W lotnictwie i astronautyce materiały skrawające z ceramiki od wielu lat są preferowanym wyborem, gdy chodzi o obróbkę krytycznych części, takich jak komponenty silników z stopów niklu lub superstopów odpornych na wysokie temperatury. Materiały te są odporne na temperaturę, wytrzymałe i trudne do obróbki. Tam, gdzie narzędzia węglikowe osiągają swoje granice, ceramika może pokazać swoje zalety. Umożliwia bardzo wysokie prędkości skrawania, krótkie czasy obróbcze i produktywne procesy. Dzięki sprytnym rozwiązaniom narzędziowym, innowacyjnym materiałom skrawającym i wiedzy ISCAR wspiera użytkowników w obróbce z ceramiką.
„Ceramika wytrzymuje znacznie wyższe temperatury niż węglik, jest twardsza i chemicznie znacznie bardziej odporna”, podsumowuje Antonia Splettstößer z działu rozwoju biznesu w ISCAR zalety materiału skrawającego. „To umożliwia znacznie wyższe prędkości skrawania i tym samym zwiększenie wydajności.” Podczas toczenia Inconelu 718 z pokrytą wkładką węglikową realistyczne są prędkości rzędu 50 metrów na minutę, podczas gdy narzędzie ceramiczne osiąga ponad 300 metrów na minutę.
Innowacje w materiałach skrawających i narzędziach
Początkowo wkładki ceramiczne w lotnictwie i astronautyce były stosowane głównie do obróbki wstępnej, obecnie coraz więcej użytkowników w branży podejmuje się także obróbki wykańczającej. Powód: ceramika, wkładki skrawające i narzędzia były nieustannie rozwijane, poprawiając odporność na złamania i wytrzymałość.
Zakres ceramicznych materiałów skrawających jest szeroki. Ceramiki wzmocnione włóknami łączą wysoką odporność na temperaturę z większą odpornością na złamania i umożliwiają prędkości skrawania do 300 metrów na minutę. Ceramiki SiAlON są nieco mniej odporne na temperaturę, ale pozwalają na znacznie wyższe posuwy, co czyni je idealnymi do obróbki wstępnej.
Kolejnym etapem rozwoju są tzw. Bidemiki, innowacyjny materiał skrawający ISCAR, który łączy zalety ceramiki i węglika. Umożliwia obróbkę z wysokimi prędkościami do 400 metrów na minutę, przy jednoczesnej poprawie stabilności procesu. „ISCAR oferuje szerokie portfolio z ponad 400 różnymi wkładkami ceramicznymi. Dla każdej aplikacji znajdzie się odpowiednie ostrze”, jest pewna Antonia Splettstößer.
Wyższa wydajność
Na stronie narzędzi również pojawiły się nowości. ISCAR opracował na przykład adapter GCPAD, który jest przeznaczony do wcinania i toczenia w wysokotemperaturowych stopach i odlewach z ceramiki. Dzięki produkcji addytywnej ma zintegrowany mechanizm tłumiący, który redukuje obciążenia uderzeniowe i minimalizuje ryzyko złamań wkładek, a także optymalizowane przepływowo wewnętrzne kanały chłodzące i precyzyjnie ustawione wyloty KSS. „W ten sposób kierujemy chłodziwo tam, gdzie powstaje ciepło, czyli dokładnie do strefy skrawania”, wyjaśnia Antonia Splettstößer.
Dzięki nowym narzędziom skrawającym CERMTURN od ISCAR użytkownicy mogą elastycznie, łatwo i ekonomicznie stosować materiały skrawające z ceramiki podczas toczenia. Narzędzia CAMFIX i narzędzia trzpieniowe mają wymienne kasety na wkładki ceramiczne i węglikowe. Użytkownicy z narzędziem chłodzonym powietrzem są bardzo elastyczni i mogą korzystać z różnych, stabilnie zamocowanych kaset z jedną podstawą.
Materiał skrawający znajduje również zastosowanie w odlewnictwie oraz obróbce twardej i wszędzie tam, gdzie występują wysokie temperatury oraz ekstremalne obciążenia, a jednocześnie ma być osiągnięta wysoka wydajność. „Materiały skrawające z węglika pozwalają na bezpieczną obróbkę materiałów ISO-S i -K. Dzięki ceramice użytkownicy mają możliwość znacznego zwiększenia wydajności tych procesów”, podsumowuje Antonia Splettstößer. W praktyce oznacza to: tam, gdzie jest to ekonomicznie i technologicznie uzasadnione, wkładki węglikowe są zastępowane ceramiką.
Wiedza dla obróbców
Dzięki temu kontakt z tym materiałem skrawającym mają również firmy, które dotychczas nie miały lub miały niewielkie doświadczenie w jego zastosowaniu. „Wielu nowych użytkowników dorastało z węglikiem i doskonale zna się na jego użyciu”, mówi Antonia Splettstößer. „Jednak ceramika działa zupełnie inaczej.”
Przykład: podczas gdy w przypadku węglika redukcja prędkości skrawania często pomaga wydłużyć żywotność narzędzia, ponieważ w ten sposób powstaje mniej ciepła w strefie skrawania, w przypadku ceramiki jest dokładnie odwrotnie. „Wysokie temperatury są wręcz pożądane, ponieważ materiał skrawany staje się miększy. To sprzeczne z intuicją wielu obróbców – często muszą zwiększać prędkość skrawania, aby uzyskać dłuższe żywotności narzędzi”, wyjaśnia ekspertka.
Aby optymalnie wspierać użytkowników, ISCAR stworzył własny zespół kompetencyjny w zakresie ceramiki, CBN i PKD, który działa na podstawie wiedzy naukowej i solidnej wiedzy fachowej. Towarzyszy klientom w wyborze odpowiedniego materiału skrawającego, oferuje indywidualne szkolenia i przekazuje praktyczną wiedzę – od podstaw przez materiałoznawstwo po konkretne porady i metody rozwiązywania problemów.
Kontakt:
