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WAS SIND HARTMETALLEINSÄTZE?
Höchstwahrscheinlich arbeiten Personen oder Unternehmen, die Metallbearbeitungsmaschinen verwenden, auch mit Hartmetalleinsätzen. Hartmetalleinsätze machen einen großen Unterschied in der Metallbearbeitung. Dies wirft die Frage auf: Wie können so winzige Metallstücke eine so große Bedeutung beim präzisen Metallspanen haben?
In diesem Artikel helfen wir Ihnen, alles Wissenswerte über Hartmetalleinsätze zu verstehen. Wir behandeln die Grundlagen, Typen, Einsatzbereiche und wie Sie die richtigen Hartmetalleinsätze für Ihr Projekt auswählen.
Verständnis von Hartmetalleinsätzen: Die Grundlagen
Hartmetalleinsätze sind Werkzeuge, die zur Bearbeitung formbarer Metalle wie Gusseisen, Stahl, Aluminium und Hochtemperaturlegierungen verwendet werden. Diese Werkzeuge sind in der Zerspanung unverzichtbar, da sie schnellere Bearbeitung, Effizienz, gesteigerte Produktivität und hohe Präzision ermöglichen.
Hartmetalleinsätze werden typischerweise aus Wolframkarbid hergestellt und sind sehr langlebig. Sie bieten außergewöhnliche Stabilität unter extremen thermischen Bedingungen. Diese Einsätze ermöglichen die Nutzung jeder Schneidkante, da sie ohne Beschädigung gedreht oder gewendet werden können.
Aufgrund dieser Eigenschaften sind Hartmetalleinsätze perfekt für den schweren industriellen Einsatz geeignet. Sie bringen ein hohes Maß an Präzision, Effizienz und Konsistenz in Ihre Projekte.
Arten von Hartmetalleinsätzen
Es gibt viele Arten von Hartmetalleinsätzen, und in dieser großen Welt existieren verschiedene Formen der Klassifizierung von Hartmetalleinsätzen. Es gibt materialbasierte Klassifikationen, formbasierte (Geometrie) Klassifikationen und funktionsbasierte Klassifikationen.
Im Rahmen dieses Artikels konzentrieren wir uns auf die Haupttypen von Hartmetalleinsätzen nach Materialklassifikation. Sie sind wie folgt:
Hartmetalleinsätze auf Titancarbidbasis
Titancarbid wird als Hauptmaterial für die Herstellung dieser Hartmetalleinsätze verwendet. Durch die Kombination von Nickel und Molybdän als Bindemittel bieten diese Einsätze eine hohe Verschleißfestigkeit bei höheren Geschwindigkeiten.
Während Titancarbid-basierte Einsätze die grundlegende Zähigkeit bieten, sind sie nicht so zäh wie Wolframcarbide.
Wolfram-Kobalt-Hartmetalleinsatz (WC-Co)
Mit Wolfram und Kobalt als Hauptbestandteile bieten Wolfram-Kobalt-Hartmetalleinsätze beeindruckende Härte und Zähigkeit. Wolfram liefert die Härte, während Kobalt als Bindemittel die Zähigkeit liefert.
Die Kombination dieser wesentlichen Eigenschaften, zusammen mit ihrer Vielseitigkeit, macht den Wolfram-Kobalt-Hartmetalleinsatz zum am häufigsten verwendeten Typ von Hartmetalleinsätzen.
Wolfram-Titan-Kobalt-Hartmetalleinsatz (WC-TiC-Co)
Zusätzlich zur üblichen Kombination von Wolfram und Kobalt enthält dieser Einsatztyp Titancarbid (TiC) in der Basis. Dies hilft, die Verschleißfestigkeit und Härteeigenschaften des Einsatzes zu verbessern, insbesondere bei höheren Schnittgeschwindigkeiten.
Diese Einsätze sind ideal für Hochtemperaturbedingungen und bieten eine noch bessere Leistung des Einsatzes.
Wolfram-Titan-Tantal-Hartmetalleinsatz (WC-TiC-TaC-Co)
Um maximale Härte und Verschleißfestigkeit zu erreichen, fügen wir Tantalcarbid (TaC) zur Wolfram-Titan-Carbid-Basis hinzu. Die Zugabe von Tantal hilft, thermischen Schock zu widerstehen, wodurch dieser Einsatzt typ ideal für extreme Temperaturen und höchste Schnittgeschwindigkeiten ist.
Wolfram-Titan-Tantal-Hartmetalleinsätze sind perfekt für alle anspruchsvollen industriellen Anwendungen.
Eigenschaften von Hartmetalleinsätzen
Hartmetalleinsätze sind heute für die Hochgeschwindigkeitsfertigung unverzichtbar. Aber was macht sie so wertvoll? Warum sollten CNC-Bearbeiter oder Werkzeugmacher nicht darauf verzichten?
Die Antwort auf diese Fragen liegt in der bemerkenswerten Leistung, die Hartmetalleinsätze der modernen Zerspanung bringen. Diese Leistungen sind jedoch das Ergebnis bestimmter überlegener Eigenschaften, die Hartmetalleinsätze besitzen.
- Hohe Härte:
Hartmetalleinsätze zeichnen sich durch hohe Härte aus, typischerweise im Bereich von HRA 89 bis 93. Das bedeutet, dass Hartmetalleinsätze etwa drei- bis viermal härter sind als Schnellarbeitsstahl.
Selbst unter hohen thermischen Bedingungen können Hartmetalleinsätze ihre Härte beibehalten, was sie sehr verschleißfest macht.
- Verbesserte Zähigkeit:
Die hohe Härte von Wolframkarbid bedeutet, dass es spröder und weniger zäh sein kann als HSS (High-Speed-Stahl, ein häufig verwendetes Material für Schneidwerkzeuge). Aus diesem Grund wird Kobalt als Bindemittel in die Struktur des Einsatzes eingebracht.
Kobalt verleiht dem Kern des Einsatzes Bruchzähigkeit. Durch das Ausbalancieren des Kobaltanteils mit Wolframkarbid werden unterschiedliche Zähigkeitsgrade erreicht. Ein höherer Kobaltgehalt verleiht dem Einsatz mehr Zähigkeit.
- Verschleißfestigkeit:
Hartmetalleinsätze bieten überlegene Verschleißfestigkeit, etwa 5–100-mal höher als bei HSS. Die hohe Härte von Hartmetall trägt zusätzlich zur hervorragenden Verschleißfestigkeit der Einsätze bei.
Daher sind Hartmetalleinsätze ideal für den Einsatz unter Hochgeschwindigkeitsbedingungen. Sie helfen, eine gute Schneidleistung über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten, insbesondere bei abrasiven Materialien.
- Hohe Hitzebeständigkeit:
Hartmetalleinsätze können ihre Härte auch unter erhöhten thermischen Bedingungen beibehalten, dank ihrer hohen Hitzebeständigkeit. Die Fähigkeit eines Hartmetalleinsatzes, seine hohe Härte zu behalten, wird oft als „Red Hardness“ oder „Warmhärte“ bezeichnet.
Die Warmhärte von Hartmetalleinsätzen ermöglicht es ihnen, ihre Härte bei Temperaturen über 760°C zu behalten und sogar bis zu 1000°C zu erreichen.
Praxisanwendungen von Hartmetalleinsätzen
Das Verständnis von Hartmetalleinsätzen und Materialwissenschaft ist das eine. Die Kenntnis praktischer Anwendungen ist etwas anderes und vielleicht sogar noch wichtiger. Was sind einige praktische Anwendungen von Hartmetalleinsätzen und welche Probleme lösen sie?
Verwendung von Hartmetalleinsätzen in der Luft- und Raumfahrt
Um optimale Präzision bei der Bearbeitung hochfester Materialien wie Titan zu erreichen, setzt die Luft- und Raumfahrtindustrie stark auf Hartmetalleinsätze. Dies liegt an ihrer hohen Beständigkeit gegenüber der extremen Hitze, die beim Scherprozess entsteht.
Zum Beispiel wird bei der Herstellung eines Turbinenblatts aus Inconel — einer Nickelbasis-Superlegierung, die für ihre extreme Zähigkeit und Schwierigkeit beim Schneiden bekannt ist — eine enorme Menge an Wärme erzeugt. Dieses Wärmeniveau kann einen schnellen Werkzeugverschleiß verursachen.
Als Fertigungsingenieur, der an der Herstellung von Luftfahrtkomponenten beteiligt ist, ist die ideale Lösung für Sie Hartmetalleinsätze. Ein Hartmetalleinsatz mit einer speziell für Hochtemperaturlegierungen entwickelten Sorte widersteht dem Verschleiß durch Hochgeschwindigkeitszerspanung und hält länger als herkömmliche Einsätze.
Verwendung von Hartmetalleinsätzen in der Automobilindustrie
Wie in der Luft- und Raumfahrt sind Hartmetalleinsätze auch in der Automobilindustrie von großer Bedeutung. Operationen wie die Bearbeitung der Deckfläche eines Motorblocks aus Gusseisen sind in Automobilwerken üblich. Diese Operation erfordert enorme Geschwindigkeiten, um mit dem hohen Produktionsvolumen Schritt zu halten.
Das Problem entsteht, wenn die Werkzeugstandzeit kürzer ist als vorhergesagt, was zu unerwarteten Ausfallzeiten und langsameren Produktionsraten durch häufige Werkzeugwechsel führt. Dies kann viele Probleme für den Produktionsleiter oder Aufsichtsperson verursachen.
Um diese Herausforderungen zu vermeiden und die Maschinenlaufzeit zu maximieren, werden Hartmetalleinsätze dringend empfohlen. Sie haben eine lange, vorhersehbare Lebensdauer. Das bedeutet, dass Sie sich keine Sorgen über Ausfallzeiten oder unnötige Werkzeugwechsel machen müssen.
Hartmetalleinsätze für die Herstellung von medizinischen Geräten
Die Bedeutung von Hartmetalleinsätzen bei der Herstellung von medizinischen Geräten kann nicht hoch genug eingeschätzt werden; sie bilden einen Kernaspekt in der industriellen Gesundheitsbranche. Ein Beispiel für solche medizinischen Geräte sind Knochenschrauben.
Damit eine Knochenschraube den medizinischen Standards entspricht, muss sie auf einer CNC-Drehmaschine aus 316L-Edelstahl bearbeitet werden, was eine außergewöhnliche Oberflächenqualität ergibt. Dieser Vorgang macht die filigranen Merkmale der Schraube in der Regel anfällig für Grate.
Zeit und Kapital müssen speziell für das Entgraten eingeplant werden. Als professioneller CNC-Bearbeiter können Sie Grate verhindern, indem Sie Hartmetalleinsätze mit scharfer Schneidkante verwenden und so Präzision und enge Toleranzen sicherstellen.
Verwendung von Hartmetalleinsätzen in der allgemeinen Fertigung und Metallbearbeitung
Hartmetalleinsätze sind im Allgemeinen für gängige Aufgaben in der Fertigung und Metallbearbeitung unerlässlich. Einige dieser Aufgaben umfassen Fräsen, Drehen und Bohren.
Die Vielseitigkeit von Hartmetalleinsätzen ist besonders wertvoll für kleine und mittelgroße Metallbearbeitungsbetriebe. Zum Beispiel, wenn Sie kleine Werkstattaufgaben wie die Herstellung von Flanschen aus Weichstahl auf wirtschaftlichem Standard durchführen müssen, benötigen Sie eine Werkzeuglösung, die sowohl Schruppen als auch Feinfertigung bewältigen kann.
Hartmetalleinsätze sind die perfekte Lösung dafür. Sie sind kosteneffizient, vielseitig und steigern die Produktivität dank ihrer längeren Werkzeuglebensdauer.
Die richtigen Hartmetalleinsätze für Ihre Anwendung auswählen
Haben Sie Schwierigkeiten, den richtigen Hartmetalleinsatz für Ihr Projekt auszuwählen? Keine Sorge, wir haben eine leicht verständliche Übersicht erstellt, worauf Sie bei der Auswahl eines Hartmetalleinsatzes achten sollten.
Unten finden Sie eine Tabelle, wie Sie das richtige Hartmetall-Werkzeug auswählen:
| Zu berücksichtigende Faktoren | Details |
|---|---|
| Material | Das Material, mit dem Sie arbeiten, ist der Hauptfaktor bei der Wahl des richtigen Hartmetalleinsatzes. Spezielle Einsätze sind in der Regel für unterschiedliche Materialien ausgelegt. |
| Art der Operation | Drehen, Bohren, Fräsen oder Finishen? Es gibt verschiedene Arten von Hartmetalleinsätzen, die für jede Bearbeitungsart geeignet sind. |
| Schnittgeschwindigkeit | Höhere Geschwindigkeiten bedeuten mehr Wärmeentwicklung. Ziehen Sie in Betracht, Einsätze mit einer Hitzebeständigkeit zu verwenden, die zur Schnittgeschwindigkeit Ihres Materials passt. |
| Schnitttiefe | Wenn Ihre Aufgabe tiefere Schnitte erfordert, sollten Sie Einsätze mit höherer Zähigkeit wählen. |
| Gewünschte Oberflächenqualität | Um eine Oberfläche mit feinerer, glatterer Qualität zu erreichen, kann Ihr Projekt den Einsatz von Einsätzen mit größerem Schneidenradius, langsamerer Vorschubgeschwindigkeit und einer spezifischen Spanbrechergeometrie erfordern. |
| Kosten vs. Werkzeuglebensdauer | Oft bedeutet ein teurerer Hartmetalleinsatz eine längere Werkzeuglebensdauer. Wenn Sie also etwas für den kleinen Maßstab oder kurzfristige Nutzung benötigen, wählen Sie die günstigeren Einsätze. Für eine längere Lebensdauer ist ein teurerer Einsatz die beste Wahl. |
Vorteile von Hartmetalleinsätzen
Wenn Sie diesen Artikel bis zu diesem Punkt gelesen haben, haben Sie wahrscheinlich bereits einige Vorteile der Verwendung von Hartmetalleinsätzen erkannt. Für ein noch schnelleres Verständnis werden wir erneut die Hauptgründe hervorheben, warum Sie Hartmetalleinsätze benötigen.
- Höhere Materialabtragsraten: Hartmetalleinsätze helfen, höhere Materialabtragsraten in kürzerer Zeit zu erzielen. Mit diesen Einsätzen können Sie Ihre Produktivität auf ein noch höheres Niveau steigern.
- Bessere Oberflächenqualität: Sie erzielen eine verbesserte Oberflächenqualität, wenn Sie Hartmetalleinsätze verwenden. Dies ist auf die scharfen Schneidkanten des Einsatzes zurückzuführen.
- Längere Werkzeuglebensdauer: Hartmetalleinsätze sind sehr langlebig und verschleißfest. Sie können bis zu 10-mal länger halten als Schnellarbeitsstahl-Einsätze.
- Hitzebeständigkeit: Hartmetalleinsätze können extreme thermische Belastungen aushalten im Vergleich zu anderen Einsätzen, die ihre Härte bei hohen Temperaturen verlieren. Dies macht Hartmetalleinsätze perfekt für höhere Bearbeitungsanforderungen.
Wo Sie Hartmetalleinsätze bester Qualität finden
Die Beschaffung von Hartmetalleinsätzen in Premiumqualität kann oft eine Herausforderung sein, insbesondere angesichts der zahlreichen minderwertigen Einsätze, die derzeit den Markt überschwemmen.
Um den Kauf von minderwertigen Hartmetalleinsätzen zu vermeiden, die letztendlich mehr kosten und die Produktivität verringern, beziehen Sie Ihre Hartmetalleinsätze immer von Wuxi Sundi Precision Tools, einem Branchenführer in der Herstellung hochwertiger Einsätze und Premium-Schneidwerkzeuge.
Schlussfolgerung
Wir haben festgestellt, dass die Wahl von Hartmetalleinsätzen nicht nur das Werkzeug selbst betrifft, sondern auch das, was es für Sie leisten kann. Denken Sie, dass dieses Werkzeug perfekt in Ihr Bearbeitungsprojekt passt? Wir sagen: absolut, ja!
Kontaktieren Sie uns noch heute, um eine Beratung mit unserem Expertenteam zu vereinbaren und ein kostenloses Angebot für Hartmetalleinsätze höchster Qualität zu erhalten. Ihr erster Schritt zur Steigerung Ihrer Produktion beginnt jetzt!
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