Know-how użytkownika

Podstawy

Dlaczego narzędzia mają ostrza wykonane z różnych materiałów?

Dlaczego istnieją różne rodzaje węglików spiekanych?
Wytrzymałość na pękanie przy zginaniu lub odporność na ścieranie

Ze względów fizycznych im wyższa odporność materiału ostrza na ścieranie, tym mniejsza wytrzymałość na pękanie przy zginaniu. Wraz ze wzrostem twardości materiał ostrza staje się coraz bardziej „kruchy”. I odwrotnie, mniej twarde materiały ostrza są „wytrzymalsze-elastyczniejsze”.
 Obie właściwości mają mniej lub bardziej korzystny wpływ, w zależności od zastosowania.

Które gatunki węglika spiekanego są używane do poszczególnych celów?

Diament polikrystaliczny należący do materiałów o największej twardości i odporności na ścieranie jest jednocześnie jednym z najbardziej kruchych materiałów. Podczas uderzenia materiał ostrza szybko pęka.
 Stal szybkotnąca (HSS) to jeden z najbardziej miękkich materiałów ostrza, bardziej odporny na uderzenia, choć ostrze szybko się tępi. W testach z piłami do rozkroju płyt z użyciem pił z ostrzami diamentowymi uzyskaliśmy żywotność 500 km, która odpowiada odległości między Berlinem a Frankfurtem. W takich samych warunkach, z użyciem piły z ostrzami z węglika spiekanego (HW) uzyskaliśmy żywotność 2,5 km, a więc nawet nie dałoby się przejechać przez Berlin.

Jeden węglik spiekany nie jest równy drugiemu

Ciągłe prace rozwojowe w zakresie materiałów ostrzy HW pozwalają na coraz szersze obszary zastosowań. Dlatego LEUCO oferuje materiały ostrzy HW o właściwościach dostosowanych do każdego zastosowania. Gdy wcześniej drewno miękkie było obrabiane prawie wyłącznie za pomocą narzędzi HSS, dziś do obróbki świerka, jodły, sosny, olchy itp. używa się wytrzymałego materiału ostrza HW „HL Solid 20”. Do płyt wiórowych, płyt MDF i drewna twardego zalecamy „HL Board 06”. Do materiałów o dużych właściwościach ściernych, np. płyty wiórowe o wysokiej gęstości lub ze spoiwem cementowym, najlepiej nadaje się „HL Board 01”.
 Materiał HW jest wytwarzany na skalę przemysłową w delikatnym procesie. Składa się z kobaltu i węglika wolframu (WC). Zasady dotyczące materiałów ostrzy mają również zastosowanie dla materiałów ostrzy HW. Pod mikroskopem można zobaczyć różnicę między poszczególnymi rodzajami HW: Im większa zawartość węglika wolframu, tym twardszy, bardziej kruchy i bardziej odporny na ścieranie jest HW.

Jakość ostrzy HW

Nawet w obrębie jednego rodzaju HW istnieją różnice jakościowe w zależności od producenta i miejsca produkcji, których nie można zobaczyć gołym okiem lecz w cenie. Mikroskop umożliwia oddzielenie „ziarna od plew”. Wady zagęszczenia podczas prasowania, niedobór lub nadmiar węgla prowadzą do zwiększonej porowatości, dużych szczelin i większej zawartości kobaltu i wolframu. W konsekwencji pogarszają się właściwości mechaniczne, wzrasta niebezpieczeństwo pęknięcia, a twardość spada.

Podsumowanie

Jakość obróbki zależy od różnych czynników, takich jak dobór właściwego narzędzia, geometria ostrza itp. Materiał ostrza w znaczącym stopniu optymalizuje żywotność narzędzia i jakość skrawania. „Idealny materiał ostrza” musiałby być równie wytrzymały na zginanie, co odporny na ścieranie. Pomimo intensywnych badań, na razie są to tylko pobożne życzenia.

  • Stan techniki mówi, aby stosować materiał ostrza odpowiedni do wymagań (jakość skrawania, stosunek ceny do jakości, czas przezbrojenia itp.).

LEUCO oferuje nie tylko narzędzia, ale także bogaty asortyment materiałów ostrzy do wielu różnych zastosowań.

Klasyfikacja materiałów ostrzy pod względem dwóch przeciwstawnych właściwości: „odporność na ścieranie” i „wytrzymałość”.
Klasyfikacja materiałów ostrzy pod względem dwóch przeciwstawnych właściwości: „odporność na ścieranie” i „wytrzymałość”.

Bogactwo wyboru gatunków  węglika spiekanego LEUCO
Bogactwo wyboru gatunków węglika spiekanego LEUCO

Skład węglika spiekanego, czyli stosunek „kobaltu do węglika wolframu”, oraz wielkość ziarna zmieniają się w zależności od gatunku węglika spiekanego.
Skład węglika spiekanego, czyli stosunek „kobaltu do węglika wolframu”, oraz wielkość ziarna zmieniają się w zależności od gatunku węglika spiekanego.

Klasyfikacja materiałów ostrzy pod względem dwóch przeciwstawnych właściwości: „odporność na ścieranie” i „wytrzymałość”.
Klasyfikacja materiałów ostrzy pod względem dwóch przeciwstawnych właściwości: „odporność na ścieranie” i „wytrzymałość”.

Bogactwo wyboru gatunków  węglika spiekanego LEUCO
Bogactwo wyboru gatunków węglika spiekanego LEUCO

Skład węglika spiekanego, czyli stosunek „kobaltu do węglika wolframu”, oraz wielkość ziarna zmieniają się w zależności od gatunku węglika spiekanego.
Skład węglika spiekanego, czyli stosunek „kobaltu do węglika wolframu”, oraz wielkość ziarna zmieniają się w zależności od gatunku węglika spiekanego.

Informacje techniczne

Ważne definicje z dziedziny obróbki drewna

Rodzaje narzędzi

Narzędzia jednoczęściowe (lite narzędzia w pełni z węglika spiekanego/w pełni ze stali)
Narzędzia bez części składowych czy wymiennych; korpus i elementy ostrzy składają się z jednej części.

Narzędzia zespolone (z wlutowanymi płytkami skrawającymi)
Narzędzia, których elementy ostrzy (płytki skrawające) połączone są trwale z korpusem poprzez połączenie materiałowe, np. spawanie, lutowanie miękkie, lutowanie twarde, połączenia nierozłączne itd.

Narzędzia złożone
Narzędzia, których jeden lub kilka elementów ostrzy (wymienne płytki, noże) zamontowane są w jedym korpusie za pomocą elementów mocujących, umożliwiających ich wymianę. Elementy ostrzy mogą być przy tym wykonane w wersji jednoczęściowej lub zespolonej.

Zestaw narzędzi
Kilka pojedynczych narzędzi, które są zamocowane na jednym uchwycie narzędziowym i skonstruowane tak, aby pracowały jako jedno narzędzie.

Kombinacja narzędziowa
Jednostka, składająca się z kilku osobnych narzędzi, które są ze sobą połączone w różnej kolejności lub mogą być rozmieszczane w różnym położeniu z możliwością ich osiowego przestawiania.

Rodzaje posuwu

Rodzaje posuwu (wg EN 847-1)
Korpusy wykonane są z takich materiałów, aby podczas zastosowania narzędzia wytrzymywały działanie przewidywanych sił i obciążeń. Do tego celu wykorzystano stal i aluminium. W przypadku narzędzi trzpieniowych do dyspozycji są materiały uzupełniające.

Posuw ręczny (MAN)
Ręczne trzymanie i/lub prowadzenie obrabianego materiału bądź elementów maszyn z narzędziami. Za posuw ręczny uważa się również stosowanie obsługiwanych ręcznie prowadnic przesuwnych, na których przedmiot obróbki układany lub mocowany jest ręcznie, a także stosowanie zdejmowalnych przyrządów posuwowych.

Posuw mechaniczny (MEC)
Mechanizm posuwu obrabianego materiału lub narzędzia jest zintegrowany z maszyną i za jego pomocą obrabiany materiał lub element maszyny z narzędziem jest mechanicznie zamocowany bądź prowadzony podczas obróbki.

Określenia kątów i geometrie ostrzy

średnica D [mm]
szerokość skrawania B [mm]
kąt natarcia [°]
kąt ostrza [°]
kąt osiowy [°]
kąt skosu [°]

Formuły, wskaźniki, informacje istotne

średnica skrawania D [mm] = (1000 x 60 x vc) / (n x π)

obroty n [min-1] = vc x 1000 x 60 / (π x D)

głębokość śladu noża t [mm] = fz ² / ( 4 x D)

średnia grubość wiórów hm [mm] = fz x √ (ae/D)

prędkość skrawania v c [m/s-1] = π x D x n / (1000 x 60)

prędkość posuwu vf [m/min-1] = fz x n x z / 1000

posuw na jeden ząb fz [mm] = vf x 1000 / (n x z)

liczba zębów z = (vf x 1000) / (fz x n)

Z przyczyn bezpieczeństwa pracy (emisja hałasu, ryzyko powrotu) należy eksploatować narzędzia w rodzaju posuwu ręcznego (MAN) zawsze z prędkością skrawania między 40–70 m/s.