Productieve snijmaterialen Productieve snijmaterialen voor het draaienvoor het draaien

Technologie seminar draaien

Friedrich Momper

en

Loek Bergsma

Belasting van een gereedschapsnijkant

Duur belasting Directe belasting

Mechanische belasting

Thermische belasting

Chemischebelasting

HardheidBuigvastheid

Hardheid en buigvastheid bij hoge temperaturen

DiffusieChemische reactie

vc:f:

Thermischevermoeidheid

Adhesie

vc:f:

vc:f:

Taaiheid

Snijmaterialen voor het draaien

Schneidstoffe für die

Zerspanung

Ongecoat hardmetaal

Gecoat hardmetaal

Ongecoat cermet

Gecoat cermet

Oxide keramiek

Mengkeramiek

Whiskerkeramiek

Siliciumnitrietkeramiek

CBN

Diamantgecoate snijmaterialen

PKD

• Hoge hardheid en drukvastheid

• Voldoende buigvastheid en taaiheid

• Slijtvast

• Hittebestendig

• Oxidatiebestendig

• Minimale neiging tot diffusie en plakken

• Homogene binding en structuur

• Reproduceerbaar slijtagebeeld

Vereiste eigenschappen van snijmaterialen

Eigenschappen van diverse snijmaterialen

Oxid-kera-miek

CBNS

lijt

vast

hei

d,

har

dh

eid

bij

ho

ge

tem

p.

Taaiheid en buigvastheid

Meng-kera-miek

Whisker-keramiek

Silizium-nitriet-

keramiek

Cermet

Gecoat hardmetaal

Ongecoathardmetaal HSS

PKD

Het ideale snijmateriaal

nach König, Fertigungsverfahren Band 1

De hardheid van snijmateriaal in relatie tot de temperatuur

0

500

1000

1500

2000

2500H

ard

hei

d V

icke

rs H

V10

20°C 200°C 400°C 600°C 800°C 1000°C

Staal

Hardmetaal

Si3N4-Keramiek

Oxidekeramiek

Mengkeramiek

Physische eigenschappen van snijmaterialen

Hardheid Buigsterkte Max. snijkant-Vickers HV10/30 N/mm2 temperatuur C°

HSS 1000 3000 550Hardmetaal 1200-1800 1300-3200 1300Keramiek 2000-26000 600-900 1550CBN 4000 500-800 1450PKD 5000 600-1100 800

Fabricage van hardmetaal

Wolframcarbide

Titaancarbide

Tantaalcarbide

Kobalt

Grondstoffen Poeder Persen Sinteren

Snijplaat voor hetsinteren

Snijplaat voor hetsinteren

Snijplaat na hetsinteren

Snijplaat na hetsinteren

Persdruk10 - 40 kN/cm2

Krimp15% - 20%

WC

TiC

TaC

Co

Verdere bewerking aan het ruwe deel

Coaten

Omtrek-slijpen

Oplegvlak-slijpen

Snijkant-behandeling

Coaten

Verronde snijkant

Gefaasdesnijkant

Snijkantbehandeling

Oplegvlak-slijpen

ISO-wissel-plaat

Fix-Perfectwisselplaat

Structuur en coating

PVD-coatingPVD-coating

CVD-coatingCVD-coating SiliciumnitrietSiliciumnitriet

WhiskerkeramiekWhiskerkeramiek

Coatingsproces

CVD

MT-CVD

PVD

CVD/PVD

Chemical Vapour Deposition = chemische afscheiding, hoge temperaturen ca. 1100 - 1200°C

Midden-Temperatuur-CVD ca. 750 - 800°C

Physical Vapour Deposition = physikalische afscheiding, lage temperatuur, ca. 450 - 500°C

Combinatie van beide processen

Indeling van materiaalgroepen volgens VDI 3323

A

Ongelegeerd staal en gietstaal < 600 N/mm2Laaggelegeerd staal en gietstaal < 900 N/mm2Hooggelegeerd staal en gietstaal > 900 N/mm2Roestvrij staal en gietstaal < 750 N/mm2- ferritisch / martensitisch -

Roestvrij staal en gietstaal > 750 N/mm2- austenitisch -

Tempergietijzer wit/zwartGrijs gietijzerModulair gietijzerferritisch / perlitisch

Non-ferro- MetalenKunststoffen

Hittebestendige legeringenTitaan -en titaanlegeringen

Hard gietijzer > 60 ShoreGehard staal > 45 HRC

R

F

N

S

H

0 10 20 30 400

Hoge specifiekesnijkracht

Lange spanen

Ck 151015

X5CrNiMo316

Ck 451045

Al-Si

40 NiCrMo4340

Ti-6Al-4V

Inconel 718

GGGductiel C.I.

GGgijs C.I.

Rek in %

Verspaanbaarheid van materialen

Trekspanning

Moeilijk

verspaanbaar

Makkelijk

verspaanbaar

Draaien van gietijzer

• Snijsnelheidvc : 400 - 1000 m/min

• Voedingf : 0.3 - 0.6 mm/U

• Onderbroken snede is mogelijk

• Zowel nat als droog inzetbaar

Inzet van Siliciumnitriet keramiek Kyon 3500

Draaien met gecoat Cermet KT 325

Nat DroogHM-soort : HM ongecoat KT325(Cermet gecoat) Wisselplaat : DNMG150608 DNMG110408-33Snijsnelheid : 250 - 350 m/minVoeding : 0,15 - 0,25 mm Snedediepte : 0,2 - 0,6 mmResultaat : 100% 200%

Nat DroogHM-soort : HM ongecoat KT325(Cermet gecoat) Wisselplaat : DNMG150608 DNMG110408-33Snijsnelheid : 250 - 350 m/minVoeding : 0,15 - 0,25 mm Snedediepte : 0,2 - 0,6 mmResultaat : 100% 200%

Turbinedeel

Materiaal :Inconel 718

Hardheid :240 HB

Machine :VDF 800

Turbinedeel

Materiaal :Inconel 718

Hardheid :240 HB

Machine :VDF 800

Bewerkingsopdracht: Vlakdraaien, niet onderbroken

WSP RNGN120700T00520Klemhouder CRSNL 2525 M12HM-soort Whiskerkeramiek KY4300

Snijsnelheid 200 m/minVoeding 0,2 mmSnedediepte 1,5 mmBewerkingstijd/deel 2,5 minStandtijd 3 5 min

Bewerkingsopdracht: Vlakdraaien, niet onderbroken

WSP RNGN120700T00520Klemhouder CRSNL 2525 M12HM-soort Whiskerkeramiek KY4300

Snijsnelheid 200 m/minVoeding 0,2 mmSnedediepte 1,5 mmBewerkingstijd/deel 2,5 minStandtijd 3 5 min

Het voordraaien van Inconel mit KY4300

Het draaien van gehard staal

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Misch-keramik

CBN

AnzahlSchneiden

Kosten /Schneide

Materiaal : 20MnCr5 / 60-62 HRCHM-soort : CBN / MischkeramikWisselplaat : SNGN120716TSnijsnelheid : 165 m/minVoeding : 0,08 mmSnedediepte : 0,125 mmKoeling : geenSnijtijd : 0,22 minEinde standtijd : oppervlaktegesteldheid

Materiaal : 20MnCr5 / 60-62 HRCHM-soort : CBN / MischkeramikWisselplaat : SNGN120716TSnijsnelheid : 165 m/minVoeding : 0,08 mmSnedediepte : 0,125 mmKoeling : geenSnijtijd : 0,22 minEinde standtijd : oppervlaktegesteldheid