Pri rezanju kovin obstajajo različni materiali obdelovancev. Različni materiali imajo različne lastnosti rezanja in odstranjevanja. Kako lahko obvladamo značilnosti različnih materialov? Kovinski materiali standarda ISO so razdeljeni v 6 različnih vrst skupin. Vsaka vrsta ima edinstvene značilnosti v smislu obdelovalnosti. Ta članek jih bo povzel ločeno.
Kovinski materiali so razdeljeni v 6 glavnih kategorij: (1) P-Jeklo (2) M-Nerjavno jeklo (3) K-Lito železo (4) N-Neželezne kovine (5) S-Toplotno odporne zlitine (6) H- Kaljeno jeklo
01-P jeklo
Kaj je jeklo? - Jeklo je največja skupina materialov na področju rezanja kovin. - Jeklo je lahko nekaljeno ali kaljeno in popuščeno (trdota do 400HB). - Jeklo je zlitina z železom (Fe) kot glavno komponento. Proizvaja se s postopkom taljenja. - Nelegirano jeklo ima vsebnost ogljika manj kot 0,8 %, samo Fe in nobenih drugih legirnih elementov. - Legirano jeklo ima vsebnost ogljika manj kot 1,7 %, dodani pa so legirni elementi, kot so Ni, Cr, Mo, V, W itd.
Področja uporabe: Znotraj razpona za rezanje kovin je skupina P največja skupina materialov, saj pokriva več različnih industrijskih sektorjev.
Materiali so običajno materiali z dolgim odrezkom, ki tvorijo neprekinjene, relativno enakomerne odrezke. Posebna oblika sekancev je običajno odvisna od vsebnosti ogljika. – Nizka vsebnost ogljika=trden, lepljiv material. – Krhki material z visoko vsebnostjo ogljika =.
Značilnosti obdelave: - Material z dolgim odrezkom. - Kontrola odrezkov je razmeroma enostavna in gladka. - Mehko jeklo je lepljivo in zahteva oster rezalni rob. - Rezalna sila enote kc: 1500~3100 N/mm² - Rezalna sila in moč, potrebni za obdelavo materialov ISO P, sta v omejenem območju.
02-M Nerjaveče jeklo
Kaj je nerjavno jeklo? - Nerjaveče jeklo je legiran material z najmanj 11 % ~ 12 % kroma. - Vsebnost ogljika je običajno zelo nizka (do največ 0,01 %). - Zlitina je v glavnem Ni (nikelj), Mo (molibden) in Ti (titan). - Na površini jekla se oblikuje gosta plast Cr2O3, zaradi česar je odporno proti koroziji.
Aplikacije: V skupini M je večina aplikacij v nafti in plinu, cevnih nastavkih, prirobnicah, predelovalni industriji in farmacevtski industriji.
Oblika ostružkov: material tvori nepravilne ostružke, ki imajo večje rezalne sile kot običajna jekla. Obstaja veliko različnih vrst nerjavnega jekla. Zmogljivost lomljenja odrezkov (od enostavnih do skoraj nemogočih) se razlikuje glede na značilnosti zlitine in toplotno obdelavo.
Značilnosti obdelave: - Material z dolgim odrezkom. - Kontrola ostružkov je razmeroma gladka pri feritu, težja pri avstenitu in dupleksu. - Specifična rezalna sila: 1800~2850 N/mm² - Med obdelavo nastajajo visoke rezalne sile, nabrušen rob, toplotna in delovna utrdba.
03-K Litoželezo
Kaj je lito železo? - Obstajajo 3 glavne vrste litega železa: siva litina (GCI), nodularna litina (NCI) in kompaktno grafitno železo (CGI). - Lito železo je v glavnem sestavljeno iz Fe-C z relativno visoko vsebnostjo silicija (1%~3%). - Vsebnost ogljika je več kot 2%, kar je največja topnost C v avstenitni fazi. - Cr (krom), Mo (molibden) in V (vanadij) so dodani, da tvorijo karbide, ki povečajo trdnost in trdoto, vendar zmanjšajo obdelovalnost.
Področja uporabe: skupina K se uporablja predvsem v avtomobilskih delih, strojegradnji in železarstvu.
Oblika ostružkov: Oblika ostružkov materiala je različna, od skoraj praškastih ostružkov do dolgih ostružkov. Moč, potrebna za obdelavo te skupine materialov, je na splošno manjša. *Opomba: Obstaja velika razlika med sivo litino (navadno so ostružki skoraj praškasti) in nodularno lito, lomljenje ostružkov slednje je pogosto bolj podobno jeklu.
Značilnosti obdelave: - Material s kratkimi odrezki. - Dober nadzor odrezkov v vseh delovnih pogojih. - Rezalna sila enote: 790~1350 N/mm²- Abrazivna obraba se pojavi pri obdelavi pri višjih hitrostih. - Srednja rezalna sila.
04-N barvne kovine
Kaj so neželezni materiali? - Ta kategorija vključuje neželezne kovine, mehke kovine s trdoto pod 130 HB. - Največji delež predstavljajo zlitine barvnih kovin (Al), ki vsebujejo skoraj 22 % silicija (Si). - Baker, bron, medenina.
Področja uporabe: Proizvodnja letal in proizvajalci avtomobilskih platišč iz aluminijeve zlitine prevladujejo v skupini N.
Čeprav je potrebna moč na kubični palec nizka, je treba še vedno izračunati največjo zahtevano moč, da se doseže visoka stopnja odstranitve kovine.
Značilnosti obdelave: - Material z dolgim odrezkom. - Pri zlitinah je nadzor ostružkov relativno enostaven. - Neželezne kovine (Al) so lepljive in zahtevajo oster rezalni rob. - Rezalna sila enote: 350~700 N/mm² - Rezalna sila in moč, potrebni za obdelavo materialov ISO N, sta v omejenem obsegu.
05-S toplotno odporne zlitine
Kaj so toplotno odporne zlitine? - Toplotno odporne zlitine (HRSA) vključujejo številne visoko legirane materiale na osnovi železa, niklja, kobalta ali titana. Skupina: Na osnovi železa, na osnovi niklja, na osnovi kobalta Delovni pogoji: žarjenje, toplotna obdelava raztopine, obdelava s staranjem, valjanje, kovanje, litje. Lastnosti: Višja vsebnost zlitine (kobalta kot niklja) zagotavlja boljšo toplotno odpornost, večjo natezno trdnost in večjo odpornost proti koroziji
Področja uporabe: Materiali skupine S, ki jih je težko obdelati, se večinoma uporabljajo v vesoljski industriji, industriji plinskih turbin in generatorjev.
Razpon je širok, vendar so običajno prisotne visoke rezalne sile.
Značilnosti obdelave: - Materiali z dolgimi sekanji. - Težaven nadzor ostružkov (nazobčani ostružki). - Za keramiko so potrebni negativni nagibni koti, za karbidne trdine pa pozitivni nagibni koti. - Enota rezalne sile: Za toplotno odporne zlitine: 2400~3100 N/mm² Za titanove zlitine: 1300~1400 N/mm² - Zahtevana rezalna sila in moč sta zelo visoki.
06-H Kaljena jekla
What are hardened steels? - Hardened steels are the smallest group from a machining point of view. - This group contains quenched and tempered steels with a hardness >45~65 HRC. - Običajno je trdota trdih delov, ki jih stružite, v razponu od 55 do 68 HRC.
Uporaba: Kaljena jekla v skupini H se uporabljajo v različnih panogah, kot je avtomobilska industrija in njeni podizvajalci, pa tudi v strojegradnji in industriji kalupov.
Oblika ostružkov: Običajno neprekinjeni, vroči ostružki. Ta visoka temperatura pomaga zmanjšati vrednost kc1 in je pomembna za reševanje težav pri uporabi.
Značilnosti obdelave: - Materiali z dolgim odrezkom. - Relativno dober nadzor odrezkov. - Potreben je negativni nagibni kot. - Rezalna sila enote: 2550~4870 N/mm² - Zahtevana rezalna sila in moč sta zelo visoki.
