Кобальтові або твердосплавні кінцеві фрези: яка з них краще для вашого проекту?

Під час різання металу вибір матеріалу кінцевої фрези не лише визначає термін служби інструменту та точність обробки, але й безпосередньо впливає на ефективність виробництва, навантаження машини та якість кінцевої продукції. Кобальт іКарбідце дві найпоширеніші марки кінцевих фрез у промисловому виробництві, які суттєво відрізняються за своєю твердістю, в’язкістю, термостійкістю та економічною-ефективністю.

Що таке кобальтові кінцеві фрези

Кобальтові кінцеві фрези — це швидко-швидкорізальна сталь (HSS) із додаванням певного відсотка кобальту (зазвичай від 5% до 8%). Загальні марки включають M35 (5% кобальту) і M42 (8% кобальту). Додавання кобальту змінює механізм вторинного зміцнення сталі, сповільнюючи втрату твердості під час високо-температурного різання.

Основні характеристики продуктивності:

• Баланс твердості та міцності: Твердість за Роквеллом становить приблизно 65~70 HRC, має високу ударостійкість.
• Хороша термостійкість: може підтримувати різкість при температурі близько 600 градусів, подовжуючи час різання.
• Сильна здатність до обробки: можна різати нержавіючу сталь, інструментальну сталь, титановий сплав та інші міцні метали.
• Висока вартість: вартість виробництва нижча, ніж у твердосплавних інструментів, а вартість одного інструменту може бути зекономлена на 30% ~ 50%.

Загальні сценарії застосування:

• Середня та низька швидкість обробки (швидкість різання 20~40 м/хв)
• Конструкційна сталь, легована сталь, деталі з нержавіючої сталі
• Ремонт інструментів і штампів, а також пробне-виробництво окремих деталей
• Уривчасті режими різання, такі як фрезерування канавок і уступів

Що таке твердосплавні кінцеві фрези

Твердосплавні кінцеві фрезивиготовляються методом порошкової металургії шляхом спікання карбіду вольфраму (WC) і кобальту (Co). На карбід вольфраму припадає приблизно від 88% до 94% матеріалу, тоді як на кобальт, як сполучну речовину, припадає від 6% до 12%. Мікроструктура твердосплавних інструментів визначає їх виняткову твердість і зносостійкість.

Основні характеристики продуктивності:

• Надзвичайно висока твердість: HRA 90+, може підтримувати твердість понад 800 градусів, підходить для високо-швидкісного різання.
• Висока зносостійкість: демонструє надзвичайно низький рівень зношування під час тривалого-безперервного різання.
• Хороша стабільність розмірів: низький коефіцієнт теплового розширення, збереження точності обробки.
• Сумісні покриття: звичайні покриття, такі як TiAlN і AlTiN, можуть додатково збільшити термін служби інструменту та швидкість різання.

Загальні сценарії застосування:

• Високо{0}}швидкісна обробка (швидкість різання 100~300 м/хв)
• Алюмінієвий сплав, загартована сталь, ливарна сталь, велико{0}}серійне виробництво
• Прецизійне виготовлення форм, обробка авіаційних деталей
• Середовища з високою жорсткістю верстатів і швидкістю шпинделя

Карбід проти кобальту: ефект покриття

Покриття є важливим засобом для підвищення продуктивності інструменту. Навіть якщо підкладка однакова, відповідне покриття може значно подовжити термін служби інструменту та підвищити ефективність різання.

Кобальтові ріжучі інструменти покладаються на покриття, щоб компенсувати їхню недостатню твердість і зносостійкість, тому при виборі покриттів більше уваги приділяється «подовженню терміну служби інструменту» та «зменшенню залипання інструменту».

Твердосплавні інструментисамі мають високу твердість і сильну зносостійкість. Основне значення покриття полягає в покращенні термостійкості та розширенні вікна безпеки для високо-швидкісного різання.

Карбід проти кобальту: ефективність різання

Високо{0}}швидкісна обробка

Хоча фрези з кобальтової сталі мають добру термостійкість, їх твердість недостатня для тривалого різання на надзвичайно високих швидкостях. Під час тривалої-високошвидкісної роботи різак чутливий до термічного розм’якшення та прискореного зношування, що робить його більш придатним для стабільних умов різання на середніх і низьких швидкостях.

Навпаки, твердосплавні фрези мають високу твердість і сильну термостійкість і можуть підтримувати гостроту на високих швидкостях 100-300 м/хв. У поєднанні з високо-верстатами вони можуть значно покращити ефективність обробки та якість поверхні.

Переривчасте різання

При переривчастому різанні інструменти часто піддаються ударним навантаженням. Фрези з кобальтової сталі підходять для застосування з переривчастим контактом, наприклад для обробки канавок і фрезерування уступів, завдяки своїй високій міцності, сильній ударостійкості та стійкості до сколів.

Твердосплавні фрези більш крихкі і схильні до мікротріщин або відколів під час періодичного різання, особливо при великій глибині різання або недостатній жорсткості затиску. Тому в таких умовах роботи перевагу зазвичай надають інструментам із кобальтової сталі.

Сухе різання

За відсутності охолоджуючої рідини фрези з кобальтової сталі прискорюють затуплення через тепло тертя, що значно скорочує термін їх служби. Зазвичай вони підходять лише для низьких-швидкісних або короткочасних-операцій сухого різання.

Якщо твердосплавні фрези поєднати з термо-стійкими покриттями (такими як TiAlN і AlTiN), вони можуть ефективно пригнічувати окисне зношування під час високо-швидкісного сухого різання та підтримувати гостроту ріжучої кромки, що робить їх придатними для сценаріїв, де потрібно зменшити використання охолоджувальної рідини.

Мокре різання

Охолодження та змащення значно покращують продуктивність обох інструментів. Фрези з кобальтової сталі можуть знизити температуру різання, уповільнити знос і покращити якість ріжучої поверхні під час мокрого різання, що робить їх особливо придатними для середньо- та низькошвидкісної обробки.

Твердосплавні фрези також виграють від мокрого різання. Під час обробки сталі з високою-твердістю або-кольорових металів охолоджуюча рідина може зменшити ризик термічних тріщин і покращити стабільність розмірів і загальний термін служби інструменту.

Кобальтові проти твердосплавних кінцевих фрез

Кінець статті

У сучасній обробці кобальт і карбід доповнюють один одного, а не замінюють один одного. Інструменти з кобальтової сталі завдяки своїй міцності та-економічній ефективності найкращі для малих- та середніх-об’ємів і переривчастих різів. Твердосплавні інструменти з їхньою високою твердістю та зносостійкістю є незамінними у високо-швидкісному масовому виробництві.

Незважаючи на те, що твердосплавний сплав має високу ціну за одиницю, вартість одиничної деталі можна зменшити, зменшивши частоту заміни інструменту та скоротивши час обробки, а термін служби зазвичай може досягати в 2-5 разів більшого терміну служби кобальту.

WAT TOOL- Надає вам вибір інструменту, оптимізацію процесу різання та повну-технічну підтримку процесу, роблячи кожен розріз точним і ефективним.Зв'яжіться з нашими інженерами заразщоб допомогти вашій виробничій лінії досягти більшої вартості.