Hartmetallwerkzeuge und Hartmetallhalter - Vorteile und Anwendungen

Hartmetall ist ein Stahl, der für Klingen, Bits und andere Werkzeuge zum Schneiden von Metallen und anderen Materialien verwendet wird. Das Hartmetallmaterial, auch bekannt als Wolframkarbid, hat eine Zusammensetzung zur Hälfte aus Wolfram und zur Hälfte aus Hartmetall und ist dreimal steifer als weit verbreiteter Stahl, wodurch es für Hartmetallwerkzeuge und -halter geeignet ist. Hartmetall-Schneidwerkzeuge und ihre Halter haben deutliche Vorteile gegenüber Standardwerkzeugen. Sehen wir uns das genauer an!

Hauptvorteile von Hartmetallwerkzeugen und Hartmetallwerkzeughaltern

Hartmetall ist Industriestahl, der für Klingen, Bits, Werkzeughalter und andere Geräte zum Schneiden von Metallen und anderen Materialien verwendet wird. Hartmetall, manchmal auch als Wolframkarbid bezeichnet, hat eine Zusammensetzung aus halb Wolfram und halb Karbid und ist dreimal haltbarer als Stahl, der typischerweise in vielen Schneidgeräten verwendet wird. Schneidwerkzeuge mit Hartmetallspitzen bieten einen deutlichen Vorteil gegenüber herkömmlichen Geräten.

• Schärfe

Das Hartmetall bleibt schärfer als normaler Stahl, wodurch das Hartmetall-Schneidwerkzeug effizienter wird. Das Hartmetall ermöglicht ein schnelleres Schneiden ohne Verklemmen, was die Belastung der Holzbearbeitungsmaschinen reduziert. Schneidwerkzeuge aus Baustahl werden schnell stumpf. Wenn die Klingen stumpf werden, verbrennen sie das Holz, lassen es splittern, brechen die Maserung und blasen die Maserung heraus. Scharfe Werkzeuge mit Hartmetallspitze sind viel effektiver, schneiden schneller und erfordern weniger regelmäßiges Schärfen als gewöhnliche Stahlklingen.

• Sauberkeit

Hartmetallwerkzeuge machen die saubersten und einfachsten Schnitte aller Metallbearbeitungswerkzeuge und verursachen wenig oder keine Kornschäden. Wenn Schnitte sauber sind und gerade Verbindungen besser passen und Klebeverbindungen stärker sind. Ein sauberer Schnitt des Hartmetallwerkzeugs verringert den Rückstoß und ist eine bedeutende Quelle für Werkstattunfälle.

• Zähigkeit

Hartmetallklingen und Hartmetall-Werkzeughalter sind robust genug, um jeglichen Schmutz zu entfernen, ohne die Klinge oder den Griff zu beschädigen.

• Langlebigkeit

Wenn sie sich abnutzen oder brechen, können die Hartmetallspitzen ersetzt werden, und die meisten Läden zum Schärfen von Klingen fügen dem Schneidwerkzeug neue Spitzen hinzu. Die Anschaffungskosten der hartmetallbestückten Werkzeuge sind höher, aber die Spitzen sind austauschbar, wodurch das Gerät längerfristig erschwinglicher wird. Hartmetallbestückte Geräte halten nahezu unbegrenzt lange, wenn der Körper der Klinge oder des Fräserschafts in gutem Zustand ist. Für Hartmetall-Schneidwerkzeuge ist es nicht ungewöhnlich, dass sie mindestens 20 Jahre halten, wenn sie richtig gepflegt und regelmäßig aktualisiert werden.

Schnellarbeitsstahl versus Hartmetall-Werkzeughalter

Es gibt viele entscheidende Faktoren, um zwischen Schnellarbeitsstahl-Schneidwerkzeugen, Hartmetall-Schneidwerkzeugen und Hartmetall-Werkzeughaltern zu wählen. Im Allgemeinen ist das Hauptmerkmal aller Schnellarbeitsstähle eine hohe Arbeitshärte mit ausgezeichnet. HSS-Werkzeuge sind kostengünstiger als Hartmetallwerkzeuge und bei Anwendungen mit „High Mix, Low Volume“ immer eine gute Wahl. Sehen wir uns drei spezifische Bearbeitungsvorgänge an – Bohren, Gewindebohren und Fräsen –, um besser zu verstehen, wann Hochgeschwindigkeitsstahl- oder Hartmetallwerkzeuge und Hartmetallhalter verwendet werden sollten.

• Bohren

Bohrer und Werkzeughalter aus Hartmetall werden typischerweise verwendet, um großvolumige Löcher herzustellen, bei denen die höheren Werkzeugkosten durch die Stückkosten gerechtfertigt werden können. Oftmals sind sie mit internen Kühlmittelkanälen für längere Standzeiten und zuverlässige Leistung bei tiefen Bohrungen mit hohem Volumen erhältlich. Die Verwendung von Kühlmittel durch die Spindel und Hochdruckkühlmittel sorgt für eine hervorragende Spanabfuhr, insbesondere in tieferen Bohrungen, und ist die effektivste Methode zur Kühlung der Kante während des Schneidens. Aufgrund potenziell höherer Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe ist das Hartmetallbohren auch der schnellste Weg, um Löcher in einer Vielzahl von Metallen zu erzeugen. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass bei einigen höheren Ni-Cr-Stählen, obwohl das Loch mit hohen Geschwindigkeiten hergestellt werden kann, der Zustand der Lochwand schnell verhärten kann. Dies kann zu weiteren Problemen im Bearbeitungsprozess führen, insbesondere wenn die Bohrung ein Innengewinde haben soll; Die Lebensdauer des Gewindebohrers wird erheblich verkürzt, da er versucht, durch die verhärtete Haut oder Oberfläche zu schneiden.

• Antippen

Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl und deren Halter sind in der Regel die erste Wahl für das Gewindeschneiden. Sie sind bei weitem die gebräuchlichsten in der Innengewindeherstellung, und seit kurzem sind viele Schnellarbeitsstahl- und PM-Versionen für eine Vielzahl von CNC-Maschinen-Gewindeanwendungen, verschiedene Gewindetypen und Materialgruppen verfügbar. Hochgeschwindigkeits-Stahlgewindebohrer werden sowohl in Anwendungen mit hohen Stückzahlen als auch in schwierig zu bearbeitenden Anwendungen verwendet, insbesondere Hochgeschwindigkeits-Stahlgewindebohrer aus PM. Wobei sie aufgrund der gebotenen Prozessstabilität nach wie vor die erste Wahl sind. Hartmetallgewindebohrer sind wegen der Sprödigkeit des Hartmetalls nicht so beliebt. Es neigt bei den meisten Gewindeschneidanwendungen zum Abplatzen, insbesondere bei Sacklöchern. Das Hartmetall bricht bei Stahlanwendungen mit voller Tiefe, wenn sich der Gewindebohrer dreht, und bricht die beim Abwärtsschneiden erzeugten Späne, um sich aus dem Loch zurückzuziehen. Wie bereits erwähnt, hat Schnellarbeitsstahl eine höhere Duktilität als Hartmetall, dies ist das Wichtigste beim Gewindeschneiden.

• Fräsen

Hartmetall-Schaftfräser sind bei weitem am beliebtesten, da sie die besten Zerspanungsraten (MRR) bieten. Vollhartmetall-Schaftfräser wurden zur ersten Wahl in Anbetracht verschiedener Spiralkonstruktionen in Kombination mit CAM-Paketen, die Werkzeugwege zur Verfügung stellen, um Vibrationen zu dämpfen, die durch die beim Fräsen erzeugten Eigenschwingungen verursacht werden. Frässtrategien wie trochoidale Methoden sind heutzutage weit verbreitet. Es gibt immer noch Schnellarbeitsstahl-Schaftfräser, zum Beispiel für handgeführte Fräsmaschinen, kleinere Volumen, weniger steife Aufbauten und dergleichen. Ihre Verwendung ist jedoch in letzter Zeit aufgrund vieler Fortschritte in der Branche zurückgegangen.

Hartmetall-Werkzeughalter und Spannzangenfutter

Die Auswahl des richtigen Spannfutters beginnt mit der Identifizierung der Spindelspitze der Maschine, auf der das Spannfutter montiert wird. Alle Spindelmundstücke für CNC-Drehmaschinen entsprechen internationalen Standards, die die Abmessungen der Montageschnittstelle klar definieren. Gängige Spindelnasenkonfigurationen auf dem nordamerikanischen Markt sind A2-6, A2-8 und 140 mm. Im nächsten Schritt wird anhand der Größe der zu haltenden Teile die erforderliche Belastbarkeit des Halters ermittelt. Bei Stangenzuführungsanwendungen ist es üblich, die Größe der Maschinenzugrohrbohrung anzupassen oder geringfügig zu überschreiten. Bei richtiger Anpassung an die Maschine, den Stangenlader und die Anwendung bieten CNC-Spannzangenfutter eine wirtschaftliche und effektive Möglichkeit, Material mit einem Durchmesser von weniger als 4 Zoll zu spannen. Da Spannzangenhalter normalerweise mit einem Stangenlader kombiniert werden, von denen einige ein Magazin haben und wurden entwickelt, um eine konstante Greifkraft bei hohen Geschwindigkeiten aufrechtzuerhalten, sie sind die erste Wahl für die Montage während Anspringvorgängen.