Zapotrzebowanie na wysokiej jakości wyroby, nierzadko o złożonej i zarazem lekkiej konstrukcji oraz czasem nietypowych kształtach, wymusza na producentach stosowanie coraz lepszych materiałów konstrukcyjnych oraz precyzyjnych, wydajnych i opłacalnych sposobów ich obróbki. W odniesieniu do powszechnie stosowanej obróbki skrawaniem wiąże się to z obserwowanym w ostatnich kilkunastu latach intensywnym rozwojem obrabiarek i narzędzi, a zwłaszcza materiałów narzędziowych, w tym nanoszonych na ostrza narzędzi powłok.
Kazimierz Czechowski, Iwona Wronska, Janusz Wszołek, Daniel Toboła
Materiał narzędziowy, aby być idealnym do obróbki skrawaniem, powinien posiadać [1]:
- wysoką twardość, zwłaszcza w wysokich temperaturach, co wiąże się z posiadaniem dobrej odporności na zużywanie ścierne,
- drobnoziarnistą strukturę, co umożliwia uzyskanie ostrej krawędzi skrawającej,
- dobrą ciągliwość czyli wysoką odporność na kruche pękanie przy jednocześnie dużej wytrzymałości mechanicznej, co pozwala uniknąć wykruszania się krawędzi skrawającej pod działaniem siły skrawania,
- dobrą przewodność cieplną, która zapewnia odprowadzenie ciepła ze strefy skrawania,
- stabilność cieplną, pozwalającą na utrzymanie właściwości fizycznych w temperaturze skrawania,
- niskie powinowactwo chemiczne lub małą reaktywność względem obrabianego materiału, w celu zminimalizowania zużycia dyfuzyjnego ostrza,
- niski współczynnik tarcia w stosunku do materiału obrabianego, wpływający na lepsze formowanie wióra i lepszą jakość obrobionej powierzchni.
Oczywistym jest, że nie ma materiału, który spełniałby wszystkie ww. wymagania w sposób idealny. W zależności od zakresu wymagań odnośnie do z jednej strony odporności na zużycie, prędkości skrawania i trwałości na gorąco, oraz z drugiej strony ciągliwości (lub odporności na kruche pękanie) i wytrzymałości na zginanie, jako materiały narzędziowe stosowane są stale narzędziowe i węgliki spiekane (których udział na rynku szacuje się łącznie na ok. 90%, w tym węglików spiekanych ok. 50%) oraz materiały ceramiczne (w tym diament i azotek boru) [1, 2]; na rysunku 1 przedstawiono ogólne uszeregowanie tych materiałów.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (42) marzec 2011
