PRAMET aneb černá je dobrá

Vývojové trendy v oblasti technologie obrábění jsou stimulovány požadavky strojírenské výroby, mezi něž jednoznačně patří zvyšování produktivity, vysoká provozní spolehlivost, univerzálnost použití (širokorozsahovost), zvyšování kvalitativních parametrů, a nelze opomíjet ani environmentální kritéria. Systematickým monitoringem potřeb průmyslové výroby, spolu se snahou co nejvíce přispět k zefektivnění a zkvalitnění procesu obrábění jako takového, se zabývá i naše firma PRAMET TOOLS, která představuje řadu novinek splňujících ta nejtvrdší kritéria. V rámci tohoto příspěvku bychom Vám chtěli blíže představit dva nové řezné materiály, které měly svou premiéru již v loňském roce. MATERIÁL 6605 Základem je substrát typu „H“ s relativně nízkým obsahem kobaltu, který v porovnání se substrátem typu „S“ sice hůře odolává tvorbě výmolu, ale při stejném obsahu kobaltu poskytuje vyšší pevnost v ohybu (tedy houževnatost). Nebo chcete-li, při stejné houževnatosti lépe odolává plastické deformaci (díky nižšímu obsahu Co). Ke zvýšení odolnosti vůči tvorbě výmolu slouží ochranná vrstva, tedy povlak. V tomto případě je použit poměrně neobvyklý duální povlak, který je nanesen kombinací metod MTCVD a PVD. První sekce je nanesena středně teplotní chemickou metodou a její dominantní složky tvoří Al2O3 a TiCN. Tato konfigurace již napovídá, že se jedná o vrstvu určenou pro obráběcí operace charakterizované vysokou tepelnou zátěží břitu, tedy dokončování až hrubování za vyšších, resp. vysokých řezných rychlostí. Druhá část povlaku je nanesena metodou PVD, která má, na rozdíl od prvé sekce, tlakové zbytkové pnutí, jež jak je obecně známo, má příznivý vliv spočívající ve snížení rizika iniciace a šíření mikrotrhlin v povlakové vrstvě. Samotnou vrstvu PVD můžeme popsat jako multivrstevný povlak na bázi TiAlN vrstvou s vysokým obsahem Al a nanovrstevnou strukturou, která je na povrchu zakončena speciální kluznou vrstvou. Výhodou tohoto řešení je nejen již zmiňovaný příznivý průběh zbytkových napětí, ale i vynikající kluzné vlastnosti, které podstatně omezují tření v oblasti sekundární a terciální plastické deformace, a tím snižují vývoj tepla, což má samozřejmě velmi pozitivní vliv na celkovou životnost nástroje. Celkově lze materiál 6605 charakterizovat jako vysoce otěruvzdorný materiál, vhodný zejména k obrábění litin (především šedé), kalených a zušlechtěných materiálů, ale i běžných uhlíkových a slitinových ocelí zasucha, či vysokých řezných rychlostí. Dalším důležitým předpokladem správné aplikace je dodržení kontinuálního řezu a dobrých záběrových podmínek. MATERIÁL 6615 Tento řezný materiál vychází z funkčně gradientního substrátu s relativně nízkým obsahem kobaltu, který garantuje nejen vysokou provozní spolehlivost, ale i vysokou otěruvzdornost, která je navíc umocněna povlakem, jehož koncepce je podobná výše uvedenému materiálu 6605. I v tomto případě se jedná o duální povlak, jehož jedna část je nanesena středněteplotní chemickou metodou (MTCVD) a druhá nízkoteplotní fyzikální metodou (PVD). I zde základní povlak obsahuje vedle TiN a Al2O3, titan karbo-nitrid (TiCN), který je v tomto případě dominantní složkou, což napovídá, že hlavní „silou“ tohoto řezného materiálu bude oblast středních až vyšších řezných rychlostí a hlavně vysokých posuvů. Druhá část povlaku nanesená metodou PVD je identická jako u materiálu 6005 a byla popsána výše. Jak bylo řečeno, jednou z hlavních funkcí této části povlaku je bránit či zcela zamezit vzniku a šíření trhlin v povrchové vrstvě vyměnitelné břitové destičky. Podobnou funkci má rovněž podpovlaková vrstva substrátu, z níž jsou vytěsněny kubické karbidy, v důsledku čehož se tento materiál stává podstatně odolnější vůči cyklickému namáhání, a to jak silovému, tak teplotnímu. Materiál 6615 je doporučen k obrábění litin (zejména tvárných) a běžných uhlíkových a slitinových ocelí. Své uplatnění nalezne při dokončovacích, polohrubovacích a hrubovacích operacích. Je vhodný jak pro kontinuální, tak pro přerušovaný řez. Při jeho aplikaci je však nutno vyvarovat se oblastem s velmi tenkou třískou, což vyplývá z podstaty funkčně gradientního substrátu. Proto je spodní hranice posuvu pro tento materiál stanovena na 0,15 mm/ot. Jak již bylo řečeno v úvodu, oba dva materiály byly představeny široké technické veřejnosti již v loňském roce, ale pouze v omezeném počtu typorozměrů a řezných geometrií, určených takřka výhradně pro obrábění litiny a zušlechtěných, resp. kalených materiálů. Novinkou pro tento rok je tedy rozšíření typorozměrů a hlavně geometrie vhodné i k obrábění běžných uhlíkových a slitinových ocelí. Závěrem dovolte, abychom Vás touto cestou pozvali na akci „Dny obrábění v Prametu“, kde se budete moci seznámit nejen s materiálem nesoucím označení Dark Grade, ale i s dalšími novinkami Pramet Tools. ING. ROMAN MARŠÍČEK PRAMET TOOLS