Предности и недостаци керамичких ножева

Керамички алати показали су све широј могућност примене у области сечења метала због њихове одличне отпорности на високим температурама и могућностима велике брзине. Међутим, због ограниченог разумевања керамичких алата у индустрији, многе компаније за прераду још увек нису у потпуности искористиле потенцијал ове врсте алата и нису ни оствариле његову изводљивост и економију у замењивању традиционалних алата у неким областима.

 

1. Основне предности керамичких алата

Керамички материјали имају одличну топлотну проводљивост током сечења, који може ефикасно да врши велику количину топлоте која се генерише у подручју сечења удаљеног од резне ивице, чиме се продужава живот врхунског ивице и побољшава укупни живот алата. Супротно томе, најчешће коришћени материјали као што су цементирани карбид, кубни бор нитрид (ЦБН) и поликристални дијамант (ПЦД), а топлота се лако концентрише у близини сечне ивице, узрокујући убрзани трошење алата.

Због добре топлотне проводљивости, керамички алати се могу смањити на много већим линеарним брзинама. На пример, приликом обраде легура отпорне на топлоте, типична брзина сечења цементираних алата за карбиде је око 125 сФМ (површина у минути), док брзина сечења керамичких алата може да достигне 800 до 1500 СФМ, а неки напредни керамички материјали могу чак достићи чак 1600 СФМ. Ова способност машине за брзину значајно побољшава ефикасност производње по јединици времена.

 

2 Ограничења керамичких алата

Упркос предностима машине велике брзине, керамички алати такође имају нека ограничења. Прво, због тврдоће и бритања самог материјала, то је керамичким алатима за производњу врло оштрих ивица, што резултира нижим оштријим оштринама од цементираних алата за карбиде. Поред тога, керамички алати имају високу трошкове производње. Узимајући индексиране уметке као пример, керамичке уметнице захтевају много прецизних процеса брушења након формирања, и тешко је постићи нискобуџетну масовну производњу попут цементираног карбида. У зависности од посебне захтеве величине и облика, цена керамичких уметкиња може бити 1,5 до 4 пута од традиционалних уметки; А цена целог керамичког алата могу бити 2 до 4 пута од обичних алата.

Поред тога, брза рад захтева високу опрему. Иако су неке компаније заинтересоване за керамичке алате, они често не могу дати пуну представу на перформансе керамичких алата, јер алатни стројеви не могу достићи потребну брзину високог вретена или недостатак одговарајућих знања о параметрима алата.

 

3. Типична подручја примене

Керамички алати се широко користе у разним високим температурама, високопоуздањем или тешко процесним материјалима, укључујући, али не ограничавајући се на следеће:

1. од нехрђајућег челика са високим тврдоћима
Керамички алати су погодни за обраду нерђајућег челика са тврдоћ роцквелл од 32 до 35 или више. Под тако високим условима тврдоће температура прерађивачке површине је изузетно висока, а топлотна стабилност и перформансе керамике велике брзине у потпуности се користе. Ако је тврдоћа прерађеног материјала ниска, лако је проузроковати топљење површине или чак горући проблеми због накупљања топлоте.

 

2 Прашкасти металуршки материјали
Металургија у праху се широко користи у производњи аутомобилских делова. Има ибразивне и високе температуре, а алат се веома брзо носи. Иако се алати ЦБН-а обично користе за обраду, њихов трошак је изузетно висок. Керамички алати добро се понашају на таквим материјалима и знатно су јефтинији од ЦБН-а.

 

3. Компактно ГРАФИТЕ ГЛАВНИ ГЛО (ЦГИ)
ЦГИ је нова врста гвожђа високе чврстоће која се широко користи у производњи блокова цилиндра дизел мотора. Традиционални алати су врло лако носити и скупо. Керамички алати приказују добру економичност у ЦГИ обради, а њихов радни век може достићи више од 10 пута већа од алата Царбиде.

 

4. Алтернативни процес брушења
У преради неких делова на високим тврдоћима, керамички алати могу заменити спољни цилиндрични претрес или процесе млевења површина, значајно побољшати стопу уклањања материјала и смањити укупно време обраде. У исто време, за разлику од ограничења формирања брушења, керамички алати могу постићи флексибилније прераде прераде кроз ЦНЦ програмирање.

 

5. Замена машине за електроПосПарк (ЕДМ)
У неким производима калупа или очвршћавање хардверске прераде, керамички крајњи млинови могу заменити груби процес обраде у формирању електрода, брзо уклањају материјале и на тај начин смањују број потребних електрода и њихово време за обраду.

 

4. Нови напредак у материјалима и процесима

Последњих година, керамички материјали и процеси су континуирано ажурирани, значајно побољшавајући механичка својства и прилагодљивост обраде. На пример:

Ојачани материјали за керамички вискији: растућим фазним структурама (попут виских) у керамичком матрици, отпорност на пукотину и отпорност на ударце алата су увелико побољшани, чинећи га погодним за грубе обраде и прекине услове за сечење.

 

Композитни керамички структурни материјали: Нови материјали комбинују керамику и карбиди на мрежни начин и користе синергистички ефекат керамичке топлотне проводљивости и путеве топлотних проводљивости карбида. Без додавања кобалтног везива побољшавају се ефикасност дифузије топлоте и живот алата. Ова врста материјала коришћена је у преради легура високог температуре као што су мотори авиона, а брзина сечења могу достићи двоструко двоструко од традиционалне керамике.

 

Закључак

Технолошки напредак керамичких алата учинио их је високо конкурентним на пољима легура високог температуре, металургије праха, ЦГИ и неког традиционалног брушења. Иако постоје и даље проблеми попут високе трошкове, уске прозора за обраду и облик ограниченог алата, његове предности у повећању брзине сечења, смањење циклуса прераде и продужење века алата не могу се занемарити. Уз континуирано унапређење технологије машинског алата и акумулирање искуства у употреби, очекује се да ће се керамички алати широко користити у више поља.