Unterschiedliche Schneidstoffe

Heute werden wir über die gängigsten Schneidwerkzeugmaterialien diskutieren, die in der mechanischen Industrie verwendet werden. Werkzeug spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Bearbeitung. Die Form des Werkstücks, seine Oberflächenbeschaffenheit und einige andere Eigenschaften hängen direkt vom Werkzeugmaterial und seiner Konstruktion ab. Ein richtig konstruiertes Werkzeug mit geeignetem Material sorgt für eine bessere Oberflächengüte und hohe Genauigkeit. Die wichtigsten Eigenschaften des Werkzeugs sind:

• Es sollte eine hohe Warmhärte haben.
• Hohe Verschleißfestigkeit.
• Werkzeug sollte eine hohe Zähigkeit und Härte haben.
• Es sollte eine hohe Wärmeleitfähigkeit haben.
• Das Werkzeug arbeitet beim Schneiden mit hoher Temperatur, daher sollte es
  einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben.
• Werkzeug sollte eine hohe Festigkeit haben.
• Es sollte einen niedrigen Reibungskoeffizienten haben und chemisch stabil sein.

Materialien für Schneidwerkzeuge:

Die gebräuchlichsten Konstruktionsmaterialien, die im Werkzeugbau verwendet werden, sind:

Werkzeug aus Kohlenstoffstahl:

Kohlenstoffstahl wird häufig für die Bearbeitung weicher Materialien wie Magnesium, Aluminium, Holz usw. verwendet. Er enthält Kohlenstoff, Silizium und Magnesium als Bestandteil. Dieses Material wird zur Herstellung von Handbohrern mit schmaler Klinge, Gewindebohrern, Matrizen, Meißeln usw. verwendet. Seine Schnittgeschwindigkeit beträgt etwa 10 mm und die höchste Temperatur, bis zu der es arbeiten kann, beträgt 200 – 250 Grad Celsius.

Schnellarbeitsstahl (HSS):

Schnellarbeitsstahl ist ein weit verbreitetes Werkzeugmaterial, das eine Legierung aus Wolfram, Chrom und Vanadium ist. Es enthält 18 % Wolfram, 4 % Chrom und 1 % Vanadium. Dieses Material ist tiefhärtend und kann in Öl, Luft oder Salz abgeschreckt werden. Es hat höchste Zähigkeit. Seine Schnittgeschwindigkeit beträgt ca. 30 – 50 mm. Es kann bis zu 650 Grad Celsius arbeiten.

Je nach Materialzusammensetzung kann es in zwei Haupttypen unterteilt werden.

1. Wolframartige Stähle, in denen Wolfram als Hauptlegierungselement verwendet wird.2. Stahl vom Molybdäntyp, bei dem Wolfram teilweise oder vollständig durch Molybdän ersetzt ist. Es ist billiger als Wolframstahl und hat eine größere Zähigkeit bei gleicher Härte.

Stellit:

Stellit ist eine Nichteisenlegierung mit Kobalt, Chrom, Wolfram, mit Molybdän und Bor. Kobalt wird zu etwa 38 – 53 Prozent, Chrom zu 30 – 33 Prozent, Wolfram zu etwa 10 – 20 Prozent und Kohlenstoff zu etwa 1 – 3 Prozent verwendet. Dieses Material hat Zwischeneigenschaften zwischen HSS und Hartmetall. Seine Schnittgeschwindigkeit beträgt ca. 50 – 80 mm. Seine höchste Arbeitstemperatur liegt bei etwa 900 Grad Celsius.

Dieses Werkzeugmaterial wird hauptsächlich für die Schruppbearbeitung bei relativ hoher Geschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit verwendet und kann schwierigere Materialien wie hochfeste Stähle, rostfreie Stähle und wärmebehandelte widerstandsfähige Stähle bearbeiten.

Zementhartmetallwerkzeug:

Es wird durch Pulvermetallurgie-Technik hergestellt. Kobalt fungiert in diesem Material als Bindematerial. Diese Materialien können in drei Arten unterteilt werden.

1. Gerades Hartmetall mit Kobalt als Binder.2. Wolframkarbid mit Kobalt als Bindemittel und mit großen Prozentsätzen an Karbiden von Titan, Tantal, Niob und Niob etc.3. Titancarbid mit Nickel oder Molybdän als Bindematerial.

Seine höchste Geschwindigkeit, bis zu der es arbeiten kann, beträgt etwa 60-200 mm und seine Arbeitstemperaturgrenze liegt bei 1000-1200 Grad Celsius.

Alle Hartmetalle sind im fertigen Zustand extrem spröde und schwach in ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Schlag- und Stoßbelastung. Deshalb sind Vibrationen für Hartmetallwerkzeuge sehr schädlich.

Keramik:

Dieses Werkzeug ist eine Kombination aus Siliziumkarbid und Aluminiumoxid. Es wird auch durch Pulvermetallurgie hergestellt.
Es kann nicht mit niedriger Geschwindigkeit arbeiten. Dieses Werkzeugmaterial hat eine sehr hohe Abriebfestigkeit und ist hart im Vergleich zu Hartmetallwerkzeugen. Es wird insbesondere für die Bearbeitung von Gusseisen und hochfestem Stahl mit höherer Schnittgeschwindigkeit im Vergleich zu Hartmetallwerkzeugen verwendet. Seine höchste Arbeitstemperatur liegt bei etwa 1400 Grad Celsius. Seine Schnittgeschwindigkeit beträgt ca. 300 – 600 mm.

Cermets:

Die Kombination von Keramik mit Metall ist als Cermets bekannt. Dieses Material hat eine hohe Feuerfestigkeit von Keramik und eine hohe Zähigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit von Metall. Die übliche Kombination ist Aluminiumoxid mit Metall (W, Mo, Bor, Ti etc.) in einer Menge von 10 Prozent.

Diamant

Diamant ist das bekannteste harte Werkzeugmaterial auf der Erde. Es hat eine gute Wärmeleitfähigkeit, eine geringe Wärmeausdehnung und einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Die Schnittgeschwindigkeit beträgt ca. 1500 – 2000 mmm. Es wird zur Bearbeitung von harten Materialien wie Hartmetall, Nitriden usw. verwendet. Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung von NE-Materialien verwendet.

Kubisches Bornitrid

Es ist nach Diamant das zweithärteste Material. Es ist kein natürliches Material. Es besteht aus Stickstoff- und Boratomen. Dieses hat eine hohe Härte und eine hohe Wärmeleitfähigkeit. CBN ist chemisch inert und wird als Ersatz für Diamant zur Bearbeitung von Stahl verwendet. Es wird hauptsächlich als Schleifmittel in Schleifscheiben verwendet. Seine höchste Schnittgeschwindigkeit liegt bei etwa 600 – 800 mmm.

UCON:

Es ist ein neues Schneidmaterial. Es besteht zu 50 Prozent aus Niobium, zu 30 Prozent aus Titan und zu 20 Prozent aus Wolfram. Dieses hat eine hohe Härte, eine hohe Zähigkeit und eine hervorragende Stoßfestigkeit. Es wird hauptsächlich für Stahlschneidmaterial verwendet und ist nicht zum Schneiden von Gusseisen, Edelstahl und Superlegierungen geeignet, die Ni, Co und Ti als Grundmaterial enthalten. UCON erhöht die Schnittgeschwindigkeit um 60 Prozent im Vergleich zu Wolframcarbid.

Coronite:

Es ist ein neuer Schneidstoff, dessen Eigenschaften zwischen denen von HSS und Hartmetall liegen. Dieses Material besteht aus feinkörnigem TiCN, das gleichmäßig in einem Material aus wärmebehandelbarem Stahl verteilt ist. Es wird zur Herstellung kleiner und mittlerer Bohrer und Fräser verwendet. Es wird auch in der Compoundier- und Beschichtungstechnik eingesetzt. Es wird hauptsächlich als Kernmaterial für HSS oder Federstahl verwendet.

Hier geht es um die gängigsten Schneidstoffmaterialien, die in der mechanischen Industrie verwendet werden. Wenn Sie Fragen zu diesem Artikel haben, stellen Sie diese per Kommentar. Wenn Ihnen dieser Artikel gefällt, vergessen Sie nicht, ihn in Ihren sozialen Netzwerken zu teilen. Abonnieren Sie unsere Website für weitere informative Artikel. Danke fürs Lesen.