Punte da trapano in metallo duro per acciaio temprato: selezione, velocità e guida all'installazione

Chiedete a qualsiasi macchinista informazioni sulla foratura dell'acciaio temprato e le stesse storie ritornano: una punta di trapano luminosa, un mandrino che stride e un foro che si rifiuta di crescere. L'acciaio per utensili a 50 HRC e oltre si comporta meno come il metallo normale e più come un abrasivo. Una volta che una parte è stata trattata termicamente, le regole cambiano e gli utensili che funzionano perfettamente sull'acciaio dolce non sopravviveranno a un singolo foro. Esistono punte in metallo duro per acciaio temprato proprio per questa situazione, ma acquistare il trapano giusto è solo metà del lavoro. L'altra metà sta adattando il substrato, la geometria e i dati di taglio alla durezza che hai di fronte. Ecco come affrontiamo questo incontro nella nostra molatura.

Perché l'acciaio temprato si comporta in modo così diverso

L'acciaio rapido è un materiale meraviglioso fino al punto in cui il pezzo diventa duro quanto l'utensile. Gli acciai trattati termicamente come D2, A2, H13, M2 e gli acciai per stampi completamente temprati si collocano comunemente tra 45 e 62 HRC e a quel livello accadono tre cose contemporaneamente sul tagliente.

• La pressione di taglio in corrispondenza della punta aumenta notevolmente e la sottile lama di una normale punta elicoidale si flette invece di tagliare.
• Quasi tutta l'energia di deformazione diventa calore, e quel calore non ha nessun posto dove andare perché l'acciaio temprato lo conduce male.
• La superficie si indurisce ulteriormente sotto un bordo di sfregamento, quindi una punta smussata rende il tentativo successivo più difficile del primo.

L'HSS perde la sua durezza sopra i 600 gradi Celsius circa, motivo per cui lucida l'acciaio temprato anziché tagliarlo. Il carburo solido mantiene la sua durezza ben oltre tale finestra e ha la resistenza alla compressione necessaria per resistere alla spinta coinvolta. Questa combinazione è l'intera ragione per cui il carburo è la risposta predefinita qui.

Ciò che rende una punta da trapano in metallo duro adatta all'acciaio temprato

Non tutte le punte in metallo duro sono punte in acciaio temprato. Due utensili possono condividere un diametro e un gambo pur comportandosi in modo completamente diverso nel taglio.

Substrato

Il metallo duro a grana micrograna e ultrafine con circa il 6-12% di cobalto offre il miglior equilibrio tra affilatura del tagliente e resistenza alla rottura trasversale. Le qualità più grossolane sono più resistenti all'impatto, ma non possono sopportare le esigenze dell'acciaio temprato con tagliente affilato e un tagliente raggiato si limita a sfregare.

Rivestimenti

Un rivestimento AlTiN, TiAlN o TiSiN agisce come una barriera termica e riduce l'attrito, mantenendo il calore nel truciolo anziché nell'utensile. I rivestimenti sono estremamente importanti, ma non possono salvare un substrato morbido. Scegli prima la qualità, poi il rivestimento.

Geometria

Un angolo di punta di 140 gradi con un'anima assottigliata riduce la spinta e aiuta l'avvio del trapano senza camminare. I margini rinforzati e una preparazione del bordo leggermente negativa resistono alla scheggiatura. La lunghezza della scanalatura dovrebbe essere la più corta consentita dal foro e i canali interni del refrigerante guadagnano il loro costo non appena la profondità supera i tre diametri. Se vuoi vedere quanto l'angolo del punto da solo cambia il comportamento, questo confronto di Punti di foratura da 118 e 135 gradi è un utile compagno di lettura.

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Abbinamento dello strumento alla fascia di durezza

La durezza è il numero più utile quando si seleziona una punta. La tabella seguente riflette la logica iniziale che utilizziamo nella conversazione con i clienti.

Dati di taglio per la foratura di metallo duro nell'acciaio temprato

L'istinto trasferito dall'acciaio dolce è quello di rallentare il mandrino e appoggiarsi all'avanzamento. Nell'acciaio temprato è più vicino alla verità il contrario: mantenere costante l'avanzamento per giro in modo che il tagliente tagli invece di sfregare e mantenere bassa la velocità superficiale.

• Velocità di superficie: circa da 40 a 60 m/min sotto 45 HRC, da 25 a 40 m/min tra 45 e 55 HRC e da 15 a 25 m/min sopra 55 HRC.
• Avanzamento per giro: da 0,05 a 0,15 mm circa per giro a seconda del diametro, con diametri maggiori all'estremità superiore.
• Profondità di taglio: da mezzo diametro a un diametro, retraendosi completamente per eliminare i trucioli.
• Refrigerante: refrigerante interno all'utensile o nebbia di aria-olio ad alta pressione; il solo liquido refrigerante raramente raggiunge il punto.

Guarda le patatine. I trucioli color argento o paglierino indicano che il processo è sano, mentre i trucioli blu o luminosi indicano che la velocità superficiale o l'avanzamento sono errati.

Regole di installazione che mantengono vivo il carburo

Il carburo è fragile e la perforazione dell'acciaio temprato non perdona nulla. La maggior parte delle punte rotte che vediamo sono causate dalla configurazione piuttosto che dalla pendenza.

• Misurare la decentratura sullo stelo e mantenere la eccentricità totale indicata inferiore a 0,01 mm. Ogni micron in più moltiplica il carico su una scanalatura.
• Utilizzare la punta e il supporto più corti che raggiungono il foro. I portatronchi battono le lunghe estensioni della pinza.
• Bloccare il pezzo vicino al foro ed eliminare il movimento; basta una frazione di millimetro per scheggiare un bordo.
• Non forare mai l'acciaio temprato a mano, perché l'avanzamento manuale varia il carico ad ogni oscillazione.
• Puntare con una punta da centraggio in carburo, quindi inserire con avanzamento costante e senza sostare sul fondo.
• Sostituisci una punta smussata invece di ritoccarla a mano, cosa che di solito distrugge la preparazione del bordo.

Per i fori più profondi di cinque diametri, un design dedicato del foro profondo con geometria a refrigerante interno fa la differenza tra un foro diritto e un pezzo scartato.

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Quando la foratura non è la risposta: fresare invece il foro

Al di sopra di circa 55 HRC, o quando il foro è grande rispetto alla macchina, l'interpolazione elicoidale è spesso la strada più intelligente. Una fresa ad alta precisione si tuffa con un angolo basso e orbita verso l'esterno, distribuendo il carico lungo la scanalatura invece di concentrarlo in un punto. Il risultato è un foro più rotondo, un rischio molto inferiore di rottura dell'utensile sepolto nel pezzo finito e tolleranze di posizione che rimangono valide senza un'operazione di alesatura separata. Le qualità ultra-dure con tagliente rinforzato e struttura a micrograna fine sono realizzate proprio per questo tipo di lavoro.

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Scelta di un partner di produzione per utensili in acciaio temprato

La foratura dell'acciaio temprato è un problema di attrezzatura e un utensile funziona altrettanto bene della rettifica che sta dietro di esso. Changzhou Maton Tools è un produttore di utensili in metallo duro con sede a Xixiashu, la città degli utensili sul delta del fiume Yangtze. Rettifichiamo le nostre punte e frese su centri di rettifica CNC importati a cinque e sei assi e li ispezioniamo con attrezzature di alta precisione provenienti da Germania, Giappone e Svizzera. Il nostro team comprende due ingegneri senior di livello professore e più di dieci ingegneri di attrezzature, supportati da una lunga partnership di ricerca con l'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina orientale e da più di dieci brevetti. Lavoriamo secondo ISO9001 e serviamo clienti nei settori aerospaziale, automobilistico, elettronico, della costruzione di stampi e della difesa.

Il nostro punte da trapano in metallo duro integrale La gamma comprende punte elicoidali per uso generale, punte per fori profondi, punte con scanalatura diritta e modelli a tre scanalature. Comunicaci la durezza del tuo materiale e la configurazione della macchina e ti consiglieremo il grado, il rivestimento e la geometria adatti prima di effettuare un ordine.

Punti chiave

• Il carburo prevale sull'acciaio temprato grazie alla durezza a caldo e alla resistenza alla compressione, non grazie al suo rivestimento.
• Abbina il substrato e la geometria alla fascia di durezza; un trapano da 30 HRC e un trapano da 55 HRC sono strumenti diversi.
• Mantenere bassa la velocità di superficie e un avanzamento costante per giro, con brevi colpi e refrigerante erogato al punto.
• La rigidità, la bassa concentricità e l'avanzamento costante prevengono più rotture di qualsiasi cambio di qualità.
• Al di sopra di 55 HRC, prendi in considerazione la fresatura elicoidale con una fresa ultradura invece della perforazione.