Os materiais modernos para ferramentas de corte experimentaron máis de 100 anos de historia de desenvolvemento, desde o aceiro para ferramentas de carbono ata o aceiro para ferramentas de alta velocidade,carburo cementado, ferramenta de cerámicaemateriais de ferramenta superdurosNa segunda metade do século XVIII, o material orixinal para ferramentas era principalmente o aceiro de carbono para ferramentas. Porque naquel momento utilizábase como o material máis duro que se podía mecanizar para ferramentas de corte. Non obstante, debido á súa temperatura de resistencia á calor moi baixa (por debaixo dos 200 °C), os aceiros de carbono para ferramentas teñen a desvantaxe de se desmoroar inmediata e completamente debido á calor de corte ao cortar a altas velocidades, e o rango de corte é limitado. Polo tanto, agardamos con interese materiais para ferramentas que se poidan cortar a altas velocidades. O material que xorde para reflectir esta expectativa é o aceiro rápido.
O aceiro rápido, tamén coñecido como aceiro frontal, foi desenvolvido por científicos estadounidenses en 1898. Non é tanto que conteña menos carbono que o aceiro para ferramentas de carbono, senón que se lle engade volframio. Debido ao papel do carburo de volframio duro, a súa dureza non se reduce en condicións de alta temperatura e, como se pode cortar a unha velocidade moito maior que a velocidade de corte do aceiro para ferramentas de carbono, denomínase aceiro rápido. De 1900 a 1920, apareceu o aceiro rápido con vanadio e cobalto, e a súa resistencia á calor aumentou a 500-600 °C. A velocidade de corte do aceiro alcanza os 30-40 m/min, o que aumenta case 6 veces. Desde entón, coa serialización dos seus elementos constituíntes, formáronse aceiros rápidos de volframio e molibdeno. Aínda se usa amplamente ata o de agora. A aparición do aceiro rápido provocou unha
revolución no procesamento de corte, mellorando enormemente a produtividade do corte de metais e requirindo un cambio completo na estrutura da máquina ferramenta para adaptarse aos requisitos de rendemento de corte deste novo material de ferramenta. A aparición e o desenvolvemento posterior de novas máquinas ferramenta, á súa vez, levou ao desenvolvemento de mellores materiais para ferramentas, e as ferramentas foron estimuladas e desenvolvidas. Nas novas condicións da tecnoloxía de fabricación, as ferramentas de aceiro rápido tamén teñen o problema de limitar a durabilidade da ferramenta debido á calor de corte ao cortar a alta velocidade. Cando a velocidade de corte alcanza os 700 °C, o aceiro rápido
a punta está completamente desafilada e, a unha velocidade de corte superior a este valor, é completamente imposible cortar. Como resultado, xurdiron materiais de ferramenta de carburo que manteñen unha dureza suficiente en condicións de temperatura de corte máis elevadas que as anteriores e pódense cortar a temperaturas de corte máis elevadas.
Os materiais brandos pódense cortar con materiais duros e, para cortar materiais duros, é necesario usar materiais que sexan máis duros ca el. A substancia máis dura da Terra neste momento é o diamante. Aínda que os diamantes naturais se descubriron hai moito tempo na natureza e teñen unha longa historia de uso como ferramentas de corte, os diamantes sintéticos tamén se sintetizaron con éxito xa a principios dos anos 50 do século XX, pero o uso real dos diamantes para fabricar amplamente...materiais de ferramentas de corte industriaisaínda é unha cuestión das últimas décadas.
Por unha banda, co desenvolvemento da tecnoloxía espacial moderna e da tecnoloxía aeroespacial, o uso de materiais de enxeñaría modernos é cada vez máis abundante, aínda que o aceiro rápido mellorado, o carburo cementado enovos materiais de ferramentas cerámicasNo corte de pezas de procesamento tradicionais, a velocidade de corte e a produtividade de corte duplicáronse ou incluso aumentaron decenas de veces, pero ao usalas para procesar os materiais mencionados, a durabilidade da ferramenta e a eficiencia de corte seguen sendo moi baixas, e a calidade de corte é difícil de garantir, ás veces incluso incapaz de procesar, a necesidade de usar materiais de ferramenta máis afiados e resistentes ao desgaste.
Por outra banda, co rápido desenvolvemento da tecnoloxía modernafabricación de maquinariae a industria de procesamento, a ampla aplicación de máquinas-ferramenta automáticas, centros de mecanizado de control numérico por computadora (CNC) e talleres de mecanizado non tripulados, para mellorar aínda máis a precisión do procesamento, reducir o tempo de cambio de ferramentas e mellorar a eficiencia do procesamento, fanse requisitos cada vez máis urxentes para ter materiais de ferramenta máis duradeiros e estables. Neste caso, as ferramentas de diamante desenvolvéronse rapidamente e, ao mesmo tempo, o desenvolvemento demateriais para ferramentas de diamantetamén foi moi promocionado.
Materiais para ferramentas de diamanteteñen unha serie de excelentes propiedades, con alta precisión de procesamento, velocidade de corte rápida e longa vida útil. Por exemplo, o uso de ferramentas Compax (lámina composta de diamante policristalino) pode garantir o procesamento de decenas de miles de pezas de aneis de pistón de aliaxe de silicio e aluminio e as súas puntas de ferramentas permanecen basicamente inalteradas; O mecanizado de laterais de aluminio de aeronaves con fresas de gran diámetro Compax pode alcanzar velocidades de corte de ata 3660 m/min; Estas son incomparables coas ferramentas de carburo.
Non só iso, o uso demateriais para ferramentas de diamantetamén pode ampliar o campo de procesamento e cambiar a tecnoloxía de procesamento tradicional. No pasado, o procesamento de espellos só podía usar o proceso de esmerilado e pulido, pero agora non só se poden usar ferramentas de diamante monocristalino natural, senón que nalgúns casos tamén se poden usar ferramentas de materiais compostos superduros PDC para cortes precisos de superprecisión, para lograr o torneado en lugar de esmerilado. Coa aplicación deferramentas superduras, xurdiron algúns conceptos novos no campo do mecanizado, como o uso de ferramentas PDC, a velocidade de xiro limitante xa non é a ferramenta senón a máquina ferramenta, e cando a velocidade de xiro supera unha determinada velocidade, a peza e a ferramenta non se quentan. As implicacións destes conceptos innovadores son profundas e ofrecen perspectivas ilimitadas para a industria do mecanizado moderna.
Data de publicación: 02-11-2022
