I moderni materiali per utensili da taglio hanno alle spalle più di 100 anni di storia di sviluppo, dall'acciaio per utensili al carbonio all'acciaio per utensili ad alta velocità,carburo cementato, strumento in ceramicaEmateriali per utensili superduri. Nella seconda metà del XVIII secolo, il materiale originale degli utensili era principalmente acciaio per utensili al carbonio. Perché a quel tempo veniva utilizzato come il materiale più duro che poteva essere trasformato in utensili da taglio. Tuttavia, a causa della temperatura di resistenza al calore molto bassa (inferiore a 200°C), gli acciai per utensili al carbonio hanno lo svantaggio di opacizzarsi immediatamente e completamente a causa del calore di taglio durante il taglio ad alte velocità e l'intervallo di taglio è limitato. Pertanto, non vediamo l'ora di realizzare materiali per utensili che possano essere tagliati ad alta velocità. Il materiale che emerge per riflettere questa aspettativa è l’acciaio ad alta velocità.
L'acciaio rapido, noto anche come acciaio anteriore, è stato sviluppato da scienziati americani nel 1898. Non è tanto che contenga meno carbonio dell'acciaio per utensili al carbonio, ma che viene aggiunto tungsteno. A causa del ruolo del carburo di tungsteno duro, la sua durezza non viene ridotta in condizioni di alta temperatura e poiché può essere tagliato a una velocità molto superiore alla velocità di taglio dell'acciaio per utensili al carbonio, è denominato acciaio rapido. Dal 1900 al 1920 apparve l'acciaio rapido con vanadio e cobalto e la sua resistenza al calore fu aumentata a 500 ~ 600 °C. La velocità di taglio dell'acciaio raggiunge i 30~40 m/min, che viene aumentata di quasi 6 volte. Da allora, con la serializzazione dei suoi elementi costitutivi, si sono formati gli acciai rapidi al tungsteno e al molibdeno. È ancora ampiamente utilizzato fino ad ora. L’emergere dell’acciaio rapido ha causato un
rivoluzione nella lavorazione di taglio, migliorando notevolmente la produttività del taglio dei metalli e richiedendo un cambiamento completo nella struttura della macchina utensile per adattarsi ai requisiti di prestazioni di taglio di questo nuovo materiale per utensili. L'emergere e l'ulteriore sviluppo di nuove macchine utensili, a sua volta, ha portato allo sviluppo di materiali per utensili migliori e gli strumenti sono stati stimolati e sviluppati. Nelle nuove condizioni tecnologiche di produzione, gli utensili in acciaio rapido presentano anche il problema di limitare la durata dell'utensile a causa del calore di taglio durante il taglio ad alta velocità. Quando la velocità di taglio raggiunge i 700 °C, l'acciaio super rapido
la punta è completamente smussata e, a una velocità di taglio superiore a questo valore, è completamente impossibile tagliare. Di conseguenza, sono emersi materiali per utensili in metallo duro che mantengono una durezza sufficiente in condizioni di temperatura di taglio più elevate rispetto a quelle sopra indicate e che possono essere tagliati a temperature di taglio più elevate.
I materiali morbidi possono essere tagliati con materiali duri e per tagliare materiali duri è necessario utilizzare materiali più duri. La sostanza più dura attualmente presente sulla Terra è il diamante. Sebbene i diamanti naturali siano stati scoperti da tempo in natura e abbiano una lunga storia di utilizzo come utensili da taglio, anche i diamanti sintetici sono stati sintetizzati con successo già all'inizio degli anni '50 del 20° secolo, ma l'uso reale dei diamanti è ampiamente diffusomateriali per utensili da taglio industrialiè ancora questione degli ultimi decenni.
Da un lato, con lo sviluppo della moderna tecnologia spaziale e aerospaziale, l'uso di moderni materiali tecnici sta diventando sempre più abbondante, sebbene il miglioramento dell'acciaio rapido, del carburo cementato e delnuovi materiali per utensili in ceramicanel taglio di pezzi di lavorazione tradizionali, la velocità di taglio e la produttività di taglio sono raddoppiate o addirittura aumentate di decine di volte, ma quando si utilizzano per lavorare i materiali di cui sopra, la durata dell'utensile e l'efficienza di taglio sono ancora molto basse e la qualità di taglio è difficile per garantire, a volte anche impossibili da lavorare, la necessità di utilizzare materiali per utensili più affilati e resistenti all'usura.
D'altra parte, con il rapido sviluppo del modernoproduzione di macchinarie dell'industria di trasformazione, l'ampia applicazione di macchine utensili automatiche, centri di lavoro a controllo numerico computerizzato (CNC) e officine di lavorazione senza operatore, al fine di migliorare ulteriormente la precisione della lavorazione, ridurre i tempi di cambio utensile e migliorare l'efficienza della lavorazione, requisiti sempre più urgenti sono realizzato per avere materiali per utensili più durevoli e stabili. In questo caso, gli utensili diamantati si sono sviluppati rapidamente e, allo stesso tempo, lo sviluppo dimateriali per utensili diamantatiè stato anche molto promosso.
Materiali per utensili diamantatihanno una serie di proprietà eccellenti, con elevata precisione di lavorazione, velocità di taglio elevata e lunga durata. Ad esempio, l'uso di utensili Compax (foglio composito di diamante policristallino) può garantire la lavorazione di decine di migliaia di parti di fasce elastiche in lega di silicio e alluminio e le punte degli utensili rimangono sostanzialmente invariate; La lavorazione di longheroni in alluminio aeronautico con le frese Compax di grande diametro può raggiungere velocità di taglio fino a 3660 m/min; Questi non sono paragonabili agli utensili in metallo duro.
Non solo, l'uso dimateriali per utensili diamantatipuò anche espandere il campo di elaborazione e modificare la tecnologia di elaborazione tradizionale. In passato, la lavorazione degli specchi poteva utilizzare solo il processo di molatura e lucidatura, ma ora non solo utensili diamantati naturali a cristallo singolo, ma in alcuni casi possono anche essere utilizzati utensili compositi super duri PDC per tagli ravvicinati di altissima precisione, per ottenere torniture invece di macinare. Con l'applicazione distrumenti super-duri, sono emersi alcuni nuovi concetti nel campo della lavorazione meccanica, come l'uso di utensili PDC, il limite della velocità di rotazione non è più l'utensile ma la macchina utensile, e quando la velocità di rotazione supera una certa velocità, il pezzo e l'utensile non lo fanno non calore. Le implicazioni di questi concetti rivoluzionari sono profonde e offrono prospettive illimitate per la moderna industria della lavorazione meccanica.
Orario di pubblicazione: 02-nov-2022
