Los materiales de herramientas de corte modernos han experimentado más de 100 años de historia de desarrollo, desde acero para herramientas al carbono hasta acero para herramientas de alta velocidad.carburo cementado, herramienta de ceramicaymateriales de herramientas superduros. En la segunda mitad del siglo XVIII, el material original para las herramientas era principalmente acero al carbono. Porque en aquella época se utilizaba como el material más duro que podía mecanizarse en herramientas de corte. Sin embargo, debido a su muy baja temperatura resistente al calor (por debajo de 200 °C), los aceros al carbono para herramientas tienen la desventaja de perder el filo inmediata y completamente debido al calor de corte cuando se cortan a altas velocidades, y el rango de corte es limitado. Por lo tanto, esperamos materiales para herramientas que puedan cortarse a altas velocidades. El material que surge para reflejar esta expectativa es el acero rápido.
El acero rápido, también conocido como acero frontal, fue desarrollado por científicos estadounidenses en 1898. No es tanto que contenga menos carbono que el acero para herramientas al carbono, sino que se le añade tungsteno. Debido a la función del carburo de tungsteno duro, su dureza no se reduce en condiciones de alta temperatura y, debido a que se puede cortar a una velocidad mucho mayor que la velocidad de corte del acero para herramientas al carbono, se denomina acero de alta velocidad. Entre 1900 y 1920 apareció el acero rápido con vanadio y cobalto, y su resistencia al calor aumentó a 500-600 °C. La velocidad de corte del acero alcanza 30~40 m/min, que aumenta casi 6 veces. Desde entonces, con la serialización de sus elementos constitutivos, se han formado aceros rápidos de tungsteno y molibdeno. Todavía se usa ampliamente hasta ahora. La aparición del acero rápido ha provocado un
revolución en el procesamiento de corte, mejorando enormemente la productividad del corte de metales y requiriendo un cambio completo en la estructura de la máquina herramienta para adaptarse a los requisitos de rendimiento de corte de este nuevo material de herramienta. La aparición y el mayor desarrollo de nuevas máquinas herramienta, a su vez, han conducido al desarrollo de mejores materiales para herramientas, y se han estimulado y desarrollado herramientas. Bajo las nuevas condiciones de la tecnología de fabricación, las herramientas de acero de alta velocidad también tienen el problema de limitar la durabilidad de la herramienta debido al calor de corte cuando se corta a alta velocidad. Cuando la velocidad de corte alcanza los 700 °C, el acero de alta velocidad
La punta está completamente desafilada y, a una velocidad de corte superior a este valor, es completamente imposible cortar. Como resultado, han surgido materiales de herramientas de carburo que mantienen una dureza suficiente en condiciones de temperatura de corte más altas que las anteriores y pueden cortarse a temperaturas de corte más altas.
Los materiales blandos se pueden cortar con materiales duros y, para cortar materiales duros, es necesario utilizar materiales que sean más duros que ellos. La sustancia más dura que existe actualmente en la Tierra es el diamante. Aunque los diamantes naturales se han descubierto desde hace mucho tiempo en la naturaleza y tienen una larga historia de uso como herramientas de corte, los diamantes sintéticos también se han sintetizado con éxito ya a principios de los años 50 del siglo XX, pero el uso real de los diamantes para fabricar ampliamentemateriales para herramientas de corte industrialessigue siendo una cuestión de las últimas décadas.
Por un lado, con el desarrollo de la tecnología espacial y aeroespacial moderna, el uso de materiales de ingeniería modernos es cada vez más abundante, aunque el acero rápido mejorado, el carburo cementado ynuevos materiales para herramientas cerámicasen el corte de piezas de trabajo de procesamiento tradicional, la velocidad de corte y la productividad de corte se duplicaron o incluso aumentaron decenas de veces, pero cuando se usan para procesar los materiales anteriores, la durabilidad de la herramienta y la eficiencia de corte siguen siendo muy bajas, y la calidad del corte es difícil. para garantizar, a veces incluso sin poder procesar, la necesidad de utilizar materiales de herramienta más afilados y resistentes al desgaste.
Por otra parte, con el rápido desarrollo de la modernidadfabricación de maquinariaY la industria de procesamiento, la amplia aplicación de máquinas herramienta automáticas, centros de mecanizado de control numérico por computadora (CNC) y talleres de mecanizado no tripulados, con el fin de mejorar aún más la precisión del procesamiento, reducir el tiempo de cambio de herramientas y mejorar la eficiencia del procesamiento, son requisitos cada vez más urgentes. hecho para tener materiales de herramientas más duraderos y estables. En este caso, las herramientas diamantadas se han desarrollado rápidamente y, al mismo tiempo, el desarrollo demateriales de herramientas de diamanteTambién se ha promocionado mucho.
Materiales de herramientas de diamanteTienen una serie de excelentes propiedades, con alta precisión de procesamiento, velocidad de corte rápida y larga vida útil. Por ejemplo, el uso de herramientas Compax (lámina compuesta de diamante policristalino) puede garantizar el procesamiento de decenas de miles de piezas de anillos de pistón de aleación de silicio y aluminio y sus puntas de herramientas se mantienen básicamente sin cambios; El mecanizado de largueros de aluminio de aviones con fresas de gran diámetro Compax puede alcanzar velocidades de corte de hasta 3660 m/min; Son incomparables con las herramientas de carburo.
No sólo eso, el uso demateriales de herramientas de diamanteTambién puede ampliar el campo de procesamiento y cambiar la tecnología de procesamiento tradicional. En el pasado, el procesamiento de espejos solo podía usar el proceso de esmerilado y pulido, pero ahora no solo se pueden usar herramientas de diamante de cristal único natural, sino que también, en algunos casos, también se pueden usar herramientas compuestas súper duras PDC para cortes cerrados de súper precisión, para lograr torneado. en lugar de moler. Con la aplicación deherramientas súper duras, han surgido algunos conceptos nuevos en el campo del mecanizado, como el uso de herramientas PDC, la velocidad de giro límite ya no es la herramienta sino la máquina herramienta, y cuando la velocidad de giro supera una determinada velocidad, la pieza y la herramienta no no calor. Las implicaciones de estos conceptos innovadores son profundas y ofrecen perspectivas ilimitadas para la industria del mecanizado moderna.
Hora de publicación: 02-nov-2022
