Einführung in das Schleifen von Hartmetallstäben

Zementiert Hartmetallstäbe werden häufig bei der Herstellung von verwendet Schneidewerkzeuge, wie Schaftfräser, Bohrer und Reibahlen. Sie verfügen über eine hohe Härte, gute Festigkeit und eine Reihe hervorragender Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Vor allem ihre hohe Härte und Verschleißfestigkeit, die auch bei 1000°C noch eine hohe Härte aufweisen.

Allerdings ist das Schleifen zementiert Hartmetallstäbe ist keine leichte Aufgabe. Es erfordert eine sorgfältige Auswahl der Schleifscheiben und Kühlmethoden, um Schleifbrände und Risse zu vermeiden, die die Qualität und Leistung der Schleifscheiben beeinträchtigen können Stangen. In diesem Artikel stellen wir die Eigenschaften von Hartmetall, die Auswahl der Schleifscheiben und die Kühlmethoden zum Schleifen von Hartmetall vor Hartmetallstäbe.

Eigenschaften von Hartmetall

Hartmetall ist ein Verbundwerkstoff, der aus harten Karbidpartikeln (z. B. Wolframkarbid, Titankarbid oder Tantalkarbid) und einem Metallbindemittel (z. B. Kobalt, Nickel oder Eisen) besteht. Der Anteil und die Zusammensetzung des Hartmetalls und des Bindemittels können je nach Anwendung und gewünschten Eigenschaften des Hartmetalls variieren.

Die Hauptvorteile von Hartmetall sind:

– Hohe Härte und Verschleißfestigkeit: Hartmetall hat einen Härtebereich von 75–95 HRA (Rockwell-A-Skala), was viel höher ist als die meisten Metalle und Legierungen. Es hält hohen Schnittgeschwindigkeiten, abrasiven Materialien und hohen Temperaturen stand, ohne seine Schärfe zu verlieren. Außerdem verfügt es über einen niedrigen Reibungskoeffizienten und einen hohen Elastizitätsmodul, was den Verschleiß und die Verformung des Werkzeugs reduziert.
– Gute Festigkeit und Zähigkeit: Hartmetall hat eine hohe Druckfestigkeit und eine mäßige Zugfestigkeit, die es ihm ermöglichen, beim Schneiden Biegen, Brechen und Absplittern zu widerstehen. Es verfügt außerdem über eine gute Schlagfestigkeit und Stoßdämpfung, die Sprödbrüche verhindern und die Standzeit des Werkzeugs verbessern.
– Gute chemische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit: Hartmetall ist gegenüber den meisten Säuren, Laugen und organischen Lösungsmitteln inert. Es widersteht Oxidation, Rost, Lochfraß und galvanischer Korrosion. Es hält auch hohen Temperaturen stand, ohne an Härte oder Festigkeit zu verlieren.

Allerdings hat Hartmetall auch einige Nachteile, wie zum Beispiel:

– Hohe Kosten: Hartmetall ist aufgrund seines komplexen Herstellungsprozesses und der knappen Rohstoffe teurer als die meisten Metalle und Legierungen. Außerdem sind spezielle Geräte und Techniken für die Bearbeitung und das Schleifen erforderlich.
– Geringe Wärmeleitfähigkeit: Hartmetall hat im Vergleich zu Metallen eine geringe Wärmeleitfähigkeit, was bedeutet, dass es beim Schneiden oder Schleifen Wärme speichert. Dies kann zu thermischer Ausdehnung, thermischer Spannung oder thermischem Schock im Werkzeug oder Werkstück führen.
– Geringe Duktilität: Hartmetall hat im Vergleich zu Metallen eine geringe Duktilität, was bedeutet, dass es sich nur begrenzt plastisch verformen kann, ohne zu brechen. Dies kann bei übermäßiger Krafteinwirkung oder Stößen zu Rissen oder Brüchen im Werkzeug oder Werkstück führen.

Auswahl einer Schleifscheibe zum Schleifen von Hartmetallstäben

Beim Schleifen wird Material von einem Werkstück entfernt, indem ein Schleifwerkzeug (z. B. eine Schleifscheibe) verwendet wird, das sich mit hoher Geschwindigkeit dreht. Durch Schleifen können eine hohe Genauigkeit, Oberflächengüte und Maßtoleranz des Werkstücks erreicht werden. Allerdings entstehen beim Schleifen auch Hitze, Reibung und Vibrationen, die das Werkstück oder das Werkzeug beschädigen können.

Schleifen zementiert Hartmetallstäbe sind aufgrund ihrer hohen Härte und geringen Wärmeleitfähigkeit besonders anspruchsvoll. Daher,
Die Auswahl der Schleifscheibe ist für die Erzielung guter Schleifergebnisse von entscheidender Bedeutung.

Die Schleifscheibe besteht aus Schleifkörnern (z. B. Diamant oder kubischem Bornitrid), Bindungsmaterial (z. B. Metall oder Harz) und Poren (Zwischenräumen zwischen den Körnern). Die Schleifkörner sind für das Schneiden bzw. Abtragen von Material vom Werkstück verantwortlich. Das Bindungsmaterial hält die Körner zusammen und bestimmt die Festigkeit und Form des Rades. Durch die Poren kann das Kühlmittel durch das Rad strömen und Wärme und Späne abführen.

Die wichtigsten Faktoren, die bei der Auswahl einer Schleifscheibe für zementierte Schleifmittel zu berücksichtigen sind Hartmetallstäbe Sind:

– Schleifmitteltyp: Der Schleifmitteltyp sollte zur Härte und Zähigkeit des Werkstückmaterials passen. Zum zementieren Hartmetallstäbe,
Diamant ist das am häufigsten verwendete Schleifmittel, da es die höchste Härte (10 auf der Mohs-Skala) aufweist und jedes Material schneiden kann. Kubisches Bornitrid (CBN) ist eine weitere Option, die eine etwas geringere Härte (9 auf der Mohs-Skala), aber eine höhere thermische Stabilität als Diamant aufweist. CBN kann zum Schleifen von Hartmetallen mit hohem Kobaltgehalt oder mit Titan- oder Tantalzusätzen verwendet werden.
– Bindungsart: Die Bindungsart sollte zu den Schleifbedingungen und -anforderungen passen. Zum zementieren HartmetallstäbeAm häufigsten werden Metall- und Kunstharzbindungen verwendet. Metallbindungen weisen eine hohe Festigkeit und Steifigkeit auf, wodurch die Schleifkörner fest gehalten und die Form der Scheibe beibehalten werden können. Metallbindungen eignen sich zum Grobschleifen, Hochleistungsschleifen oder Hochgeschwindigkeitsschleifen. Harzbindungen weisen eine geringe Festigkeit und Steifigkeit auf, was dazu führen kann, dass sich die Schleifkörner selbst schärfen und sich leicht lösen. Kunstharzbindungen eignen sich zum Feinschleifen, Präzisionsschleifen oder Schleifen mit niedriger Geschwindigkeit.
– Korngröße: Die Korngröße bestimmt die Schnittleistung und die Oberflächenbeschaffenheit des Schliffs. Die Korngröße wird anhand der Maschenzahl gemessen, die die Anzahl der Öffnungen pro linearem Zoll in einem Sieb angibt, die die Körner passieren lassen. Je höher die Maschenzahl, desto kleiner die Korngröße. Zum zementieren HartmetallstäbeDie typische Korngröße liegt zwischen 80 und 400 Mesh. Eine kleinere Korngröße kann zu einer glatteren Oberflächenbeschaffenheit, aber zu einer geringeren Schneidleistung führen. Eine größere Korngröße kann zu einer raueren Oberflächenbeschaffenheit, aber einer höheren Schneidleistung führen.
– Scheibenform: Die Scheibenform bestimmt die Kontaktfläche und den Druck zwischen Scheibe und Werkstück. Die Radform wird durch einen Standardcode klassifiziert, der aus einem Buchstaben und einer Zahl besteht. Der Buchstabe gibt die Grundform des Rads an, z. B. A (gerade), B (zylindrisch), D (Becher) usw. Die Zahl gibt das spezifische Profil des Rads an, z. B. 1 (flach), 2 (konkav). , 3 (konvex) usw. Für zementiert HartmetallstäbeDie typischen Radformen sind A1 (gerade flach), D1 (Cup flach) oder D6 (Cup ausgestellt).

Am Beispiel eines D6-Schaftfräsers ist die gängige Schleifscheibenauswahl in Tabelle 1 dargestellt.

Kühlmethoden zum Schleifen von Hartmetallstäben

Kühlung ist ein wesentlicher Bestandteil des Schleifens, da sie Hitzeschäden am Werkstück oder Werkzeug verhindern oder reduzieren kann. Durch Kühlung können auch die Schneideffizienz, die Oberflächengüte und die Maßhaltigkeit des Werkstücks verbessert werden.

Die Kühlung kann durch die Verwendung eines Kühlmittels erreicht werden, bei dem es sich um eine Flüssigkeit oder ein Gas handelt, das durch oder um die Schleifzone strömt, um Hitze und Späne abzuleiten. Das Kühlmittel kann außerdem das Werkstück und das Werkzeug schmieren und vor Korrosion oder Oxidation schützen.

Die wichtigsten Faktoren, die bei der Auswahl eines Kühlmittels zum Schleifen von Hartmetallstäben zu berücksichtigen sind, sind:

– Kühlmitteltyp: Der Kühlmitteltyp sollte zum Werkstückmaterial und den Schleifbedingungen passen. Zum zementieren Hartmetallstäbe,
Kühlmittel auf Wasserbasis werden gegenüber Kühlmitteln auf Ölbasis bevorzugt, da sie eine bessere Kühlleistung, eine geringere Viskosität, geringere Kosten und eine geringere Umweltbelastung aufweisen. Kühlmittel auf Wasserbasis können reines Wasser oder Wasser gemischt mit Zusätzen wie synthetischen Ölen, Emulsionen oder Lösungen sein. Die Additive können die Schmierfähigkeit, Stabilität, Korrosionsschutz-, Rostschutz- oder Schaumschutzeigenschaften des Kühlmittels verbessern.
– Kühlmitteltemperatur: Die Kühlmitteltemperatur sollte niedrig genug sein, um die Wärme effektiv abzuleiten, aber nicht zu niedrig, um einen Thermoschock oder Kondensation am Werkstück oder Werkzeug zu verursachen. Für Hartmetallstäbe, Hartmetallstäbe,
Die optimale Kühlmitteltemperatur liegt zwischen 15°C und 25°C.
– Kühlmitteldruck: Der Kühlmitteldruck sollte hoch genug sein, um in die Schleifzone einzudringen und die Späne wegzuspülen, aber nicht zu hoch, um Spritzer oder Erosion am Werkstück oder Werkzeug zu verursachen. Für Hartmetallstäbe, Hartmetallstäbe,
Der optimale Kühlmitteldruck liegt zwischen 0,5 MPa und 2 MPa.
– Kühlmitteldurchfluss: Der Kühlmitteldurchfluss sollte ausreichen, um die gesamte Schleifzone abzudecken und für ausreichende Kühlung zu sorgen, aber nicht zu hoch sein, um Kühlmittel zu verschwenden oder Umweltprobleme zu verursachen. Für Hartmetallstäbe, Hartmetallstäbe,
Der optimale Kühlmitteldurchfluss liegt zwischen 5 l/min und 20 l/min.
– Position der Kühlmitteleinspritzung: Die Position der Kühlmitteleinspritzung sollte nahe an der Schleifzone liegen und auf die Richtung ausgerichtet sein
die Raddrehung und Vorschubbewegung. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Kühlmittel den Schneidbereich schnell und effektiv erreicht und nicht stört
die Spanabfuhr behindern oder Luftblasen erzeugen.

Es wird empfohlen, dass beim Schleifen der Spannut des Werkzeugs die Einspritzposition des Kühlmittels in Abbildung 1 dargestellt ist.

Abschluss

Schleifen zementiert Hartmetallstäbe ist ein herausfordernder, aber lohnender Prozess, der qualitativ hochwertige Produkte hervorbringen kann Schneidewerkzeuge mit hervorragender Leistung und Haltbarkeit. Es erfordert jedoch sorgfältige Aufmerksamkeit