좋은 말은 좋은 안장이 필요하며 첨단 CNC 가공 장비가 사용됩니다. 사용하는 도구가 잘못되면 아무 소용이 없습니다! 적합한 공구 재료의 선택은 공구 수명, 가공 효율성, 가공 품질 및 가공 비용에 큰 영향을 미칩니다. 이 글은 칼 지식, 책갈피와 포워드에 대한 건어물을 제공하고, 함께 배워봅시다.
01
도구 재료에는 기본 속성이 있어야 합니다.
공구 재료의 선택은 공구 수명, 가공 효율성, 가공 품질 및 가공 비용에 큰 영향을 미칩니다. 공구가 절단할 때 고압, 고온, 마찰, 충격 및 진동의 영향을 견뎌야 합니다. 따라서 도구 재료는 다음과 같은 기본 특성을 가져야 합니다.
(1) 경도 및 내마모성. 공구 재료의 경도는 공작물 재료의 경도보다 높아야 하며 일반적으로 60HRC 이상이어야 합니다. 공구 재료가 단단할수록 내마모성이 향상됩니다.
(2) 강도와 인성. 공구 재료는 절삭력, 충격 및 진동을 견디고 공구의 취성 파괴 및 치핑을 방지하기 위해 강도와 인성이 높아야 합니다.
(3) 내열성. 공구 재료의 내열성이 우수하고 높은 절삭 온도를 견딜 수 있으며 내 산화성이 우수합니다.
(4) 프로세스 성능 및 경제성. 공구재료는 단조성, 열처리성, 용접성, 연삭성 등이 좋아야 하며 고성능 가격비를 추구해야 한다.
02
절삭 공구 재료의 종류, 특성, 특성 및 용도
1. 다이아몬드 공구 재료
다이아몬드는 탄소의 동소체로, 자연에서 발견된 물질 중 가장 단단한 물질입니다. 다이아몬드 공구는 경도, 내마모성 및 열전도율이 높으며 비철금속 및 비금속 재료 가공에 널리 사용됩니다. 특히 알루미늄 및 실리콘-알루미늄 합금의 고속 절삭에서 다이아몬드 공구는 대체하기 어려운 절삭 공구의 주요 유형입니다. 고효율, 고안정성, 장수명 가공을 실현할 수 있는 다이아몬드 공구는 현대 CNC 가공에서 없어서는 안 될 중요한 공구입니다.
⑴ 다이아몬드 공구의 종류
① 천연 다이아몬드 공구: 천연 다이아몬드는 수백 년 동안 절삭 공구로 사용되었습니다. 천연 단결정 다이아몬드 공구는 미세하게 연마되었으며 절삭날은 매우 날카롭게 연마될 수 있습니다. 절삭 날 반경은 0.002μm에 도달할 수 있어 초박형 절삭을 실현할 수 있으며 매우 높은 공작물 정밀도와 매우 낮은 표면 거칠기를 가공하기 위한 인식되고 이상적이고 대체 불가능한 초정밀 가공 도구입니다.
② PCD 다이아몬드 공구: 천연 다이아몬드는 고가이며, 다결정 다이아몬드(PCD)는 절단에 널리 사용됩니다. 1970년대 초부터 다결정 다이아몬드(Polycrystauine diamond, 줄여서 PCD)가 개발되었습니다. 성공 후 천연 다이아몬드 도구는 많은 경우에 인공 다결정 다이아몬드로 대체되었습니다. PCD 원료는 출처가 풍부하고 가격은 천연 다이아몬드의 수십분의 일에서 십분의 일에 불과합니다. PCD 공구는 매우 날카롭게 연마할 수 없습니다. 가공된 공작물의 표면 품질은 천연 다이아몬드만큼 좋지 않으며 업계에서 칩 브레이커가 있는 PCD 블레이드를 제조하는 것은 편리하지 않습니다. 따라서 PCD는 비철금속 및 비금속의 미세 절단에만 사용할 수 있으며 초정밀 경면 절단을 달성하기 어렵습니다.
③ CVD 다이아몬드 공구: 일본에서는 1970년대 후반부터 1980년대 초반까지 CVD 다이아몬드 기술이 등장했다. CVD 다이아몬드는 화학 기상 증착(CVD)에 의해 이종 기판(예: 초경합금, 세라믹 등)에 다이아몬드 필름을 합성하는 것을 말합니다. CVD 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 정확히 동일한 구조와 특성을 가지고 있습니다. CVD 다이아몬드의 성능은 천연 다이아몬드에 매우 가깝고 천연 단결정 다이아몬드와 다결정 다이아몬드(PCD)의 장점을 가지고 있으며 그 단점을 어느 정도 극복합니다.
⑵ 다이아몬드 공구의 성능 특성
① 매우 높은 경도와 내마모성: 천연 다이아몬드는 자연에서 발견되는 가장 단단한 물질입니다. 다이아몬드는 내마모성이 매우 높습니다. 고경도 재료를 가공할 때 다이아몬드 공구의 수명은 초경합금 공구의 10~100배 또는 수백 배입니다.
② 매우 낮은 마찰 계수: 다이아몬드와 일부 비철 금속 사이의 마찰 계수는 다른 도구보다 낮고 마찰 계수가 낮으며 가공 중 변형이 작고 절삭력을 줄일 수 있습니다.
③ 절삭 날이 매우 날카롭습니다. 다이아몬드 공구의 절삭 날을 날카롭게 할 수 있으며 천연 단결정 다이아몬드 공구는 0.002-0.008μm로 매우 높을 수 있습니다. 얇은 절단 및 초정밀 가공.
④ 높은 열전도율 : 다이아몬드는 열전도율과 열확산율이 높고 절삭 열이 쉽게 발산되며 공구 절삭 부분의 온도가 낮습니다.
⑤ 낮은 열팽창계수 : 다이아몬드의 열팽창계수는 초경합금보다 몇 배 작고 절삭열에 의한 공구크기의 변화가 매우 작아 특히 높은 절삭력을 요구하는 정밀, 초정밀 가공에 중요하다. 차원 정확도.
⑶ 다이아몬드 공구의 적용
다이아몬드 공구는 주로 비철금속 및 비금속 재료의 고속 정밀 절삭 및 보링에 사용됩니다. FRP 분말 야금 블랭크, 세라믹 재료 등과 같은 다양한 내마모성 비금속 가공에 적합합니다. 다양한 실리콘-알루미늄 합금과 같은 다양한 내마모성 비철금속; 각종 비철금속 마무리 가공.
다이아몬드 공구의 단점은 열 안정성이 낮다는 것입니다. 절단 온도가 700도에서 800도를 초과하면 경도가 완전히 사라집니다. 또한 다이아몬드(탄소)는 고온에서 철과 결합하기 쉽기 때문에 철금속 절단에는 적합하지 않습니다. 원자 작용은 탄소 원자를 흑연 구조로 변환하고 공구가 쉽게 손상됩니다.
2. 입방정 질화붕소 공구 재료
CBN(Cubic Boron Nitride)은 다이아몬드와 유사한 방법으로 합성한 두 번째 초경질 소재로 경도와 열전도율에서 다이아몬드에 이어 두 번째다. 열 안정성이 뛰어나 대기 중에서 10,000도까지 가열할 수 있습니다. 산화가 일어나지 않습니다. CBN은 철금속에 대한 화학적 성질이 매우 안정적이며 철강 제품 가공에 널리 사용될 수 있습니다.
⑴ 입방정 질화붕소 절삭공구의 종류
입방정질화붕소(CBN)는 자연계에 존재하지 않는 물질이다. 단결정과 다결정, 즉 CBN 단결정과 다결정 입방 질화 붕소 (PCBN)로 나눌 수 있습니다. CBN은 질화붕소(BN)의 이성질체 중 하나로 그 구조가 다이아몬드와 비슷하다.
PCBN(Polycrystalline cubic boron nitride)은 미세한 CBN 소재를 고온 고압에서 결합상(TiC, TiN, Al, Ti 등)을 통해 소결한 다결정 소재입니다. 다이아몬드 공구 재료, 그것과 다이아몬드를 총칭하여 초경 공구 재료라고 합니다. PCBN은 주로 칼이나 기타 도구를 만드는 데 사용됩니다.
PCBN 공구는 일체형 PCBN 블레이드와 초경합금으로 소결된 PCBN 복합 블레이드로 나눌 수 있습니다.
PCBN 복합 인서트는 강도와 인성이 우수한 초경합금 위에 {{0}}.5~1.0mm 두께의 PCBN 층을 소결하여 만듭니다. 그 성능은 우수한 인성과 높은 경도 및 내마모성을 모두 가지고 있습니다. CBN 인서트의 낮은 굽힘 강도 및 용접 어려움의 문제가 해결되었습니다.
⑵ 입방정 질화붕소의 주요 성질 및 특성
입방정 질화 붕소의 경도는 다이아몬드보다 약간 열등하지만 다른 고경도 재료보다 훨씬 높습니다. CBN의 뛰어난 장점은 열 안정성이 1200도(다이아몬드의 경우 700-800도) 이상에 도달할 수 있는 다이아몬드보다 훨씬 높다는 것입니다. 반응. 입방정 질화붕소의 주요 성능 특성은 다음과 같다.
① 높은 경도 및 내마모성: CBN 결정 구조는 다이아몬드와 유사하며 경도와 강도는 다이아몬드와 유사합니다. PCBN은 특히 이전에는 연삭만 가능했던 고경도 재료 가공에 적합하며 더 나은 가공물의 표면 품질을 얻을 수 있습니다.
② 높은 열 안정성: CBN의 내열성은 1400-1500도에 도달할 수 있으며 다이아몬드(700-800도)보다 약 1배 높습니다. PCBN 공구는 초경합금 공구보다 3~5배 빠른 속도로 고온 합금 및 경화강을 절단할 수 있습니다.
③우수한 화학적 안정성: 1200-1300도에서 철계 재료와 화학적 상호 작용이 없으며 다이아몬드만큼 날카롭게 마모되지 않으며 이때 초경합금의 경도를 유지할 수 있습니다. PCBN 도구는 경화 강철 부품 및 냉각 주철 절단에 적합하며 주철의 고속 절단에 널리 사용될 수 있습니다.
④ 우수한 열전도율 : CBN의 열전도율은 다이아몬드만큼 좋지는 않지만 PCBN의 열전도율은 각종 공구재료 중 다이아몬드에 이어 2위이며 고속도강 및 초경합금보다 훨씬 높다.
⑤ 낮은 마찰계수: 낮은 마찰계수는 절삭시 절삭력을 감소시키고 절삭온도를 낮추며 가공면의 품질을 향상시킬 수 있습니다.
⑶ 입방정 질화붕소 공구 적용
입방정 질화붕소는 경화강, 경주철, 초합금, 경합금, 표면 용사재 등 다양한 난삭재의 마무리에 적합합니다. 가공 정확도는 IT5(홀은 IT6)에 도달할 수 있으며 표면 거칠기는 Ra1.25-0.20μm만큼 작을 수 있습니다.
입방정 질화 붕소 도구 재료는 인성과 굽힘 강도가 낮습니다. 따라서 입방정 질화 붕소 선삭 공구는 저속 및 고 충격 하중의 황삭 가공에 적합하지 않습니다. 금속의 경우 심한 구성인선이 발생하여 가공면이 저하됩니다.
3. 세라믹 나이프 소재
세라믹 칼은 경도가 높고 내마모성이 우수하며 내열성 및 화학적 안정성이 우수하고 금속과 결합하기 쉽지 않은 특성을 가지고 있습니다. 세라믹 절삭 공구는 CNC 가공에서 매우 중요한 위치를 차지합니다. 세라믹 절삭 공구는 난삭재의 고속 절삭 및 가공을 위한 주요 절삭 공구 중 하나가 되었습니다. 세라믹 절삭 공구는 고속 절삭, 건식 절삭, 하드 절삭 및 난삭재 절삭에 널리 사용됩니다. 세라믹 칼은 전통적인 칼이 전혀 처리할 수 없는 고경도 재료를 효율적으로 처리할 수 있으며 "연삭을 자동차로 대체"를 실현합니다. 세라믹 칼의 최적 절단 속도는 초경합금 칼보다 2~10배 더 높을 수 있으므로 절단 가공의 생산 효율성을 크게 향상시킵니다. 세라믹 공구 재료에 사용되는 주요 원료는 지각에서 가장 풍부한 원소입니다. 따라서 세라믹 공구의 대중화 및 응용은 생산성 향상, 가공 비용 절감 및 전략적 귀금속 절약에 큰 의미가 있으며 절삭 기술 개발을 크게 촉진할 것입니다. 진전.
⑴ 세라믹 공구 재료의 종류
세라믹 도구 재료의 유형은 일반적으로 알루미나 기반 세라믹, 질화 규소 기반 세라믹 및 복합 질화 규소-알루미나 기반 세라믹의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 그 중 알루미나계 및 질화규소계 세라믹 공구 재료가 가장 널리 사용됩니다. 질화 규소 기반 세라믹의 성능은 알루미나 기반 세라믹보다 우수합니다.
⑵ 세라믹 절삭공구의 성능 및 특성
① 높은 경도 및 우수한 내마모성: 세라믹 공구의 경도는 PCD 및 PCBN만큼 높지는 않지만 초경합금 및 고속도강 공구보다 훨씬 높으며 93-95HRA에 도달합니다. 세라믹 공구는 기존 공구로 가공하기 어려운 고경도 소재를 가공할 수 있으며 고속 절삭 및 하드 절삭에 적합합니다.
② 고온 저항 및 우수한 내열성: 세라믹 도구는 여전히 1200도 이상의 고온에서 절단할 수 있습니다. 세라믹 나이프는 고온 기계적 특성이 우수하며 Al2O3 세라믹 나이프의 내 산화성이 특히 좋습니다. 칼날이 붉어져도 계속 사용할 수 있습니다. 따라서 세라믹 도구는 건식 절단을 달성할 수 있어 절삭유를 절약할 수 있습니다.
③ 우수한 화학적 안정성 : 세라믹 절삭 공구는 금속과 결합하기 쉽지 않고 부식에 강하고 화학적으로 안정하여 절삭 공구의 결합 마모를 줄일 수 있습니다.
④ 낮은 마찰 계수 : 세라믹 공구와 금속의 친화력이 작고 마찰 계수가 낮아 절삭력과 절삭 온도를 낮출 수 있습니다.
⑶ 세라믹 칼의 응용
세라믹은 주로 고속 정삭 및 준정삭에 사용되는 공구 재료 중 하나입니다. 세라믹 절단 도구는 모든 종류의 주철(회주철, 연성철, 가단주철, 냉각 주철, 고합금 내마모성 주철) 및 강철(탄소 구조용 강철, 합금 구조용 강철, 고강도 강철) 절단에 적합합니다. , 고 망간강, 담금질 강 등)은 구리 합금, 흑연, 엔지니어링 플라스틱 및 복합 재료를 절단하는 데에도 사용할 수 있습니다.
저속 및 충격 하중에서 절단하는 데 적합하지 않은 세라믹 절삭 공구 재료의 성능에는 낮은 굽힘 강도 및 열악한 충격 인성 문제가 있습니다.
4. 코팅된 도구 재료
도구를 코팅하는 것은 도구의 성능을 향상시키는 중요한 방법 중 하나입니다. 코팅된 절삭 공구의 출현으로 절삭 공구의 절삭 성능이 크게 향상되었습니다. 코팅된 도구는 도구 기판과 하드 코팅을 결합하는 더 거친 도구 본체에 내마모성이 우수한 내화성 화합물의 하나 이상의 층으로 코팅되어 도구의 성능이 크게 향상됩니다. 코팅된 절삭 공구는 가공 효율성을 개선하고 가공 정확도를 개선하며 공구 수명을 연장하고 가공 비용을 절감할 수 있습니다.
새로운 CNC 공작 기계에 사용되는 절삭 공구의 약 80%는 코팅된 공구를 사용합니다. 코팅된 절삭 공구는 향후 CNC 가공 분야에서 가장 중요한 공구 종류가 될 것입니다.
⑴ 코팅공구의 종류
다양한 코팅 방법에 따라 코팅 도구는 화학 기상 증착(CVD) 코팅 도구와 물리 기상 증착(PVD) 코팅 도구로 나눌 수 있습니다. 코팅된 카바이드 도구는 일반적으로 화학 기상 증착을 사용하며 증착 온도는 약 1000도입니다. 코팅된 고속 강철 도구는 일반적으로 물리적 기상 증착을 사용하며 증착 온도는 약 500도입니다.
코팅 도구의 다양한 기판 재료에 따라 코팅 도구는 카바이드 코팅 도구, 고속 강철 코팅 도구, 세라믹 및 초경질 재료(다이아몬드 및 입방정 질화붕소)의 코팅 도구로 나눌 수 있습니다.
코팅 재료의 특성에 따라 코팅된 도구는 "하드" 코팅된 도구와 '소프트' 코팅된 도구의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. "하드" 코팅된 공구가 추구하는 주요 목표는 높은 경도와 내마모성입니다. 주요 이점은 높은 경도와 우수한 내마모성(일반적으로 TiC 및 TiN 코팅)입니다. "부드러운" 코팅 도구가 추구하는 목표는 자체 윤활 도구라고도 하는 낮은 마찰 계수와 공작물 재료와의 마찰입니다. 계수는 약 0.1로 매우 낮아 감소시킬 수 있습니다. 접착, 마찰 감소, 절삭력 및 절삭 온도 감소.
Nanoeating 도구는 최근에 개발되었습니다. 이 코팅된 도구는 다양한 코팅 재료(예: 금속/금속, 금속/세라믹, 세라믹/세라믹 등)의 다양한 조합을 사용하여 다양한 기능 및 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 적절하게 설계된 나노 코팅은 공구 재료가 우수한 마찰 방지 및 내마모 기능과 고속 건식 절단에 적합한 자체 윤활 특성을 갖도록 할 수 있습니다.
⑵ 코팅공구의 특징
① 우수한 기계 및 절단 성능: 코팅된 공구는 기본 재료와 코팅 재료의 우수한 특성을 결합하여 기본의 우수한 인성과 고강도를 유지할 뿐만 아니라 높은 경도, 높은 내마모성 및 낮은 마모성을 갖습니다. 코팅 저항. 마찰 계수. 따라서 코팅된 공구의 절삭 속도는 코팅되지 않은 공구보다 2배 이상 증가할 수 있으며 더 높은 이송 속도가 허용됩니다. 코팅된 공구 수명도 증가합니다.
② 강력한 다재다능성 : 코팅공구는 다재다능하며 가공범위가 획기적으로 확장됩니다. 하나의 코팅 도구는 코팅되지 않은 여러 도구를 대체할 수 있습니다.
③ 피막두께 : 피막두께가 증가하면 공구수명도 증가하지만 피막두께가 포화상태에 이르면 공구수명이 크게 증가하지 않게 된다. 코팅이 너무 두꺼우면 벗겨지기 쉽습니다. 코팅이 너무 얇으면 내마모성이 떨어집니다.
④ 재연마성: 코팅된 블레이드는 재연마성이 좋지 않고 코팅 장비가 복잡하며 공정 요구 사항이 높고 코팅 시간이 길다.
⑤ 코팅 재료: 코팅 재료가 다른 도구는 절삭 성능이 다릅니다. 예를 들어, 저속으로 절단할 때 TiC 코팅이 유리합니다. 고속으로 절단할 때는 TiN이 더 적합합니다.
⑶ 코팅공구 적용
코팅된 절삭 공구는 CNC 가공 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있으며 향후 CNC 가공 분야에서 가장 중요한 도구 종류가 될 것입니다. 엔드밀, 리머, 드릴, 복합홀 가공에 코팅 기술 적용
절삭 공구, 기어 호브, 기어 셰이퍼 커터, 기어 쉐이빙 커터, 성형 브로치 및 기계 클램프용 다양한 인덱서블 인서트는 다양한 강철, 주철, 내열 합금 및 비철금속의 고속 절삭 및 가공 요구를 충족합니다.
5. 초경 공구 재료
초경 절삭 공구, 특히 인덱서블 초경 절삭 공구는 CNC 가공 공구의 주요 제품입니다. 1980년대 이후 다양한 일체형 및 인덱서블 카바이드 절삭 공구 또는 블레이드가 다양한 절삭 공구 분야로 확장되었습니다. 다양한 절삭 공구 분야에서 인덱서블 초경 공구는 단순 선삭 공구 및 평면 밀링 커터에서 다양한 정밀, 복합 및 성형 공구 분야로 확장되었습니다.
⑴ 초경합금 공구의 종류
주요 화학 성분에 따라 초경합금은 텅스텐 카바이드 기반 초경합금과 탄소(질화물) 티타늄(TiC(N)) 기반 초경합금으로 나눌 수 있습니다.
텅스텐 카바이드계 초경합금에는 텅스텐-코발트(YG), 텅스텐-코발트-티타늄(YT) 및 희소 카바이드(YW)의 세 가지 유형이 포함되며 각각 고유한 장점과 단점이 있습니다. 주성분은 텅스텐 카바이드(WC), 티타늄 카바이드(TiC), 탄탈륨 카바이드(TaC), 니오븀 카바이드(NbC) 등이며, 일반적으로 사용되는 금속 결합상은 Co입니다.
탄소(질화물) 티타늄 기반 초경합금은 TiC를 주성분으로 하는 초경합금(일부 다른 탄화물 또는 질화물이 첨가됨)이며 일반적으로 사용되는 금속 결합상은 Mo 및 Ni입니다.
ISO(국제표준화기구)는 절삭용 초경합금을 세 가지 범주로 나눕니다.
Kl0 ~ K40을 포함한 K 카테고리는 우리나라의 YG 카테고리(WC.Co가 주요 구성 요소)와 동일합니다.
P01~P50을 포함한 P 카테고리는 우리나라 YT 카테고리(주로 WC.TiC.Co로 구성)에 해당합니다.
M10~M40을 포함한 M카테고리가 우리나라의 YW카테고리(주성분은 WC-TiC-TaC(NbC)-Co)에 해당한다.
각 등급은 01에서 50 사이의 숫자로 높은 경도에서 최대 인성에 이르는 일련의 합금을 나타냅니다.
⑵ 초경합금 절삭공구의 성능특성
① 고경도 : 초경합금 절삭공구는 분말야금법에 의해 경도와 융점이 높은 초경(경질상이라 함)과 금속 바인더(접합상이라 함)로 이루어져 경도가 89-93HRA 에 달하여 5400C에서 고속도강의 경도는 실온에서 고속도강(83-86HRA)과 동일한 82-87HRA에 도달할 수 있습니다. 초경합금의 경도 값은 카바이드의 금속 결합상의 성질, 양, 입자 크기 및 함량에 따라 달라지며 일반적으로 결합 금속상의 함량이 증가함에 따라 감소합니다. 결합상 함량이 동일할 때 YT 합금의 경도는 YG 합금보다 높으며 TaC(NbC)가 첨가된 합금은 고온 경도가 더 높습니다.
② 굽힘 강도 및 인성: 일반적으로 사용되는 초경합금의 굽힘 강도는 900-1500MPa 범위입니다. 금속 바인더 상 함량이 높을수록 굽힘 강도가 높아집니다. 바인더 함량이 같을 때 YG계(WC-Co) 합금의 강도는 YT계(WC-TiC-Co) 합금보다 높으며 TiC 함량이 증가함에 따라 강도가 감소한다. 초경합금은 깨지기 쉬운 재료이며 실온에서의 충격 인성은 고속도강의 1/30 ~ 1/8에 불과합니다.
⑶ 일반적으로 사용되는 초경 절삭 공구의 적용
YG 합금은 주로 주철, 비철금속 및 비금속 재료 가공에 사용됩니다. 세립 경질 합금(예: YG3X, YG6X)은 코발트 함량이 동일할 때 중립 경질 합금보다 경도와 내마모성이 높으며 일부 특수 경질 주철, 오스테나이트계 스테인리스강, 내열성 가공에 적합합니다. 합금, 티타늄 합금, 경질 청동 및 내마모성 절연 재료 등
YT계 초경합금의 뛰어난 장점은 고경도, 우수한 내열성, YG계보다 높은 경도 및 고온 압축강도, 우수한 내산화성입니다. 따라서 나이프의 내열성 및 내마모성이 요구되는 경우에는 TiC 함량이 높은 등급을 선택해야 합니다. YT 합금은 강철과 같은 플라스틱 재료 가공에 적합하지만 티타늄 합금 및 실리콘-알루미늄 합금 가공에는 적합하지 않습니다.
YW 합금은 YG 및 YT 합금의 특성을 가지고 있으며 종합 성능이 우수합니다. 철강재 가공뿐만 아니라 주철 및 비철금속 가공에도 사용할 수 있습니다. 코발트 함량이 적절하게 증가하면 이러한 유형의 합금의 강도가 매우 높아질 수 있으며 다양한 난삭재의 황삭 및 간헐 절단에 사용할 수 있습니다.
6. 고속 강철 칼
고속도강(HSS)은 W, Mo, Cr 및 V와 같은 더 많은 합금 원소가 추가된 고합금 공구강입니다. 고속 강철 절삭 공구는 강도, 인성 및 제조 가능성 측면에서 우수한 종합 성능을 제공합니다. 복잡한 절삭 공구, 특히 홀 가공 공구, 밀링 커터, 나사 가공 공구, 브로치, 기어 절삭 공구 및 기타 복합 절삭 공구 제조에서 고속도강은 여전히 지배적인 위치를 차지하고 있습니다. 고속 강철 칼은 절단면을 날카롭게 하기 쉽습니다.
용도에 따라 고속도강은 범용 고속도강과 고성능 고속도강으로 나눌 수 있습니다.
그만큼
⑴ 범용 고속도강 절삭공구
그만큼
범용 고속도강. 일반적으로 텅스텐강과 텅스텐 몰리브덴강의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 이 유형의 고속도강에는 0.7% ~ 0.9%의 첨가제(C)가 포함되어 있습니다. 강철의 다른 텅스텐 함량에 따라 W가 12% 또는 18%인 텅스텐강, W가 6% 또는 8%인 텅스텐-몰리브덴강, W가 2% 또는 없는 몰리브덴강으로 나눌 수 있습니다. 범용 고속도강은 일정한 경도(63-66HRC) 및 내마모성, 고강도 및 인성, 우수한 가소성 및 가공 기술을 가지고 있어 다양한 복합 공구 제조에 널리 사용됩니다.
① 텅스텐강: 범용 고속도강 텅스텐강의 대표적인 등급은 W18Cr4V(줄여서 W18)로 종합 성능이 우수합니다. 6000C의 고온 경도는 48.5HRC이며 다양한 복합 공구 제조에 사용할 수 있습니다. 연삭성이 좋고 탈탄 감도가 낮다는 장점이 있으나 탄화물 함량이 높아 상대적으로 분포가 불균일하고 입자가 크며 강도와 인성이 높지 않다.
② 텅스텐몰리브덴강 : 텅스텐강의 텅스텐 일부를 몰리브덴으로 치환한 고속도강을 말한다. 텅스텐-몰리브덴 강의 일반적인 등급은 W6Mo5Cr4V2(줄여서 M2)입니다. M2의 카바이드 입자는 미세하고 균일하며 강도, 인성 및 고온 가소성이 W18Cr4V보다 우수합니다. 또 다른 텅스텐-몰리브덴강은 W9Mo3Cr4V(줄여서 W9)이며 열 안정성은 M2강보다 약간 높고 굽힘 강도와 인성은 W6M05Cr4V2보다 우수하며 가공성이 우수합니다.
⑵ 고성능 고속도강 절삭공구
그만큼
고성능 고속도강은 범용 고속도강의 조성에 탄소, 바나듐, Co, Al 등의 합금원소를 첨가하여 내열성 및 내마모성을 향상시킨 새로운 강종을 말합니다. . 주로 다음 범주가 있습니다.
① 고탄소 고속도강. 상온 및 고온에서 경도가 높은 고탄소 고속강(예: 95W18Cr4V)은 내마모성이 높은 일반 강철 및 주철, 드릴, 리머, 탭 및 밀링 커터의 제조 및 가공에 적합합니다. 더 단단한 재료를 가공하기 위한 도구. 큰 충격을 견디기에 적합하지 않습니다.
그만큼
② 고바나듐 고속도강. W12Cr4V4Mo(EV4라고 함)와 같은 일반적인 등급은 V가 3~5%로 증가하고 내마모성이 우수하며 섬유, 경질 고무, 플라스틱 등과 같이 공구 마모가 큰 절삭 재료에 적합합니다. 스테인레스 스틸, 고강도 스틸 및 고온 합금과 같은 재료 가공에도 사용됩니다.
그만큼
③ 코발트 고속도강. 코발트 함유 초경도 고속도강으로 W2Mo9Cr4VCo8(줄여서 M42)과 같은 대표적인 등급으로 경도가 높으며 경도는 69-70HRC에 도달할 수 있습니다. 고강도 내열강, 고온 합금, 티타늄 합금 등의 가공에 적합합니다. 가공 재료 인 M42는 연삭성이 좋고 정밀하고 복잡한 공구 제작에 적합하지만 충격 절삭 작업에는 적합하지 않습니다. 정황.
④ 알루미늄 고속도강. 그것은 W6Mo5Cr4V2Al (약칭 501)과 같은 알루미늄 함유 초경도 고속 강철에 속하며 고온 경도는 6000C에서 54HRC에 도달하며 절삭 성능은 M42와 동일합니다. 밀링 커터, 드릴, 리머, 기어 커터 및 브로치 제조에 적합합니다. 합금강, 스테인리스강, 고장력강, 초합금 등의 소재 가공에 사용됩니다.
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⑤ 질소 초경도 고속도강. (V3N)이라고 하는 W12M03Cr4V3N과 같은 일반적인 등급은 질소 함유 초경도 고속도강입니다. 경도, 강도 및 인성은 M42와 동일합니다. 처리.
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(3) 용해 고속도강 및 분말야금 고속도강
다른 제조 공정에 따라 고속도강은 용해 고속도강과 분말 야금 고속도강으로 나눌 수 있습니다.
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① 고속도강 제련 : 일반 고속도강과 고성능 고속도강을 모두 용융제련하여 제조한다. 제련, 잉곳 주조, 도금 압연 등의 공정을 거쳐 칼로 만들어집니다. 고속도강을 제련할 때 발생할 수 있는 심각한 문제는 탄화물 편석이다. 단단하고 부서지기 쉬운 탄화물은 고속도강에 고르지 않게 분포되어 있으며 입자가 거칠다(최대 수십 미크론). 절단 성능에 악영향을 미칩니다.
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② 분말야금고속강(PM HSS) : 분말야금고속강(PM HSS)은 용강을 고주파 유도로에서 용융하여 고압 아르곤 또는 순수 질소로 미립화한 후 담금질하여 미세한 및 균일한 결정체 미세구조(고속강 분말), 얻어진 분말을 고온 및 고압 하에서 나이프 블랭크로 압착하거나 먼저 강철 빌릿을 만든 다음 단조 및 압연하여 나이프 모양으로 만듭니다. 용융법으로 생산된 고속도강과 비교하여 PM HSS는 다음과 같은 장점이 있습니다. 초경 입자가 미세하고 균일하며 강도, 인성 및 내마모성이 용해로 생산된 고속도강에 비해 훨씬 향상됩니다. 복잡한 CNC 도구 분야에서 PM HSS 도구는 더욱 발전하여 중요한 역할을 할 것입니다. F15, FR71, GF1, GF2, GF3, PT1, PVN 등과 같은 일반적인 등급은 대형, 강력, 고충격 칼을 제조하는 데 사용할 수 있으며 정밀 칼을 제조하는 데에도 사용할 수 있습니다.
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CNC 공구 재료의 선택 원칙
현재 널리 사용되는 CNC 절삭 공구 재료에는 주로 다이아몬드 절삭 공구, 입방체 질화 붕소 절삭 공구, 세라믹 절삭 공구, 코팅 절삭 공구, 초경 절삭 공구 및 고속 강철 절삭 공구가 포함됩니다.
