カーバイドエンドミルは、さまざまな業界で不可欠な切削工具であり、耐久性と高いパフォーマンス機能で有名です。炭化物エンドミルの最も重要な特性の1つは、耐熱性です。このブログでは、カーバイドエンドミルのサプライヤーとして、炭化物エンドミルの耐熱性の概念を深く掘り下げ、その重要性、影響、およびそれがツールの全体的なパフォーマンスにどのように影響するかを調査します。
カーバイドエンドミルの耐熱性の重要性
熱生成は、機械加工プロセス中に避けられない製品です。炭化物のエンドミルがワークピースを切断すると、ツールと材料の間の摩擦がワークピース材料の変形とともに、熱の生成をもたらします。高温は、エンドミルに有害な影響を与える可能性があります。
第一に、過度の熱により、炭化物が硬さを失う可能性があります。炭化物は硬くて摩耗しています - 耐性物質ですが、高温では、その結晶構造が変化し始め、硬度の低下につながります。これは、エンドミルがより速く摩耗し、削減性能と寿命が減少することを意味します。たとえば、速度の機械加工操作では、エンドミルの耐熱性が低い場合、切断エッジは短期間で鈍くなる可能性があり、ワークピースの粗い表面仕上げと頻繁なツール交換により生産コストが増加します。
第二に、熱は熱膨張を引き起こす可能性があります。エンドミルが熱により拡張すると、加工プロセスで寸法の不正確さにつながる可能性があります。これは、精密な機械加工において特に重要であり、わずかな偏差でさえワークを使用できなくなります。たとえば、コンポーネントが非常に厳格な寸法許容範囲を満たす必要がある航空宇宙産業では、耐熱性が低い炭化物エンドミルは、部品が仕様を外され、費用のかかるリワークまたは拒絶につながる可能性があります。
炭化物エンドミルの耐熱性に影響する要因
カーバイドグレード
エンドミルで使用される炭化物のグレードは、耐熱性に影響を与える主要な要因です。さまざまな炭化物グレードが、炭化タングステン（WC）とコバルト（CO）のさまざまな組成で処方されています。タングステン炭化物は硬度と耐摩耗性を提供しますが、コバルトはバインダーとして機能します。
より高い - 高品質の炭化物グレードには、多くの場合、タングステンの炭化物と慎重に選択されたコバルト含有量が含まれています。たとえば、マイクロ穀物炭化物のグレードには、タングステン炭化物粒が小さいため、従来の炭化物グレードと比較して耐熱性が向上しています。マイクロ - 穀物炭化物は、高温で硬度を維持することができ、高速および高性能の機械加工アプリケーションに適しています。
コーティング
コーティングは、炭化物エンドミルの耐熱性を高める上で重要な役割を果たします。利用可能ないくつかのタイプのコーティングがあり、それぞれに独自の特性を備えています。
ティアル（チタンアルミニウム窒化物）コーティングは、最も人気のある選択肢の1つです。このコーティングは優れた熱安定性を持ち、高温に耐えることができます。エンドミルの表面に保護層を形成し、ツールとワークピースの間に摩擦を減らします。その結果、切断プロセス中に発生する熱が少なくなります。さらに、ティアンコーティングは、エンドミルの耐摩耗性を改善し、その寿命をさらに伸ばすことができます。
別のコーティングオプションは、ALCRN（窒化アルミニウムクロム）コーティングです。 Alcrnコーティングは、一部の用途ではTialnよりも耐熱性が向上しています。極端に高温で完全性を維持することができ、ステンレス鋼やチタン合金などの硬い材料を加工するのに適しています。
エンドミルのジオメトリ
炭化物エンドミルのジオメトリも耐熱性に影響します。フルート、ヘリックスの角度、レーキ角の数はすべて、熱生成と散逸に役割を果たします。
フルートの数が多いエンドミルは、より効率的に材料を除去できますが、ワークピースとの接触面積の増加により、より多くの熱を生成します。ただし、一部の高度なエンドミル設計では、可変フルート間隔を使用して振動と熱の生成を減らします。たとえば、可変フルート間隔を備えた4フルートエンドミルは、よりスムーズにカットでき、切断プロセス中に生成される熱が減少します。
エンドミルのヘリックス角は、耐熱性にも影響します。ヘリックス角が高いと、チップの避難に役立ちます。これは、熱散逸に不可欠です。チップが切断ゾーンから迅速に除去されると、切断プロセスによって発生する熱を運び去り、エンドミルに蓄積するのを防ぎます。
カーバイドエンドミルの耐熱性の測定
炭化物エンドミルの耐熱性を測定する方法はいくつかあります。 1つの一般的なアプローチは、高速加工テストを使用することです。これらのテストでは、エンドミルを使用して、高い切断速度と飼料速度でワークを機械加工します。エンドミルの温度は、熱電対または赤外線カメラを使用して監視されます。
切断力もテスト中に測定されます。切断力の増加は、熱の影響によりツールの効率が低下するため、エンドミルの耐熱性の減少を示す可能性があります。温度と切断力のデータを分析することにより、エンドミルの耐熱性を評価できます。
別の方法は、硬度テストです。炭化物エンドミルのサンプルは、特定の期間、異なる温度に加熱され、その後冷却されます。その後、サンプルの硬度は硬度テスターを使用して測定されます。硬度が大幅に低下すると、耐熱性が低下します。
応用と耐熱性の役割
航空宇宙産業
航空宇宙産業では、カーバイドエンドミルは、チタン合金や高強度鋼など、さまざまな材料を機械加工するために使用されます。これらの材料は、機械加工中に大量の熱を生成する高強度と靭性で知られています。
この業界では、優れた耐熱性を備えた炭化物エンドミルが不可欠です。たとえば、航空機エンジンのチタン成分を機械加工する場合、高熱耐性エンドミルは、切断性能を長時間維持し、正確な機械加工と高品質の表面仕上げを確保できます。これは、航空機のエンジンコンポーネントの欠陥が深刻な安全上の意味を持つ可能性があるため、非常に重要です。
自動車産業
また、自動車産業は、エンジンブロック、トランスミッションコンポーネント、およびその他の重要な部品を加工するために、炭化物エンドミルに大きく依存しています。質量 - 生産環境では、生産目標を満たすために多くの場合、高速加工が必要です。
熱 - 効率的かつ正確な機械加工を確保するために、耐性炭化炭化工場が必要です。たとえば、アルミニウムエンジンブロックを機械加工する場合、耐熱性が良好な炭化物エンドミルは、熱の膨張を防ぎ、寸法精度を維持し、滑らかなエンジンと燃料効率の向上をもたらします。
炭化物エンドミルの耐熱性の向上
高度な製造技術
メーカーは、炭化物エンドミルの耐熱性を改善するための高度な技術を常に開発しています。そのような手法の1つは、精密研削の使用です。精密粉砕は、エンドミルの切断エッジがシャープであり、一貫したジオメトリを確保することができます。これにより、切断プロセス中の摩擦が減少し、発熱が少なくなります。
別の手法は、物理的蒸気堆積（PVD）または化学蒸気堆積（CVD）法を使用した高度なコーティングの適用です。これらの堆積技術は、エンドミル表面に均一で高品質のコーティングを作成し、耐熱性と耐摩耗性を高めます。
適切なツールの選択とメンテナンス
炭化物エンドミルのサプライヤーとして、適切なツールの選択とメンテナンスの重要性を強調しています。顧客は、機械加工された材料、機械加工プロセス、および必要な表面仕上げに基づいて、適切な炭化物エンドミルを選択する必要があります。
たとえば、顧客がハードで熱を加工している場合は、ステンレス鋼のような材料を生成している場合、ALCRNなどの高い熱耐熱コーティングを備えた炭化物エンドミルをお勧めします。さらに、定期的な洗浄や再削減などの適切なメンテナンスは、エンドミルの耐熱性を維持するのにも役立ちます。
結論
結論として、炭化物エンドミルの耐熱性は、パフォーマンスと寿命に大きな影響を与える重要な特性です。炭化物エンドミルのサプライヤーとして、私たちは、顧客の多様なニーズを満たすために、高品質のエンドミルに優れた耐熱性を提供することの重要性を理解しています。
航空宇宙、自動車、または精密機械加工を必要とする他の業界にいる場合でも、耐熱性の高い炭化物エンドミルを選択すると、生産性の向上、表面仕上げの改善、生産コストの削減につながる可能性があります。
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参照
- Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2009）。製造工学と技術。ピアソンプレンティスホール。
- Trent、Em、＆Wright、PK（2000）。金属切断。バターワース - ハイネマン。
- ショー、MC（2005）。金属切断原理。オックスフォード大学出版局。
