ความต้องการวัสดุเครื่องตัดกัด

ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับเครื่องกัดเพื่อตัดวัสดุบางชนิด
1) มีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูง: ที่อุณหภูมิปกติ วัสดุที่ใช้ตัดจะต้องมีความแข็งเพียงพอที่จะตัดชิ้นงานได้ หากมีความทนทานต่อการสึกหรอสูง เครื่องมือจะไม่สึกหรอและยืดอายุการใช้งาน
2) ทนความร้อนได้ดี: เครื่องมือจะสร้างความร้อนจำนวนมากในระหว่างกระบวนการตัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความเร็วในการตัดสูง อุณหภูมิจะสูงมาก ดังนั้น วัสดุเครื่องมือจึงควรมีความทนทานต่อความร้อนที่ดี ไม่เพียงแต่ที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น แต่ยังรักษาความแข็งสูงไว้ได้และมีความสามารถในการตัดต่อเนื่อง คุณสมบัติความแข็งที่อุณหภูมิสูงนี้เรียกอีกอย่างว่าความแข็งตามอุณหภูมิหรือความแข็งสีแดง
3) ความแข็งแรงสูงและความเหนียวที่ดี: ในระหว่างกระบวนการตัด เครื่องมือตัดจะต้องทนต่อแรงกระแทกขนาดใหญ่ ดังนั้นวัสดุเครื่องมือตัดจะต้องมีความแข็งแรงสูง มิฉะนั้นจะแตกหักและเสียหายได้ง่าย เนื่องจากเครื่องตัดกัดอาจได้รับแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน วัสดุเครื่องตัดกัดจึงควรมีความทนทานที่ดีเช่นกัน เพื่อไม่ให้เกิดการแตกหรือบิ่นได้ง่าย
วัสดุที่นิยมใช้สำหรับเครื่องกัด
1) เหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูง (เรียกว่า เหล็กกล้าความเร็วสูง เหล็กกล้าหน้า ฯลฯ) แบ่งออกเป็น 2 ประเภท: เหล็กกล้าความเร็วสูงเอนกประสงค์และเหล็กกล้าความเร็วสูงเอนกประสงค์
มีลักษณะเด่นดังนี้:
ก. องค์ประกอบของโลหะผสม ได้แก่ ทังสเตน โครเมียม โมลิบดีนัม และวาเนเดียม ค่อนข้างสูง และความแข็งในการชุบแข็งสามารถถึง HRC62-70 ได้ แต่ยังคงรักษาความแข็งสูงไว้ได้ที่อุณหภูมิสูง 600 องศา
ข. คมตัดมีความแข็งแรงและเหนียวดี ทนต่อการสั่นสะเทือนได้ดี สามารถใช้ทำเครื่องมือที่มีความเร็วในการตัดปานกลางได้ สำหรับเครื่องมือกลที่มีความแข็งแรงต่ำ เครื่องตัดกัดเหล็กความเร็วสูงก็ยังสามารถตัดได้อย่างราบรื่น
ค. มีประสิทธิภาพกระบวนการที่ดี ค่อนข้างง่ายต่อการตี แปรรูป และลับคม และยังสามารถผลิตเครื่องมือที่มีรูปร่างซับซ้อนมากขึ้นได้ด้วย
d. เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุคาร์ไบด์ซีเมนต์แล้ว ยังมีข้อเสีย เช่น ความแข็งต่ำกว่า ความแข็งสีแดงต่ำ และทนต่อการสึกหรอต่ำ
2) คาร์ไบด์ซีเมนต์: ทำจากโลหะคาร์ไบด์ ทังสเตนคาร์ไบด์ ไททาเนียมคาร์ไบด์ และสารยึดเกาะโลหะ โดยหลักๆ แล้วคือโคบอลต์ ผ่านกระบวนการผงโลหะ
คุณสมบัติหลักๆ มีดังนี้:
ก. สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้และยังคงประสิทธิภาพการตัดที่ดีได้ที่อุณหภูมิประมาณ 800-1000 องศา เมื่อทำการตัด สามารถใช้ความเร็วในการตัดที่สูงกว่าเหล็กกล้าความเร็วสูง 4-8 เท่า
ข. มีความแข็งสูงที่อุณหภูมิห้องและทนต่อการสึกหรอได้ดี
c. ความแข็งแรงในการดัดโค้งต่ำ ความเหนียวต่อแรงกระแทกต่ำ และใบมีดไม่คมง่าย
คาร์ไบด์ซีเมนต์ที่ใช้กันทั่วไปสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท:
① ทังสเตน-โคบอลต์คาร์ไบด์ (YG)
เกรดที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ YG3, YG6 และ YG8 ตัวเลขแสดงเปอร์เซ็นต์ของปริมาณโคบอลต์ ยิ่งปริมาณโคบอลต์มาก ความเหนียวและความต้านทานต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนก็จะดีขึ้น แต่ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอจะลดลง ดังนั้น โลหะผสมจึงเหมาะสำหรับการตัดเหล็กหล่อและโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และยังสามารถใช้ตัดชิ้นส่วนที่มีแรงกระแทกสูง เหล็กชุบแข็ง และสแตนเลสได้อีกด้วย
②คาร์ไบด์ไททาเนียม-โคบอลต์ (YT)
เกรดที่ใช้กันทั่วไปได้แก่ YT5, YT15 และ YT30 ตัวเลขแสดงเปอร์เซ็นต์ของไททาเนียมคาร์ไบด์ หลังจากคาร์ไบด์ซีเมนต์มีไททาเนียมคาร์ไบด์แล้ว สามารถเพิ่มอุณหภูมิการยึดเกาะของเหล็ก ลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน และเพิ่มความแข็งและความต้านทานการสึกหรอเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ช่วยลดความแข็งแรงและความเหนียวในการดัด และทำให้คุณสมบัติเปราะบาง ดังนั้น โลหะผสมจึงเหมาะสำหรับการตัดชิ้นส่วนเหล็ก
③ คาร์ไบด์ซีเมนต์เอนกประสงค์
เพิ่มคาร์ไบด์โลหะหายากในปริมาณที่เหมาะสม เช่น คาร์ไบด์แทนทาลัมและคาร์ไบด์ไนโอเบียม ลงในคาร์ไบด์ซีเมนต์สองประเภทข้างต้น เพื่อทำให้เมล็ดละเอียดขึ้น และปรับปรุงความแข็งที่อุณหภูมิสูงและปกติ ความต้านทานการสึกหรอ อุณหภูมิการยึดเกาะ และความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน สามารถเพิ่มความเหนียวของโลหะผสมได้ ดังนั้น เครื่องมือคาร์ไบด์ซีเมนต์ประเภทนี้จึงมีประสิทธิภาพการตัดที่ครอบคลุมและความคล่องตัวที่ดีกว่า แบรนด์ต่างๆ ได้แก่ YW1, YW2 และ YA6 เป็นต้น เนื่องจากมีราคาค่อนข้างแพง จึงใช้เป็นหลักสำหรับวัสดุแปรรูปที่ยาก เช่น เหล็กกล้าแรงสูง เหล็กกล้าทนความร้อน เหล็กกล้าไร้สนิม เป็นต้น