Tvrdokovové (TCT) a vysokorychlostní ocelové (HSS) jádrové vrtáky – který si vybrat

Pro zpracování kovů se používají dva typy jádrových vrtáků: rychlořezná ocel (HSS) a tvrdokovová (TST). Výběr nástroje určuje náklady na výrobu jednotky produktu, životnost vrtáku a zda je vhodný pro zpracování v konkrétních podmínkách a operacích. V článku rozebereme, co jsou jádrové vrtáky HSS a TCT: parametry, otáčky, opotřebení a pro jaké operace jsou vhodné.

Definice: Co jsou jádrové vrtáky HSS a TCT?

	Nástroj je celý vyroben z rychlořezné oceli, břity jsou vyrobeny po celé délce pracovní části. K výrobě se používá HSS ocel s přísadami kobaltu, niklu, molybdenu, wolframu a chrómu. Někdy je na pracovní povrch aplikován povlak odolný proti opotřebení.
	Vrták je vyroben z nástrojové oceli, břity z tvrdokovu jsou připájeny na zuby. Pracovní část slouží k zajištění pájení a správnému toku třísek. Pájení se vyrábí z litých nebo slinutých karbidových slitin, které jsou vhodné pro vrtání vysokolegovaných ocelí, titanu a dalších obtížně zpracovatelných materiálů.

Materiály a odrůdy HSS a ruských analogů slitiny

Slitina HSS je rychlořezná ocel, nejbližší ruský analog je R6M5. Ale to není jediná možnost pro složení rychlořezné oceli. Nástrojové polotovary jsou vyráběny klasickou metodou nebo práškovou metalurgií. Konečná tvrdost nástroje dosahuje 62-64 HRC.

Materiály jsou rozděleny do tří skupin:

• Wolfram (označení T v mezinárodním značení). Nástroje ze slitin na bázi wolframu jsou drahé a málo používané. Například T15 je vhodný pro podmínky vysoké teploty a vysokého opotřebení. Ruské analogy jsou R18, R18F5, R12F5K5.
• Molybden (M1-M36). Hlavním legujícím prvkem je molybden, ale složení může zahrnovat chrom, vanad, wolfram, nikl a kobalt. Slitiny jsou univerzální a používají se i pro výrobu ručních řezných nástrojů. Ruské analogy jsou R6M5, R6M5F3, R6M5K5. V tuzemských slitinách se používá 5 % molybdenu, ale v dovážených HSS této skupiny se jeho poměr může zvýšit až na 8 % (M1, M7, M30 a další), což má vliv i na pevnost nástroje. Tepelné zpracování nástroje se provádí tak, aby se zvýšila houževnatost a odolnost proti rázovému zatížení.
• Vysoce legované (M41-M62). Molybden zůstává hlavním legujícím prvkem, ale v každé slitině je použito téměř stejné nebo větší množství kobaltu, wolframu a chrómu. Ve slitinách označených výše M48 se používají přísady niklu, křemíku a manganu. Vysoce legované jádrové vrtáky HSS mají výkonnostní charakteristiky podobné karbidovým modelům. Ruská označení: R6M3K5F2, R2AM9K5.

Výrobci často používají jiná označení oceli, obecně uznávaná a vlastní označení (HSS-XE, HSS Co), takže je obtížné zjistit, která slitina je v konkrétním případě použita. Při výběru nástroje se musíte zaměřit na výkonové charakteristiky, doporučené řezné parametry a seznam zpracovávaných materiálů.

Materiály pro výrobu jádrových vrtáků TCT z tvrdokovu

Karbidové pájení se vyrábí z karbidu wolframu, tantalu, kobaltu a titanu. Slitiny, které se vyrábějí odléváním, se zpracovávají na lisech a tepelně zpracovávají. Slinuté (prášková metalurgie) jsou doplněny o ultrazvukovou úpravu a leptání. Výsledkem jsou pájky s tvrdostí až 90 HRC, které mohou pracovat při teplotách až 1150 °C.

Typy slitin pro tvrdokovové pájení jádrových vrtáků TCT:

• Jednoduchý karbid (MC). Složení obsahuje karbidy wolframu (88-97 %) a kobalt (3-10 %), některé přidávají karbid tantalu (2 %). Slitiny jsou běžné, jemnozrnné a zvláště jemnozrnné (s tantalem), vhodné pro zpracování tvrdých kovů a řezání za vysokých teplot.
• Dvojitý karbid (TC). Slitina je založena na karbidu kobaltu (66-85%), který poskytuje hlavní vlastnosti materiálu. Karbid titanu (5-30%) snižuje přilnavost k drenážním třískám, karbid wolframu (4-12%) zvyšuje tvrdost.
• Trikarbid (TTK). Karbidové desky na bázi karbidů wolframu (67-85 %) s přídavkem karbidů kobaltu (6-12 %), titanu (3-10 %) a tantalu (2-14 %). Slitiny se vyznačují zvýšenou odolností proti opotřebení a maximální strukturní hustotou.
• Bez wolframu (TN). Kompozice na bázi karbonitridu nebo karbidu titanu s niklem nebo molybdenem jako pojivovým materiálem.

Výrobci často uvádějí pouze designové označení jádrového vrtáku TCT, ale ne konkrétní slitinu. Pro vrtání se obvykle používají VK monokarbidové břitové destičky – jedná se o univerzální modely, které mohou pracovat s většinou materiálů.

Porovnání vlastností, výhod a nevýhod slitin jádrového vrtáku HSS a TCT

Méně těžké. Vhodné pro zpracování nízkolegovaných a konstrukčních ocelí, neželezných kovů.

Pevnější. Vhodné pro zpracování vysokolegovaných ocelí, titanu a dalších „obtížných“ kovů.

Křehkost a síla

Méně křehké. Můžete zpracovávat nerovné povrchy, svarové švy, prověšení a různé materiály.

Křehký. Jakékoli rázové zatížení je nežádoucí, jak během provozu, tak během skladování a přepravy.

Životnost a schopnost ostření

Pokud se vyhnete výraznému opotřebení, přehřívání, odštípnutí a poškození, můžete ostřit neomezeně mnohokrát.

Ostření karbidových jádrových vrtáků je teoreticky možné, ale v praxi je omezeno velikostí břitové destičky.

Rychlost zpracování

Normální. Rychlost vrtání není vždy důležitá – s přihlédnutím k době instalace stroje je rozdíl menší než 10 %.

Vysoký. Rychlost je 2x vyšší než u zpracování HSS. Rychlost zpracování může ovlivnit dávkovou výrobu.

Aplikace chladicí kapaliny

Je to žádoucí, ale některé slitiny lze v případě potřeby a dodržení podmínek použít bez chladicí kapaliny.

Při použití standardních vrtáků na malých průměrech (do 30 mm) je HSS levnější. Pro průměry od 60 mm je HSS dražší. Rozdíl v ceně závisí na množství kovu, který jde do odpadu při výrobě vrtáku.

Dražší. Výjimkou jsou vrtáky s prodlouženou délkou, které jsou při použití HSS dražší. Nástrojová ocel je levnější než rychlořezná ocel, takže délka pracovní části nemá prakticky žádný vliv na cenu vrtáku.

Jak vybrat materiál řezné části děrovky

Pro výběr správného nástroje potřebujete znát typ materiálu a podmínky použití zařízení. Pokud je například při hromadné výrobě potřeba vysoká produktivita, používají se karbidové jádrové vrtáky. Při lokálním zpracování může být magnetická vrtačka a frézka instalována ve vertikální, horizontální a stropní poloze, takže není vždy možné správně dodávat chladicí kapalinu. Pokud provádíte jiné operace než vertikální vrtání, je lepší použít HSS vrtáky.

V katalogu PIK STO-IPM LLC naleznete standardní jádrové vrtáky HSS a TCT o průměru 12-150 mm a pracovní délce až 130 mm. Pokud potřebujete větší verze, můžete zadat speciální objednávku. Chcete-li získat podrobnější informace o jádrových vrtácích, napište na [email protected] nebo volejte +7 495 225-34-88. Náš odborník vám pomůže vybrat model pro konkrétní provoz a řezné podmínky, spočítat náklady, nabídnout další materiály, přijmout objednávky a zorganizovat dodávku.