Moderní řezné nástroje prošly více než 100letou historií vývoje od uhlíkové nástrojové oceli až po rychlořeznou nástrojovou ocel,slinutý karbid, keramický nástrojasupertvrdé nástrojové materiályVe druhé polovině 18. století byl původním nástrojovým materiálem převážně uhlíková nástrojová ocel. V té době se totiž používala jako nejtvrdší materiál, který bylo možné obrábět do řezných nástrojů. Avšak vzhledem k velmi nízké teplotě tepelné odolnosti (pod 200 °C) mají uhlíkové nástrojové oceli nevýhodu v tom, že se při řezání vysokými rychlostmi v důsledku řezného tepla okamžitě a úplně otupují a rozsah řezu je omezený. Proto se těšíme na nástrojové materiály, které lze řezat vysokými rychlostmi. Materiálem, který toto očekávání odráží, je rychlořezná ocel.
Rychlořezná ocel, známá také jako čelní ocel, byla vyvinuta americkými vědci v roce 1898. Nejde ani tak o to, že obsahuje méně uhlíku než uhlíková nástrojová ocel, ale o to, že je do ní přidán wolfram. Díky roli tvrdého karbidu wolframu se její tvrdost za vysokých teplot nesnižuje a protože ji lze řezat rychlostí mnohem vyšší, než je řezná rychlost uhlíkové nástrojové oceli, nazývá se rychlořezná ocel. V letech 1900-1920 se objevila rychlořezná ocel s vanadem a kobaltem, jejíž tepelná odolnost se zvýšila na 500~600 °C. Řezná rychlost oceli dosahuje 30~40 m/min, což se zvýšilo téměř 6krát. Od té doby se s postupným zaváděním jejích základních prvků vyvinuly rychlořezné oceli s wolframem a molybdenem. Dodnes se hojně používají. Vznik rychlořezné oceli způsobil...
revoluce v řezném zpracování, výrazně zlepšila produktivitu obrábění kovů a vyžadovala úplnou změnu struktury obráběcího stroje, aby se přizpůsobil požadavkům na řezný výkon tohoto nového nástrojového materiálu. Vznik a další vývoj nových obráběcích strojů následně vedl k vývoji lepších nástrojových materiálů a nástroje byly stimulovány a rozvíjeny. Za podmínek nové výrobní technologie mají nástroje z rychlořezné oceli také problém s omezenou trvanlivostí nástroje v důsledku řezného tepla při řezání vysokou rychlostí. Když řezná rychlost dosáhne 700 °C, rychlořezná ocel
hrot je zcela tupý a při řezné rychlosti nad touto hodnotou je řezání zcela nemožné. V důsledku toho se objevily karbidové nástrojové materiály, které si zachovávají dostatečnou tvrdost i za vyšších řezných teplot, než jsou výše uvedené, a lze je řezat při vyšších řezných teplotách.
Měkké materiály lze řezat tvrdými materiály a pro řezání tvrdých materiálů je nutné použít materiály, které jsou tvrdší než diamant. Nejtvrdší látkou na Zemi je v současnosti diamant. Přestože přírodní diamanty byly v přírodě objeveny již dlouho a mají dlouhou historii jejich používání jako řezných nástrojů, syntetické diamanty byly také úspěšně syntetizovány již na počátku 50. let 20. století, ale skutečné využití diamantů k široké výrobě...materiály pro průmyslové řezné nástrojeje stále záležitostí posledních desetiletí.
Na jedné straně se s rozvojem moderní kosmické a letecké technologie stále častěji používají moderní konstrukční materiály, ačkoli vylepšená rychlořezná ocel, slinutý karbid anové keramické nástrojové materiályPři řezání tradičních obrobků se rychlost řezání a produktivita řezání zdvojnásobily nebo dokonce desítkykrát, ale při jejich použití ke zpracování výše uvedených materiálů je trvanlivost nástroje a účinnost řezání stále velmi nízká a kvalitu řezu je obtížné zaručit, někdy dokonce nelze zpracovat, což vede k nutnosti použití ostřejšího a odolnějšího materiálu pro nástroje.
Na druhou stranu, s rychlým rozvojem modernívýroba strojůa zpracovatelský průmysl, široké využití automatických obráběcích strojů, CNC obráběcích center a bezobslužných obráběcích dílen, s cílem dále zlepšit přesnost obrábění, zkrátit dobu výměny nástrojů a zlepšit efektivitu obrábění, se stále více vyskytují naléhavé požadavky na odolnější a stabilnější nástroje. V tomto případě se diamantové nástroje rychle rozvíjejí a zároveň se s nimi rozvíjí i...materiály diamantových nástrojůbyl také značně propagován.
Materiály diamantových nástrojůmají řadu vynikajících vlastností, s vysokou přesností zpracování, vysokou řeznou rychlostí a dlouhou životností. Například použití nástrojů Compax (polykrystalický diamantový kompozitní plech) může zajistit zpracování desítek tisíc dílů pístních kroužků ze slitiny křemíku a hliníku bez podstatné změny hrotů nástrojů; obrábění hliníkových nosníků letadel pomocí fréz Compax s velkým průměrem může dosáhnout řezných rychlostí až 3660 m/min; tyto jsou nesrovnatelné s karbidovými nástroji.
Nejen to, použitímateriály diamantových nástrojůmůže také rozšířit oblast zpracování a změnit tradiční technologii zpracování. V minulosti se pro zrcadlové zpracování používalo pouze broušení a leštění, ale nyní se nejen používají nástroje z přírodních monokrystalických diamantů, ale v některých případech lze použít i nástroje z PDC supertvrdých kompozitů pro super přesné a jemné řezání, čímž se dosáhne soustružení namísto broušení. S aplikacísupertvrdé nástrojeV oblasti obrábění se objevily některé nové koncepty, jako například použití nástrojů PDC, kdy limitní rychlost otáčení již není nástroj, ale obráběcí stroj, a když rychlost otáčení překročí určitou rychlost, obrobek ani nástroj se nezahřívají. Důsledky těchto průlomových konceptů jsou hluboké a nabízejí neomezené perspektivy pro moderní obráběcí průmysl.
Čas zveřejnění: 2. listopadu 2022
