positive und scharfkantige Wendeschneidplatten verwendet werden. Die erste Wahl sind unbeschichtete und PKD-Sorten.

Für Aluminiumlegierungen mit einem Si-Gehalt größer als 13%, Es sollte PKD verwendet werden, da die Standzeit von Vollhartmetallsorten deutlich reduziert ist.
In der Aluminiumbearbeitung, Kühlmittel wird hauptsächlich zur Spanabfuhr verwendet.
Drehen von Baustahl
Das Drehen von gehärtetem Stahl mit einer typischen Härte von 55–65 HRC wird als Hartdrehen bezeichnet und ist eine kostengünstige Alternative zum Schleifen. Das Hartdrehen von Teilen bietet eine größere Flexibilität, optimierte Lieferzeiten und höhere Qualität.

Kubisches Bornitrid (CBN) Sorten sind das unverzichtbare Schneidmaterial für das Hartdrehen von einsatzgehärteten und induktionsgehärteten Stählen. Für Stähle mit einer Härte von ca. kleiner als 55 HRC, Verwenden Sie Keramik- oder Hartmetalleinsätze.

Verwenden Sie CBN-Sorten, die für das Hartdrehen von Teilen optimiert sind.
Stellen Sie sicher, dass Sie über eine gute Maschinen- und Vorrichtungsstabilität verfügen.
Verwenden Sie die kleinstmögliche Schnitttiefe für einen kleinen Anstellwinkel und eine korrekte Kantenvorbereitung, um die Standzeit des Werkzeugs zu verbessern.
Um das beste Oberflächenfinish zu erzielen, verwenden Sie einen Wischer.