Nástroje z plného karbidu byly vždy charakteristickým znakem moderního obrábění a poskytovaly nejlepší trvanlivost, přesnost a účinnost. S neustálou metamorfózou průmyslových odvětví a rostoucí poptávkou po pokročilých řešeních však technologie nástrojů z tvrdokovu prochází rychlým vývojem. Tyto inovace se zaměřují na zvýšení produktivity, výkonu a nákladové efektivity v aplikacích, jako je vrtání a frézování. Tento článek proto pojednává o nedávném pokroku v oblasti nástrojích z tvrdokovu se zaměřením na karbidové vrtáky a karbidové frézovací nástroje.

Vzestup nástrojů z tvrdokovu

Pokud jde o výrobu nástrojů, nástroje z tvrdokovu jsou skutečně známé svou tvrdostí, odolností proti opotřebení a odolností vůči vysokým teplotám. Plný karbid se vyrábí ze směsi karbidu wolframu a kobaltu; odolává tak náročným aplikacím v leteckém, automobilovém, lékařském a kovozpracujícím průmyslu. Tyto nástroje si zachovávají ostré řezné hrany a mají dobrou odolnost proti deformaci, takže slouží pro vysoce přesné aplikace.

Výrobci a konstruktéři se již po desetiletí spoléhají na nástroje z plného karbidu díky jejich vynikající řezné kvalitě. Nicméně, i když touha po vyšších řezných rychlostech, větších rozpětích přesnosti a delší životnosti nástrojů přetrvává, vedlo to naopak v poslední době k velmi nedávným neustálým inovacím v technologii těchto nástrojů.

Karbidové vrtáky: Pokroky v přesnosti a trvanlivosti

Úplně nejnovější technologie výroby tvrdokovových vrtáků, která je skutečně jedním z nejvýznamnějších milníků, se týká nástrojů z tvrdokovu. Karbidové vrtáky byly vždy oblíbeným nástrojem díky svým schopnostem při práci s tvrdými materiály, jako je nerezová ocel, titan a kalené slitiny. Nová vylepšení těchto nástrojů je však posunula do další dimenze a nabízejí ještě lepší výkon v nejrůznějších aplikacích.

Do této skupiny patří technologie vícevrstvého povlakování, které se mezi některými inovacemi řadí na první místo. Technologie vícevrstvého povlakování zvyšují tvrdost povrchu a odolnost proti opotřebení karbidových vrtáků, aby bylo možné řezat tvrdší materiály s menším zahříváním a menším opotřebením. V současné době se například do karbidových vrtáků vkládají povlaky podobné diamantovému uhlíku (DLC), čímž se zvyšuje odolnost proti tření u tohoto druhu vrtacího nástroje a zároveň se zvyšuje jeho životnost. Tato aplikace je důležitá především v průmyslových odvětvích, jako je letecký průmysl, pro ty vrtací operace, kde jsou vrtané materiály poměrně houževnaté a abrazivní.

Dalším hlavním vylepšením jsou pokročilé geometrie pro karbidových vrtáků. Nové konstrukce vrtáků se vyznačují optimalizovanými tvary drážek i úhly řezných hran, které zlepšují odvod třísek, snižují řezné síly a zvyšují stabilitu nástroje, což přináší hladší průběh vrtání a větší přesnost. To umožňuje výrobcům dosáhnout užších tolerancí obrobků.

Nejmodernější karbidové vrtáky jsou nyní relativní vůči tvrdým elementárním řezným rychlostem. Mohou tak dosahovat vyšší produktivity a kratších časů cyklů. To významně ovlivňuje produktivitu, protože mohou během krátké doby provést více úkonů, aniž by došlo ke snížení kvality.

Karbidové frézovací nástroje: Zvýšená efektivita a životnost nástroje

Vedle karbidových vrtáků zaznamenávají pozoruhodný pokrok také karbidové frézovací nástroje. Frézovací nástroje zaznamenávají neustálé zlepšování, pokud jde o výkonnost a delší životnost ve fázích řezání a tvarování materiálů při jakýchkoli obráběcích operacích.

Trendem karbidových frézovacích nástrojů je, že včetně zdokonalených povrchových úprav a povlaků jsou karbidové frézovací nástroje potahovány materiály, jako je TiAlN (nitrid titanu a hliníku) a DLC povlaky, stejně jako karbidové vrtáky pro zvýšení schopnosti pracovat při vyšších rychlostech a posuvech s přesností a lepší odolností proti opotřebení a teplu při vysokorychlostním obrábění v automobilovém a leteckém průmyslu.

Další představení v oblasti karbidů frézovacích nástrojů je konstrukce nástrojů s proměnlivou šroubovicí. Jejich vzory drážek nejsou stejné; mění se v úhlu. To je jejich hlavní úloha při tlumení vznikajících vibrací a chvění při frézování. Proto je možné přivést karbidový frézovací nástroj k dosažení zaručené povrchové úpravy, snížení opotřebení nástroje a větší stability, což znamená efektivní práci. Jsou také schopny pracovat na náročnějších obráběcích operacích, přičemž zvláštní význam je přikládán kaleným ocelím a superslitinám.

Nejnovější vývoj karbidových frézovacích nástrojů zahrnuje nejnovější technologii pokročilého chlazení. Takové nástroje s vnitřními chladicími kanály umožňují optimální chlazení při obrábění, čímž je zajištěna minimalizace přehřáté dráhy a menší poškození nástrojů. Tento inovativní přístup nejenže zvyšuje životnost frézovacích nástrojů, ale také zlepšuje rychlost výroby, protože lze dosáhnout vyšších otáček a posuvů, aniž by byly ohroženy schopnosti nástroje.

Inteligentní technologie a automatizace

Pohled na možnosti jednoho z přelomových momentů v technologiích pro nástrojů z tvrdokovu, můžeme mít chytré technologie plus automatizaci. Senzory v kombinaci se sběrem dat v reálném čase umožňují výrobcům sledovat výkon karbidových vrtáků a karbidových frézovacích nástrojů během obrábění. To umožňuje předvídat opotřebení nástroje, optimalizovat řezné parametry a také plánovat včasnou výměnu nástrojů, čímž se zvyšuje produktivita a zkracují prostoje.

Máme zde také automatické výměníky nástrojů, které se v obráběcích centrech stále více prosazují. Tyto systémy jsou určeny k výměně opotřebených a poškozených nástrojů s minimálním zásahem člověka a zároveň k dosažení lepší celkové efektivity provozu. Inteligentní nástroje, jejichž hlavní vlastností je schopnost komunikovat s obráběcím zařízením, také přicházejí, aby posílily budoucnost karbidových nástrojů v dnešní výrobě.

Závěr