اختيار درجة الكربيد: دليل |ورشة الآلات الحديثة

نظرًا لعدم وجود معايير دولية تحدد درجات الكربيد أو تطبيقاته، يجب على المستخدمين الاعتماد على حكمهم الخاص ومعرفتهم الأساسية لتحقيق النجاح.#قاعدة
في حين أن المصطلح المعدني "درجة كربيد" يشير على وجه التحديد إلى كربيد التنغستن (WC) الملبد بالكوبالت، فإن المصطلح نفسه له معنى أوسع في التصنيع: كربيد التنغستن الأسمنتي مع الطلاءات والمعالجات الأخرى.على سبيل المثال، يعتبر إدراجان دواران مصنوعان من نفس مادة الكربيد ولكن بطبقات مختلفة أو معالجة لاحقة درجات مختلفة.ومع ذلك، لا يوجد توحيد في تصنيف مجموعات الكربيد والطلاء، لذلك يستخدم موردو الأدوات المختلفون تسميات وطرق تصنيف مختلفة في جداول فئاتهم.وهذا يمكن أن يجعل من الصعب على المستخدم النهائي مقارنة الدرجات، وهي مشكلة صعبة بشكل خاص نظرًا لأن مدى ملاءمة درجة الكربيد لتطبيق معين يمكن أن تؤثر بشكل كبير على ظروف القطع المحتملة وعمر الأداة.
للتنقل في هذه المتاهة، يجب على المستخدمين أولاً فهم المادة المصنوعة من الكربيد وكيف يؤثر كل عنصر على جوانب مختلفة من التصنيع.
الدعم هو المادة العارية لإدخال القطع أو الأداة الصلبة تحت الطلاء والمعالجة اللاحقة.وتتكون عادة من 80-95٪ مرحاض.لإعطاء المادة الأساسية الخصائص المطلوبة، يضيف مصنعو المواد عناصر صناعة السبائك المختلفة إليها.العنصر الرئيسي لصناعة السبائك هو الكوبالت (Co).توفر المستويات الأعلى من الكوبالت صلابة أكبر بينما تزيد المستويات المنخفضة من الكوبالت من الصلابة.يمكن أن تصل الركائز شديدة الصلابة إلى 1800 فولت عالي وتوفر مقاومة ممتازة للتآكل، ولكنها هشة جدًا ولا تصلح إلا للظروف المستقرة جدًا.الركيزة القوية جدًا لها صلابة تبلغ حوالي 1300 فولت.لا يمكن تصنيع هذه الركائز إلا بسرعات قطع منخفضة، فهي تتآكل بشكل أسرع، لكنها أكثر مقاومة للقطع المتقطع والظروف المعاكسة.
يعد التوازن الصحيح بين الصلابة والمتانة هو العامل الأكثر أهمية عند اختيار سبيكة لتطبيق معين.يمكن أن يؤدي اختيار درجة صعبة للغاية إلى حدوث شقوق صغيرة على طول حافة القطع أو حتى فشل ذريع.وفي الوقت نفسه، فإن الدرجات شديدة الصلابة تبلى بسرعة أو تتطلب تقليل سرعة القطع، مما يقلل من الإنتاجية.يوفر الجدول 1 بعض الإرشادات الأساسية لاختيار الصلابة المناسبة:
معظم أدوات الكربيد الحديثة وأدوات الكربيد مطلية بطبقة رقيقة (3 إلى 20 ميكرون أو 0.0001 إلى 0.0007 بوصة).يتكون الطلاء عادة من طبقات الكربون من نيتريد التيتانيوم وأكسيد الألومنيوم ونيتريد التيتانيوم.يزيد هذا الطلاء من الصلابة ويخلق حاجزًا حراريًا بين الفتحة والركيزة.
على الرغم من أنها اكتسبت شعبية منذ عقد من الزمن فقط، إلا أن إضافة معالجة إضافية بعد الطلاء أصبحت معيار الصناعة.عادة ما تكون هذه المعالجات عبارة عن السفع الرملي أو طرق تلميع أخرى تعمل على تنعيم الطبقة العليا وتقليل الاحتكاك، مما يقلل من توليد الحرارة.عادة ما يكون فرق السعر صغيرًا جدًا وفي معظم الحالات يوصى بتفضيل الصنف المعالج.
لتحديد درجة الكربيد الصحيحة لتطبيق معين، راجع كتالوج المورد أو موقع الويب للحصول على التعليمات.على الرغم من عدم وجود معيار دولي رسمي، يستخدم معظم البائعين المخططات لوصف نطاقات التشغيل الموصى بها للدرجات بناءً على "نطاق الاستخدام" الذي يتم التعبير عنه كمجموعة أبجدية رقمية مكونة من ثلاثة أحرف، مثل P05-P20.
يشير الحرف الأول إلى مجموعة مواد ISO.يتم تخصيص حرف ولون مطابق لكل مجموعة مواد.
يمثل الرقمان التاليان الصلابة النسبية للدرجات من 05 إلى 45 بزيادات قدرها 5. 05 تطبيقات تتطلب درجة صلبة للغاية لظروف مواتية ومستقرة.45 تطبيقًا يتطلب سبائك شديدة الصلابة في الظروف القاسية وغير المستقرة.
مرة أخرى، لا يوجد معيار لهذه القيم، لذا يجب تفسيرها على أنها قيم نسبية في جدول التقدير المحدد الذي تظهر فيه.على سبيل المثال، قد يكون للدرجات التي تحمل علامة P10-P20 في كتالوجين من موردين مختلفين صلابة مختلفة.
قد يكون للدرجة المميزة P10-P20 في جدول فئة الخراطة صلابة مختلفة عن الدرجة المميزة P10-P20 في جدول فئة الطحن، حتى في نفس الكتالوج.يتلخص هذا الاختلاف في حقيقة أن الظروف المواتية تختلف من تطبيق إلى آخر.من الأفضل إجراء عمليات الخراطة باستخدام الدرجات شديدة الصلابة، ولكن عند الطحن، تتطلب الظروف الملائمة بعض القوة بسبب الطبيعة المتقطعة.
يقدم الجدول 3 جدولًا افتراضيًا للسبائك واستخدامها في عمليات الخراطة ذات التعقيد المتفاوت، والتي قد يتم إدراجها في كتالوج مورد أدوات القطع.في هذا المثال، يوصى بالفئة A لجميع ظروف الخراطة، ولكن ليس للقطع المتقطع الثقيل، بينما يوصى بالفئة D للخراطة المتقطعة الثقيلة وغيرها من الظروف غير المواتية للغاية.يمكن لأدوات مثل أداة البحث عن الدرجات الخاصة بـ MachiningDoctor.com البحث عن الدرجات باستخدام هذا الترميز.
وكما لا يوجد معيار رسمي لنطاق الطوابع، لا يوجد معيار رسمي للأسماء التجارية.ومع ذلك، فإن معظم الموردين الرئيسيين لإدراج الكربيد يتبعون الإرشادات العامة لتسميات درجاتهم.الأسماء "الكلاسيكية" تكون بتنسيق BBSSNN المكون من ستة أحرف، حيث:
التفسير أعلاه صحيح في كثير من الحالات.ولكن نظرًا لأن هذا ليس معيار ISO/ANSI، فقد أجرى بعض البائعين تعديلاتهم الخاصة على النظام، وسيكون من الحكمة أن تكون على دراية بهذه التغييرات.
أكثر من أي تطبيق آخر، تلعب السبائك دورًا حيويًا في عمليات التحويل.ولهذا السبب، سيكون للملف الجانبي المتحول أكبر تشكيلة من الدرجات عند التحقق من كتالوج أي مورد.
النطاق الواسع من درجات الدوران هو نتيجة لمجموعة واسعة من عمليات الخراطة.يندرج كل شيء ضمن هذه الفئة، بدءًا من القطع المستمر (حيث تكون حافة القطع على اتصال دائم بقطعة العمل ولا تتعرض للصدمات، ولكنها تولد الكثير من الحرارة) إلى القطع المتقطع (الذي يولد صدمات قوية).
يغطي النطاق الواسع من درجات الخراطة أيضًا عددًا كبيرًا من الأقطار في الإنتاج، بدءًا من 1/8 بوصة (3 مم) للآلات من النوع السويسري إلى 100 بوصة للاستخدام الصناعي الثقيل.نظرًا لأن سرعة القطع تعتمد أيضًا على القطر، يلزم الحصول على درجات مختلفة تم تحسينها لسرعات القطع المنخفضة أو العالية.
غالبًا ما يقدم كبار الموردين سلسلة منفصلة من الدرجات لكل مجموعة مواد.في كل سلسلة، تتراوح الدرجات من المواد الصلبة المناسبة للتصنيع المتقطع إلى تلك المناسبة للتصنيع المستمر.
عند الطحن، يكون نطاق الدرجات المقدمة أصغر.ونظرًا لطبيعة التطبيق المتقطعة في الغالب، فإن أدوات القطع تتطلب درجات قاسية ذات صلابة عالية.لنفس السبب، يجب أن يكون الطلاء رقيقا، وإلا فلن يتحمل التأثير.
سيقوم معظم الموردين بطحن مجموعات مواد مختلفة ذات دعامات صلبة وطلاءات مختلفة.
عند التقطيع أو الحز، يكون اختيار الدرجة محدودًا بسبب عوامل سرعة القطع.أي أن القطر يصبح أصغر مع اقتراب القطع من المركز.وبالتالي، يتم تقليل سرعة القطع تدريجيا.عند القطع باتجاه المركز، تصل السرعة في النهاية إلى الصفر في نهاية القطع، وتصبح العملية عبارة عن قص وليس قطع.
لذلك، يجب أن تكون الدرجات المستخدمة في التقطيع متوافقة مع نطاق واسع من سرعات القطع، ويجب أن تكون الركيزة قوية بما يكفي لتحمل القص في نهاية العملية.
تعتبر الأخاديد الضحلة استثناءً للأنواع الأخرى.نظرًا لأوجه التشابه مع الخراطة، غالبًا ما يقدم البائعون الذين لديهم مجموعة كبيرة من إدخالات الحز مجموعة أكبر من الدرجات لمجموعات وظروف معينة من المواد.
عند الحفر، تكون سرعة القطع في وسط المثقاب صفرًا دائمًا، وتعتمد سرعة القطع في المحيط على قطر المثقاب وسرعة دوران المغزل.الدرجات المُحسّنة لسرعات القطع العالية ليست مناسبة ويجب عدم استخدامها.يقدم معظم البائعين عددًا قليلاً من الأصناف فقط.
المساحيق والأجزاء والمنتجات هي طرق مختلفة تدفع بها الشركات التصنيع الإضافي.يعد الكربيد والأدوات مجالات مختلفة للنجاح.
لقد أتاح التقدم في المواد إنشاء طاحونة نهائية من السيراميك تعمل بشكل جيد عند سرعات القطع المنخفضة وتتنافس مع المطاحن النهائية من الكربيد في مجموعة واسعة من التطبيقات.قد يبدأ متجرك باستخدام أدوات السيراميك.
تخطئ العديد من المتاجر في الاعتقاد بأن الأدوات المتقدمة هي أدوات التوصيل والتشغيل.يمكن أن تتناسب هذه القواطع مع حاملات الأدوات الموجودة وحتى تتناسب مع نفس القاطع أو الجيوب الدوارة مثل إدراجات الكربيد، ولكن هذا هو المكان الذي تنتهي فيه أوجه التشابه.