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【伊斯卡刀具】勝任不（bú）鏽鋼的加（jiā）工
發布時間：2020-11-30
不（bú）鏽鋼（gāng）分類
長（zhǎng）期以來，不鏽鋼（gāng）一直是主流工程材料。不鏽鋼製品（pǐn）隨處可見，遍（biàn）布於渦輪機械、廚房用具（jù）、航空航天（tiān）工程、外科手術、油氣（qì）工業及食品（pǐn）工業等領域。不鏽鋼得以應用得如此廣泛，源（yuán）於該材料非常重要的特性（xìng）—防腐蝕性（xìng）。 “不鏽鋼”及“防腐蝕（shí）鋼”通常被（bèi）視（shì）為（wéi）同義詞，還（hái）有諸（zhū）如防鏽鋼、不鏽鋼及無腐蝕鋼等詞。不鏽鋼，最初的意思是“免於紅色鏽斑”，指（zhǐ）鐵氧化的結果。腐（fǔ）蝕（shí）是化學反應及（jí）物（wù）理（lǐ）-化學（xué）反（fǎn）應所導致的結果。腐蝕有不同（tóng）類型。
1.依（yī）據其主要功能特征，不鏽鋼（gāng）被劃（huá）分為以下（xià）幾類：耐腐蝕鋼 – 在正常（cháng）情況下免於腐蝕；抗氧化（huà）不（bú）鏽鋼或防（fáng）鏽不鏽鋼 – 在高溫、不友（yǒu）好（hǎo）環（huán）境下（xià）具有耐腐蝕性；耐（nài）熱不鏽鋼或在高溫應力下（xià）不失去（qù）強（qiáng）度（dù）的耐高（gāo）溫不鏽鋼。因此（cǐ），可將耐腐蝕鋼視作不鏽鋼的一類（lèi）。
2.以上不鏽（xiù）鋼種類的功能特點決定了在（zài）切削刀具（jù）設（shè）計中對（duì）其材料組的選擇。對從事不鏽（xiù）鋼加工的製（zhì）造商而言，關鍵要素是材料的機械加工性（xìng）。不鏽（xiù）鋼的機械加工性與鋼的元素含量及結構（gòu）相關。據此（cǐ），不鏽鋼可（kě）分（fèn）為以下幾種類型（xíng）：鉻不（bú）鏽鋼（鐵素體不鏽鋼（gāng）；馬氏體（tǐ）不（bú）鏽鋼及（jí）鐵素體-馬氏體不鏽鋼）；鉻鎳（niè）不鏽鋼（奧氏體不鏽鋼及超級奧氏體不鏽鋼；奧氏體-鐵素體雙相不鏽鋼）；此外，還有（yǒu）一種沉澱硬（yìng）化不鏽鋼(PH)，既可以（yǐ）是馬氏體（tǐ）型（xíng），也可以（yǐ）是半奧氏體型，是一種單獨的（de）分類。
3.判斷不鏽（xiù）鋼屬於哪種類（lèi）型（xíng），能幫助評估（gū）其機（jī）械（xiè）加工性及挑選所（suǒ）需刀（dāo）具（jù）。在切削刀具的設（shè）計中，不鏽鋼的種類是決定刀具幾何形狀、甄選刀具材料（尤其是硬質合金刀（dāo）具），確定（dìng）冷卻供應的（de）主要（yào）因素。
從機械加工性的視角來看，鐵素體不鏽（xiù）鋼及馬氏（shì）體不（bú）鏽鋼與高合金（jīn）鋼非（fēi）常（cháng）相似。因（yīn）此，ISO 513標準規（guī）約了刀具應（yīng）用的主要種類，將鐵（tiě）素體不（bú）鏽鋼和馬氏體（tǐ）不鏽鋼歸類至ISO P材料組。然而，奧氏體不鏽鋼（gāng）、雙（shuāng）相不鏽鋼及沉澱硬化不（bú）鏽鋼（gāng）的情（qíng）況（kuàng）是完全不同的。以上類型（xíng）不鏽鋼機械加工性較（jiào）差，依據其加（jiā）工性而（ér）歸類至ISO M材料組。
機（jī）械加工性還受到熱處理的影響（xiǎng）。在加（jiā）工ISO M類不（bú）鏽鋼時（shí），源於這類材（cái）料的機械加工性差，刀（dāo）具切削刃（rèn）處於（yú）重載（zǎi）工況（kuàng）：一旦鋼的（de）熱傳導性開始變差（chà），高溫就會引起（qǐ）熱裂；自（zì）硬性，源於加工過程中（zhōng）材料的變形，導致塑性變形及破裂；材料強度高（gāo）導致（zhì）疲勞磨損及破（pò）損；材料的粘附性趨勢導（dǎo）致積（jī）屑（xiè）瘤的產生（shēng）。
ISO S材料組的應用主要考慮高溫超級合金(HTSA)，鈦及（jí）鈦合金的（de）加工。在眾多的HTSA材（cái）料中，有鐵基合金（jīn），事實上，也被稱作耐熱不（bú）鏽鋼，其機（jī）械加工性（xìng）較不鏽鋼材料（liào）就差（chà）了很多。
因此，不（bú）鏽鋼（gāng）作為（wéi）一種工程材（cái）料（liào）的大類，因元素（sù）含量、性能及機械加工（gōng）性而各不相同。加（jiā）工不鏽鋼需要切（qiē）削刀具，刀具具有不（bú）同的切削（xuē）形狀，刀具牌號，涵蓋了（le）三種（zhǒng）主要材（cái）料組（zǔ）：ISO P，ISO M及ISO S。
金屬（shǔ）加（jiā）工（gōng）行業對用於不鏽鋼加工（gōng）的刀具（jù）需求呈（chéng）增（zēng）長態勢，切（qiē）削刀具製造商（shāng）們一直在為工業增長（zhǎng）的需求尋找適合的答複。盡（jìn）管不鏽鋼（gāng）的加工曆時（shí）已久，切削刀具製造（zào）商們仍努力探（tàn）尋能帶來技術創新的進（jìn）展及提高現（xiàn）有解（jiě）決（jué）方案的（de）新（xīn）可能性。來自全球切削（xuē）刀具領（lǐng）軍企業之一伊斯卡的最新產品，恰是致力於此。
車削刀具
基（jī）於經驗累積，伊斯卡研（yán）發了三種ISO車刀片斷屑槽。這些斷屑槽（cáo），定義了刀片前刀麵（miàn）的形狀，被命名為R3M, M3M 及F3M，指（zhǐ）定了主要應用（yòng）領域：不鏽鋼的（de）粗車加工、半（bàn）精車加工及精車加工。被應用於雙（shuāng）麵負（fù）型車刀片及單（dān）麵正型車（chē）刀（dāo）片的斷（duàn）屑槽設計。該斷屑（xiè）槽的典型特征是具（jù）有特（tè）定形狀（zhuàng）的卷屑台以實現更佳的切屑控（kòng）製（zhì），波紋狀卷（juàn）屑台有助於使得（dé）刀片免於受到來（lái）自（zì）切屑的破壞。在設（shè）計階段（duàn）就通過切屑流3D建模對卷屑台的形狀設計做出極大的貢獻。為幫助用（yòng）戶能識別出各斷屑槽型，在（zài）刀片（piàn）中心孔周邊刻印了圖案，每（měi）一類型的斷屑（xiè）槽均以不同數量的齒輪形圖案做出特征標識。
在金（jīn）屬加工領域，瑞士自（zì）動機床非常適用於（yú）小（xiǎo）規（guī）格不鏽鋼件（jiàn）的加工，特別（bié）是航空工（gōng）業（yè）及醫療器（qì）械工業。伊斯卡最近（jìn）推出帶新型NX斷屑槽的車削-切槽刀片，豐富了SWISSCUT INNOVAL係列，該（gāi）係列是專（zhuān）為（wéi）瑞（ruì）士自動（dòng）機床（chuáng）而特別研（yán）製的。新型斷屑槽（cáo）大（dà）大改善了在不鏽（xiù）鋼加工（gōng）中對（duì）切屑的控製（zhì）。在前麵的案例中，切屑成型的3D建模有助於找到優化的切屑（xiè）形狀。
在切斷及切槽方麵，伊斯卡發（fā）布了兩種全新的硬質合（hé）金牌號用於（yú）不鏽鋼的加工，采用（yòng）了TiAlN（PVD）塗層：IC1010用於中（zhōng）-高速切（qiē）削；IC1030用（yòng）於低-中（zhōng）速切削。在伊斯卡專家看來，對伊（yī）斯卡（kǎ）最為前（qián）沿的硬質合金（jīn）牌號施予後塗層處理技術（shù）（SUMOTEC），結合（hé）新（xīn）的斷屑槽（cáo）能使得（dé）刀具性能更佳，刀具壽（shòu）命更高（gāo）。
旋轉刀具
切（qiē）削刀具的技（jì）術性能（néng）在很大（dà）程度上（shàng）取決於其特性。在不（bú）鏽鋼鑽削加工方麵，伊（yī）斯（sī）卡最新的研發都意（yì）在創生出（chū）更佳的刀（dāo）具材（cái）料，順勢推出兩種新型硬質合（hé）金牌號：IC806及IC5500。IC806牌號（hào）采用了PVD物理塗（tú）層，主要用於難加工的（de）耐熱不鏽鋼（ISO S材料組及ISO M材料組）的深孔鑽削（xuē）；而IC5500牌號，其特點是不僅（jǐn）采用了新的硬質合金（jīn）基體而（ér）且采用（yòng）了CVD化學塗層，確保在鐵素體不鏽鋼（gāng）及馬（mǎ）氏體不（bú）鏽鋼（ISO P材料組）的鑽削加（jiā）工中（zhōng）具（jù）有高（gāo）性（xìng）能。
IC5500牌（pái）號在（zài）鑽削加工中效（xiào）果顯著，對該牌號（hào）應用領域（yù）的擴張帶來了直接的影響，最終被可（kě）轉位銑（xǐ）刀（dāo）係列所采納。裝（zhuāng）夾圓刀片的銑刀係列最近擴展（zhǎn）了新（xīn）銑刀，用於輪廓表麵的加工，特別是渦輪葉片表麵的加工。新刀（dāo）片提供兩種（zhǒng）設（shè）計版本。第一個版本由IC5820牌號（hào）製成，用於（yú）加（jiā）工奧氏體不鏽鋼、雙相（xiàng）不鏽鋼以及沉澱硬化不鏽鋼（ISO M材料組及 ISO S材料組（zǔ））。第二（èr）個版本由IC5500牌號（hào）製成，用於加（jiā）工鐵素體不鏽鋼及馬氏（shì）體不鏽鋼（ISO P材料組（zǔ））。IC5500牌號，不僅在鑽（zuàn）削加工（gōng）中得（dé）到驗證，而且作（zuò）為圓刀片的牌（pái）號也（yě）顯著提（tí）高了切削速度。
伊斯卡最近（jìn）研（yán）發的帶5個螺旋槽的（de）整體硬質合金立銑（xǐ）刀係列（liè）為（wéi）在奧氏（shì）體不鏽鋼（gāng）、雙相不鏽（xiù）鋼以及沉澱硬（yìng）化不鏽鋼（ISO M材料組及（jí） ISO S材料（liào）組）的（de）加工提供了有意思的解決方（fāng）案。立（lì）銑刀概念利用了（le）防振原理，具有不（bú）等螺距和（hé）不等螺旋（xuán）角，被納（nà）入伊（yī）斯（sī）卡防（fáng）振產（chǎn）品。新增元（yuán）素是副切削刃磨損（sǔn）控製結構。立銑刀由PVD塗（tú）層的超（chāo）細晶（jīng）粒硬質合金牌號IC608製（zhì）成。立銑刀複合了防振（zhèn）式切入，副切削刃，強固的（de）錐形芯，先進的（de）耐磨牌（pái）號而設計，帶（dài）來了（le）顯著提高的刀具壽命。
高效（xiào）冷卻—進階成功之路
在難加工（gōng）不鏽鋼材（cái）料的加工中，在諸多案例中，高效冷卻（què）是性能優化（huà）的一個因（yīn）素。幾年（nián）前推出的TANGSLIT槽銑刀，冷卻液流（liú）經冷卻通道直（zhí）達每一切削刃，為用戶提供了合理的解決方（fāng）案。該槽銑刀（dāo），既適用於低壓（yā）冷卻（最（zuì）高冷卻壓力為10bar），也適用於（yú）高壓冷卻（最（zuì）高（gāo）冷卻（què）壓力為（wéi）340bar），切（qiē）削速（sù）度最（zuì）大能提高50%，確保（bǎo）高（gāo）效排屑，提高了被加（jiā）工（gōng）表麵質（zhì）量。
隨著加（jiā）工領域對高壓冷（lěng）卻應用需求的（de）增（zēng）長，伊斯卡推出適用於螺紋加工的（de）帶冷（lěng）卻通道的新式刀夾。該刀夾夾持帶10個切削刃的（de）高經濟性（xìng）刀片。
結語
市（shì）場（chǎng）不斷（duàn）對不鏽鋼加工提出訴求更多（duō）高效（xiào）刀具的需（xū）求，需要（yào）切削刀具製造商做出適（shì）當的（de）反饋。高（gāo）度勝任，高度專業，加上主動（dòng）創（chuàng）新精神，是這（zhè）裏的決（jué）定（dìng）因素（sù），也是前進之路。伊斯卡（kǎ）保持決心，並將在今（jīn）後秉承這（zhè）一套做法持（chí）續發展。
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