Die wichtigsten Vor- und Nachteile von Hartmetall-Schneidwerkzeugen und HSS in der CNC-Bearbeitung

Der CNC-Bearbeitungsknotenpunkt erfordert die Installation von Hartmetall-Schneidwerkzeugen und Schnellarbeitsstahl (HSS), um qualitativ hochwertige Produkte effizient zu verarbeiten. Beide unterscheiden sich in Geschwindigkeit und Produktionsrate voneinander. Die Abweichungen können je nach Bedarf Auswirkungen auf das Endprodukt haben.

Wir sind hier, um den Ingenieuren, die ihre Werkstätten besitzen, zu helfen, indem wir ihnen die Vor- und Nachteile beider Geräte zur Verfügung stellen, um die Leistung und Effizienz der Werkzeuge entsprechend den Anforderungen des Werkstattbesitzers zu steigern.

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1 Was sind Hartmetall-Schneidwerkzeuge?

2 Gibt es irgendwelche Vorteile, sie zu verwenden?

3 Welche Punkte konzentrieren sich auf die Nachteile des Produkts?

4 Lassen Sie uns verstehen, was HSS in der CNC-Bearbeitung ist

5 Welche Vorteile bietet die Verwendung von HSS?

6 Welche Nachteile verhindern, dass sie die Besten sind?

7 Fazit

Was sind Hartmetall-Schneidwerkzeuge?

Anfänglich, Hartmetall-Schneidwerkzeuge wurden als Ersatz für Diamantschneidwerkzeuge hergestellt. Die Werkzeuge werden durch die Einarbeitung von Wolframkarbidpartikeln mit einem bestimmten Kobaltanteil erzeugt. Bei dem gesamten Verfahren wird Hitze oder Druck eingesetzt, um eine starke und schwere Metallmasse aufzubauen. Dieses hergestellte Produkt wird geformt und führt so zu einem bestimmten Werkzeugtyp – Kobalt fungiert als Haltemittel, das die Wolframkarbidpartikel aneinander fixiert.

Um die Funktionalität der Geräte zu verbessern, haben die Hersteller beschlossen, die Partikelgröße des Materials zu verringern und die Kobaltmenge zu erhöhen, um zuverlässigere und produktivere Formen zu entwickeln. Diese winzigen Karbide sind viel leistungsstärker und kräftiger als herkömmliche Hartmetallgeräte. Sie weisen eine deutlich höhere Wirkung und Verschleißfestigkeit auf als die ursprünglich entwickelten Hartmetallwerkzeuge des 20. Jahrhunderts.

Hier sind die Vor- und Nachteile von Hartmetall-Schneidwerkzeugen.

Gibt es irgendwelche Vorteile, sie zu verwenden?

Die folgenden Punkte beziehen sich auf die Vorteile der Verwendung von Hartmetall-Schneidwerkzeugen:

Schnelleres Schneiden ermöglicht eine schnelle Produktion in kürzester Zeit.
Behält die starke Eigenschaft auch unter Kompression.
Die Oberflächenveredelung ist weitaus ausreichender als bei HSS-Werkzeugen.
Am besten für strenge und synchrone CNC-Maschinen geeignet.
Dies ist ein außergewöhnliches Gerät für den Betrieb mit extrem korrosiven Materialien, darunter Polymere, glasfaserverstärkte Kunststoffe und Gusseisen.
Hohe Hitzeverträglichkeit ermöglicht eine hohe Schnittgeschwindigkeit.
Langlebige Leistung aufgrund seiner verschleißfesten Eigenschaft.

Welche Punkte konzentrieren sich auf die Nachteile des Produkts?

Die folgenden Fakten verdeutlichen die Mängel:

Es ist sehr schwierig, Hartmetallgeräte zu schleifen oder eine Schneide an einer effizienten Hartmetallschneidemaschine anzubringen.
Die Kosten pro robustem Hartmetallgerät sind viel höher als bei Hochgeschwindigkeitswerkzeugen, was es weniger wirtschaftlich macht.
Der Hartmetallwerkzeuge neigen dazu, innere Spannungen aufzubauen, was ihre Formen und mehrere Schneidkanten einschränkt, während äußerst scharfe Schneidkanten verwendet werden.
Bei Verwendung von Hochgeschwindigkeitswerkzeugen ist die Zugfestigkeit erheblich geringer.
Hartmetallwerkzeuge sind oft empfindlicher und zerbrechlicher als die Hochgeschwindigkeitswerkzeuge, was zu häufigerem Bruch führt.

Lassen Sie uns verstehen, was HSS in der CNC-Bearbeitung ist

Das HSS-Gerät besteht aus hochlegiertem Kohlenstoffstahl. Das Produkt kann je nach chemischer Konfiguration weiter in Wolfram- und Molybdänstahlreihen unterteilt werden. Je nach Schneidfähigkeit kann es in gewöhnlichen Schnellarbeitsstahl und Hochleistungs-HSS unterteilt werden.

Der Schnellarbeitsstahl muss durch eine Wärmebehandlung veredelt werden. Gute Qualität hydraulische Pressmaschinen eignen sich hierfür am besten. Im erstickten Zustand erzeugen Eisen, Chrom, Kohlenstoff und ein Teil des Wolframs im HSS unglaublich starke Karbide. Dies erhöht die Verschleißfestigkeit des Stahls. Die Härte kann sogar bis HRC64-68 reichen. Ein weiterer Aspekt von Wolfram wird in der Matrix gelöst und erhöht die Rothärte des Stahls. Aufgrund der roten Härte kann HSS bis zu 650 Grad erreichen. Im Folgenden werden die verschiedenen Vor- und Nachteile von Schnellarbeitsstahl vorgestellt.

Welche Vorteile bietet die Verwendung von HSS?

Die folgenden Kugeln werden Licht auf die Vorzüge von HSS werfen:

Die Verwendung dieses Tools wird insbesondere zur Herstellung kleiner, kompliziert geformter Geräte bevorzugt.
Im Vergleich zu Hartmetallgeräten sind sie kostengünstiger.
HSS-Werkzeuge sind erforderlich, um die Materialien zu zerkleinern, die mit Hartmetallwerkzeugen nicht möglich sind.
Diese Werkzeuge lassen sich leichter schärfen als Hartmetallwerkzeuge.
HSS-Geräte lassen sich weniger formen als Hartmetallgeräte, weshalb sie für größere Formen und ausgeprägte Schneidkanten geeignet sind.
Die Fähigkeit, scharfe Kanten zu halten, liegt bei diesen Werkzeugen viel höher als bei Hartmetallwerkzeugen.
Nach dem Schärfen bleibt die Kante recht scharf und die Qualität ist ausgezeichnet.
Hochgeschwindigkeitsstahl wird vor allem wegen seiner Ausdauer und Haltbarkeit geschätzt.

Welche Nachteile verhindern, dass sie die Besten sind?

Hier sind die verschiedenen Hindernisse bei der Verwendung von HSS-Werkzeugen aufgeführt.

Hochgeschwindigkeitswerkzeuge kosten zwar nicht viel, haben aber eine schlechtere Verschleißfestigkeit als Hartmetallwerkzeuge.
Die Schneidkante von HSS ist möglicherweise schärfer, sie muss jedoch in weniger Zyklen ausgetauscht werden, da sie nur seltener geschärft werden kann, bevor die Festigkeit des Geräts beeinträchtigt wird.
Bei einigen besonders zähen Legierungen ist das Werkzeug nicht einsetzbar.
Aufgrund ihrer geringen Haltbarkeit müssen Werkzeuge häufig ausgewechselt und ausgetauscht werden, was sich negativ auf das Ergebnis auswirken kann.
HSS-Werkzeuge sind für die Herstellung hochwertiger Enden überhaupt nicht von Vorteil.

Fazit

Hochgeschwindigkeitsstahlmaschinen unterstützen eine Werkstatt bei der Herstellung sorgfältigerer Teile mit detaillierter Oberflächenbearbeitung. Die eingesetzten Maschinen und sonstigen Arbeitsgeräte sollten streng und steif für HSS sein. Dadurch werden die Ergebnisse zu eindeutigeren Werkstücken.

Unsere Entscheidung, ob wir uns für das eine oder das andere entscheiden, hängt davon ab, welches wir schneiden möchten und wie schnell es geschnitten werden muss. Wenn der Produktionszeitraum begrenzt ist, Hartmetall-Schneidwerkzeuge gelten im Allgemeinen als effizienter als das HSS-Werkzeug ohne zusätzliche Produktionskosten. Wenn wir uns hingegen auf die Produktion von Kleinserien mit minimalen Stückzahlen konzentrieren, sind HSS-Schneidwerkzeuge möglicherweise die bessere Option. Wir müssen sicherstellen, dass unsere Wahl den größtmöglichen Nutzen für uns hat, und unsere Gewinnspanne kontinuierlich steigern.

Über den Autor:

Vincent Hua

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Vincent Hua ist Marketing Manager bei TSINFA. Seine Leidenschaft besteht darin, Menschen dabei zu helfen, anspruchsvolle und komplexe Fertigungsprozesse zu verstehen. Neben dem Schreiben und Einbringen seiner Erkenntnisse ist Vincent sehr an technologischen Innovationen interessiert, die dabei helfen, hochpräzise und stabile CNC-Maschinen zu bauen.