Hardmetalen. Gereedschapsmaterialen

Transcriptie

1 Hardmetalen Gereedschapsmaterialen Leerdoel en lesinhoud In deze les leren we: hoe de hardmetalen worden samengesteld hoe ze er voor zorgen dat gereedschapsmaterialen veel economischer kunnen ingezet worden. Meestal zijn hardmetalen duurder dan de klassieke materialen, maar door hun langere levensduur en het juiste gebruik brengen ze het bedrijf meer op. Deze lesinhoud is gebaseerd op de informatie uit de handboeken van Sandvik (*). Dit lespakket is bestemd voor leerlingen van de derde graad TSO en BSO. Er is geen grondige voorkennis vereist om dit pakket te kunnen doorlopen. (*)Sandvik is een wereldleider op het gebied van gereedschappen in hardmetalen Willy Cochet Pagina 1

2 Algemeen De keuze van het juiste gereedschapsmateriaal is natuurlijk een eerste vereiste voor een economische bewerking. Er is echter niet één materiaal dat aan de eisen van alle uit te voeren bewerkingen kan voldoen. De keuze van het juiste gereedschapsmateriaal hangt van allerlei factoren af: voor- of nabewerking, bewerkingstoeslag en ononderbroken of onderbroken bewerking het type materiaal, de structuur, hardheid, sterkte, adhesie en de samenstelling van de oppervlaktehuid van het werkstuk de conditie, vermogen, stabiliteit, rotatiefrequentie (toerental) en voedingscapaciteit van de machine de snijtemperatuur en de spanning op het gereedschapsmateriaal de benodigde oppervlaktekwaliteit en nauwkeurigheid Hardmetaal is een gereedschapsmateriaal dat diverse brede toepassingsgebieden heeft waaronder veel bewerkingen vallen. Fabricage van hardmetaal Omdat het een poedermetallurgisch product is, wordt hardmetaal in een zorgvuldig gecontroleerd proces vervaardigd. De structuur en samenstelling zijn belangrijk voor de prestaties die later in bewerkingen kunnen worden bereikt. Willy Cochet Pagina 2

3 1. Productie van poeder De belangrijkste grondstoffen voor de fabricage van hardmetaal zijn wolframpoeder en koolstof. 2. Persen van vormen Bij het persen krijgt de verkregen samenstelling zijn vorm, maar nog niet de juiste afmetingen. 3. Sinteren Sinteren is een warmtebehandeling waardoor de binding tussen de deeltjes wordt opgebouwd ten behoeve van de sterkte. 4. Wisselplaatbehandeling Indien nodig, volgen daarna nog verdere behandelingen, zoals afronding van de snijkant (ER) en slijpen. 5. Coating Deze wordt voorzien om de verspaningseigenschappen te verbeteren. We onderscheiden CVD coating en PVD coating. Normaal gesproken is een PVD coating dunner dan een vergelijkbare CVD coating. Hoeveel krimp hebben we tijdens het sinteren van het geperste poeder? 17 à 20 % 19 à 21 % 15 à 17 % Eigenschappen van hardmetalen Hardmetalen verschillen aanzienlijk wat betreft hun eigenschappen; sommigen zijn veel harder dan anderen en sommigen zijn taaier. De verschillende hardmetaalsoorten die voor wisselplaten worden gebruikt, worden voornamelijk bepaald door type en grootte van de harde deeltjes, type en hoeveelheid bindmateriaal, kwaliteit,.... Willy Cochet Pagina 3

4 Hardmetaal is daarom een formidabel gereedschapsmateriaal. Welke eigenschappen zijn belangrijk bij hardmetalen? Vormvastheid en dikte Samenstelling en afmeting Hardheid en taaiheid De wisselplaat Verspaning begint bij de snijkant. Om te kunnen snijden moet het gereedschapsmateriaal harder zijn dan het te verspanen materiaal, vooral bij de hoge temperatuur die daardoor ontstaat. De combinatie van het gereedschapsmateriaal en de snijgeometrie vormt de wisselplaat. Elk bewerkingsproces valt of staat met de snijkant en de manier waarop die wordt toegepast. Willy Cochet Pagina 4

5 Keuze gereedschapsmateriaal Hardmetaal is een gereedschapsmateriaal dat diverse brede toepassingsgebieden heeft waaronder veel bewerkingen vallen. Classificatie van hardmetaal Hardmetaalsoorten worden doorgaans onderverdeeld in HOOFDSOORT en AANVULLENDE SOORT en opgenomen in een ISO/ANSI diagram om de slijtvastheid en taaiheid van toepassingen aan te geven. Soortsymbool In voorgaande tabel zagen we telkens het soortsymbool verschijnen. Links, in de punt, bevindt zich het centrum van het toepassingsgebied van het hardmetaal. Rechts zien we het aanbevolen toepassingsgebied. Het is mogelijk om dit hardmetaal voor dit hele toepassingsgebied te gebruiken. Willy Cochet Pagina 5

6 Voorbeelden waarbij enkel de hoofdsoorten worden weergegeven. Hoofdsoorten voor CoroMill 245 Hoofdsoorten voor CoroMill 390 Gecoate hardmetaalsoorten Vandaag de dag zijn bijna alle hardmetaalsoorten die als eerste keuze aanbevolen worden voorzien van een deklaag, coating. De moderne gecoate hardmetaalsoort heeft een enorme ontwikkeling doorgemaakt wat betreft prestaties en betrouwbaarheid. De gouden kleur van sommige hardmetalen wisselplaten komt door het coaten met... Titaniumcarbide Aluminiumoxide Titaniumnitride Mogen coatings ook gecombineerd worden? Corokey Neen Ja Willy Cochet Pagina 6

7 Gelieve voor uitbreiding van het doorlopen pakket zeker het handboek van Sandvik Coromont 'Technische gids Metaalbewerking' te raadplegen!!! Willy Cochet Pagina 7