Kenmerken van frezen
Bij het omgaan met moeilijk verspaanbare materialen als Hastelloy, waspaloy, Inconel en Kovar is verspaningskennis en -ervaring van groot belang. Momenteel zijn er steeds meer toepassingen van nikkelgebaseerde legeringen, die voornamelijk worden gebruikt voor de vervaardiging van enkele belangrijke onderdelen in de lucht- en ruimtevaart-, medische en chemische industrie. Deze materialen hebben een hoge sterkte, corrosiebestendigheid en zijn bestand tegen extreem hoge temperaturen. Aan de bovengenoemde materialen zijn enkele speciale elementen toegevoegd om superieure prestaties te verkrijgen. Aan de andere kant worden deze materialen echter ook bijzonder moeilijk te malen.
We weten dat nikkel en chroom de twee belangrijkste additieven zijn in legeringen op nikkelbasis. Het toevoegen van nikkel kan de taaiheid van het materiaal vergroten, het toevoegen van chroom kan de hardheid van het materiaal verbeteren en de balans van andere componenten kan worden gebruikt om de slijtage van het gereedschap te voorspellen. Andere elementen die aan het materiaal worden toegevoegd, kunnen zijn: silicium, mangaan, molybdeen, tantaal, wolfraam, enz. Het is vermeldenswaard dat tantaal en wolfraam ook de belangrijkste componenten zijn die worden gebruikt om gecementeerd carbide te maken, wat de prestaties van gecementeerd carbide effectief kan verbeteren. maar de toevoeging van deze elementen aan het werkstukmateriaal maakt het moeilijk om te frezen, bijna alsof je het ene hardmetalen gereedschap met het andere snijdt.
Waarom breken frezen die andere materialen snijden sneller bij het frezen van legeringen op nikkelbasis? Het is belangrijk om dit te begrijpen. Bij het bewerken van legeringen op nikkelbasis zijn de gereedschapskosten hoog en de kosten zijn 5 tot 10 maal hoger dan die van het frezen van algemeen staal.
Vanzelfsprekend is hitte de belangrijkste factor die de standtijd beïnvloedt bij het frezen van legeringen op nikkelbasis, omdat zelfs de beste hardmetalen gereedschappen kunnen worden vernietigd door overmatige snijwarmte. Het genereren van extreem hoge snijwarmte is niet alleen een probleem bij het frezen van nikkellegeringen. Bij het malen van deze legeringen moet de warmte dus onder controle worden gehouden. Bovendien is het erg belangrijk om de warmtewaarde te kennen die wordt gegenereerd bij het bewerken met verschillende soorten gereedschappen (snelstaalgereedschappen, hardmetalen gereedschappen of keramische gereedschappen).
Veel gereedschapsschade houdt ook verband met andere factoren, en ondermaatse opspanningen en gereedschapshouders kunnen de standtijd van het gereedschap verkorten. Wanneer de stijfheid van het ingeklemde werkstuk onvoldoende is en er beweging optreedt tijdens het snijden, kan dit breuk van de gecementeerde carbidematrix veroorzaken. Soms ontstaan er kleine scheurtjes langs de snijkant en soms breekt er een stukje van de hardmetalen wisselplaat af, waardoor verder snijden niet mogelijk is. Uiteraard kan dit versnipperen ook veroorzaakt worden door te hard hardmetaal of een te hoge snijbelasting. Op dit moment moeten hogesnelheidsstaalgereedschappen worden overwogen voor verwerking om het optreden van chippen te verminderen. Natuurlijk zijn gereedschappen van snelstaal niet bestand tegen hogere hitte, zoals gecementeerd carbide. Welk materiaal precies moet worden gebruikt, moet van geval tot geval worden bepaald.