Materiály portovacích nástrojů: Optimalizace výkonu a trvanlivosti

Rychlořezné oceli (HSS):

• HSS: typy: M2, M7, T15 jsou běžné díky své houževnatosti a cenové dostupnosti.
• Výhody: Dobrá odolnost proti opotřebení a vhodnost pro univerzální použití.

Kobaltové rychlořezné oceli:

Příklady: Patří sem třídy jako M35 a M42, které obsahují příměsi kobaltu.

Výhody: Lepší tepelná odolnost a tvrdost ve srovnání se standardními HSS, vhodné pro houževnatější materiály.

• Karbid wolframu:
• Třídy: Méně obvyklé pro protikusy, ale některé specializované třídy nabízejí extrémní tvrdost pro velmi abrazivní materiály obrobků.

Karbidové frézy

• Karbid wolframu: Karbidové frézy: Standard pro karbidové frézy díky jejich výjimečné tvrdosti, odolnosti proti opotřebení a schopnosti držet složité tvary.
• Třídy: Existují různé třídy karbidu, které ovlivňují houževnatost a odolnost proti opotřebení. U fréz se často používají o něco tvrdší jakosti než u řezných nástrojů.

Brusné válečky, plátky a kameny

• Zrnitost brusiva:

Oxid hlinitý: Všestranný a cenově výhodný pro mnoho materiálů.

Karbid křemíku: Karbid hlinitý: tvrdší než oxid hlinitý, pro velmi tvrdé obrobky nebo agresivní úběr materiálu.

Keramika: Vysoce výkonná zrna pro náročné aplikace, která nabízejí odolnost proti opotřebení a trvanlivost.

• Nosné materiály:
• Tkanina: Tkanina: Pružná podložka pro válce a klapky.
• Sklolaminát: Vyztužený podklad pro některá vysoce výkonná brusiva.

Faktory výběru materiálu

• Materiál obrobku: Tvrdost a abrazivita materiálů hlavy válců motoru (hliník, litina atd.) jsou hlavními faktory.
• Typ nástroje: Protikusy vyžadují tvrdší materiály než brusiva, která se zaměřují na zrnitost odolnou proti opotřebení.
• Objem výroby: Vliv na důležitost životnosti nástroje v porovnání s počátečními náklady.
• Požadovaná povrchová úprava: Jemnější povrchová úprava otvorů vyžaduje postupnou změnu zrnitosti brusiva.

Povlaky pro specifické typy nástrojů

• Nástroje s protikusem

TiN (nitrid titanu): Běžný povlak pro všeobecné použití, který by mohl zlepšit odolnost proti opotřebení a mírně snížit tření v některých případech portování.

TiCN (karbonitrid titanu): Je to tvrdší a hladší alternativa k TiN, která může mít o něco lepší odolnost proti opotřebení.

Specializované povlaky: Povlaky přizpůsobené velmi abrazivním materiálům by mohly být použitelné pro specifické aplikace portování.

• Karbidové frézy

Méně časté: Povlaky se na karbidové frézy používají méně často kvůli složité geometrii a vlastnostem karbidu.

Potenciální nenáročná použití: V případě velmi náročných scénářů portování se specifickými materiály by specializované povlaky, jako je TiAlN nebo diamantu podobný uhlík (DLC), mohly nabídnout okrajové zlepšení odolnosti proti opotřebení.

• Brusné nástroje
  

Obvykle se nepovlékají: Odolnost proti opotřebení zajišťují samotná brusná zrna. Povlaky se obvykle nepoužívají na válce, klapky nebo portační kameny.

Faktory, které je třeba zvážit

• Nákladová efektivita: Povlaky zvyšují náklady. Jejich výhody nemusí u portovacích nástrojů ve srovnání se standardními řeznými nástroji vždy převážit.
• Kompatibilita materiálů: Rozhodující je obrobek, který se portuje. Povlaky jsou nejpřínosnější při obrábění tvrdých, abrazivních materiálů.
• Geometrie: Povlakování složitých tvarů otřepů může být náročné a nerovnoměrné pokrytí může mít negativní vliv na výkon.

Primární případ použití

• Portování hlavy válců motoru: Portovací nástroje se používají především k úpravě a přetvoření sacích a výfukových otvorů v hlavě (hlavách) válců motoru. Cílem je zlepšit průtok vzduchu pro zvýšení výkonu a účinnosti.

Specifická odvětví a aplikace

• Výkonný automobilový průmysl:
• Nadšenci upravující silniční vozy za účelem zvýšení výkonu a točivého momentu.
• Závodní týmy pečlivě optimalizující motory v rámci předpisů svého sportu.
• Tuning motocyklů: Portování hlav válců pro silniční i soutěžní motocykly.
• Výkon malých motorů: Úprava motorů v motokárách, travních zařízeních a dalších aplikacích, kde je přínosem zvýšení průtoku vzduchu.
• Potenciální využití: Některé specializované portovací nástroje mohou mít uplatnění i v jiných odvětvích, kde je potřeba přetvořit vnitřní kanály (např. při výrobě forem a zápustek, i když méně často).

Proč se portovací nástroje používají

• Zvýšení výkonu: Optimalizované porty mohou výrazně zvýšit schopnost motoru dýchat.
• Efektivita: Zlepšené proudění vzduchu se může za určitých podmínek projevit v lepší spotřebě paliva.
• Přizpůsobení: Portování umožňuje přizpůsobit charakteristiky motoru tak, aby odpovídaly konkrétnímu nastavení vozidla nebo zamýšlenému použití.

Klíčové sektory využívající portovací nástroje

Výkonný automobilový průmysl: Klíčové odvětví pro portovací nástroje. Zahrnuje:

• Nadšenci pro pouliční výkon: Hledají zvýšení výkonu pro svá osobní vozidla.
• Profesionální závodní týmy: Pečlivě optimalizují motory pro dosažení maximálního výkonu v rámci závodních předpisů (drag racing, okruhové závody atd.).

Výkonnost motocyklů: Značný přesah do automobilového průmyslu, zahrnující:

• Motocyklové závody: Tam, kde je portace motoru běžná pro dosažení konkurenčních výhod.
• Pouliční a zakázkoví stavitelé: Jednotlivci a prodejny upravující motocykly pro dosažení výkonu i jedinečného charakteru.

Výkon malých motorů: Portování se týká menších motorů, u nichž zvýšení průtoku vzduchu přináší znatelné zlepšení, včetně:

Závodní motokáry: Závody: Vysoce konkurenceschopné závody, kde je portování běžnou metodou ladění.

Upravená zahradní technika: Úprava zařízení pro zvýšení výkonu a účinnosti: Nadšenci upravují zařízení pro zvýšení výkonu a účinnosti.

• Niche výroba (méně častá): Specializované aplikace mohou existovat v:
  
  
• Zušlechťování forem a zápustek: Potenciální využití technik podobných portování k přetvoření vnitřních kanálů ve formách nebo zápustkách.
• Letectví nebo průmysl: Omezený potenciál pro specializované nástroje k úpravě cest proudění vzduchu v konkrétních součástech.

Proč jsou portovací nástroje důležité

• Přizpůsobení: Portování umožňuje přizpůsobit chování motoru konkrétním potřebám, což je něco, čeho sériově vyráběné díly nemohou dosáhnout.
• Optimalizace: Optimalizace: Uvolnění plného potenciálu motoru pro dosažení maximálního výkonu a účinnosti v rámci daného nastavení.

Konkurenční výhoda: Zásadní v závodním prostředí, kde malá zlepšení proudění vzduchu znamenají skutečné výhody.

Stroje pro portovací nástroje: Přesnost a výkon pro zlepšení proudění vzduchu

Primární stroje

• Zápustkové brusky: Nejběžnější zdroj energie pro portovací nástroje.
  
• Typy: Pneumatické (vzduchem poháněné) zápustkové brusky jsou tradiční volbou, ale elektrické modely nabízejí stále větší kontrolu a přesnost.
• Funkce: Brusky na zápustky zajišťují vysokorychlostní rotaci potřebnou k pohonu karbidových fréz a abrazivních nástrojů pro úběr materiálu.
• Rotační nástroje s ohebnou hřídelí: Méně výkonné než zápustkové brusky, ale nabízejí vynikající manévrovací schopnosti pro jemné detailní portýrování.
  
  

Další stroje a zařízení

• Vrtací lis: Používá se k počátečnímu protiběžnému vyvrtávání pro stanovení základního tvaru otvoru.
• Stolní bruska: Lze použít k hrubému tvarování karbidových fréz nebo úpravám nástrojů.
• Průtokový stůl (specializovaný): Pro seriózní konstruktéry motorů jsou určeny průtokové stolice, které měří průtok vzduchu porty a umožňují kvantifikovat výsledky úprav portů.
• Přesné měřicí nástroje: Třmeny, mikrometry a měřidla otvorů jsou nezbytné v celém procesu portování.

Faktory při výběru stroje

• Velikost a složitost portu: Větší porty mohou vyžadovat výkonnější zápustkové brusky. Složité tvary mohou upřednostňovat nástroje s pružnou hřídelí.
• Fáze portování: Hrubý úběr materiálu vs. jemné dokončování ovlivňuje výběr stroje a nástroje.
• Úroveň dovedností: Zkušení portéři mohou používat výkonnější zařízení, zatímco začátečníci mohou dávat přednost pomalejšímu úběru materiálu nástroji s ohebnou hřídelí.

Optimalizujte portování s konstrukční a inženýrskou podporou společnosti Baucor

Nad rámec nástroje: Odborné znalosti společnosti Baucor

Jako světová jednička v přesném obrábění Baucor chápe, že dosažení optimálních výsledků portování zahrnuje více než jen prvotřídní nástroj. I když specializované nástroje pro portování mohou být mimo naši hlavní nabídku, zde je uvedeno, jak bychom mohli tuto oblast podpořit:

• Poradenství v oblasti materiálů: Poradíme výrobcům a profesionálním portařům ohledně ideálních materiálů (tříd HSS, tříd karbidů, typů brusiva) pro nástroje, které odpovídají konkrétním materiálům obrobků a požadavkům.
• Návrh nástrojů na zakázku: Naši inženýři mohou spolupracovat s výrobci portovacích nástrojů na návrhu unikátních protikusů, geometrie otřepů nebo specializovaných brusných nástrojů pro nestandardní aplikace.
• Odborné znalosti v oblasti povlakování: Poskytujeme poradenství ohledně vhodnosti povlaků pro zvýšení odolnosti proti opotřebení a výkonu v konkrétních případech portace.
• Optimalizace obrábění: Naše hluboké znalosti procesů úběru materiálu nám umožňují navrhnout techniky nebo úpravy nástrojů, které zlepšují samotný proces portování, a to i při použití standardních nástrojů.
• Zaměření na přesnost: Důraz společnosti Baucor na kvalitu se promítá do podpory výrobců při navrhování portovacích nástrojů, které splňují pečlivé standardy výrobců motorů.

Baucor: Váš partner v oblasti optimalizovaného výkonu motoru

Díky spolupráci se společností Baucor získávají výrobci portovacích nástrojů a profesionálové přístup k:

• Desítky let zkušeností s obráběním: Naše znalosti principů řezných nástrojů lze přizpůsobit jedinečným výzvám portování.
• Přístup zaměřený na výkon: Zaměřujeme se na výsledky, které potřebujete - delší životnost nástroje, rychlejší portace, hladší povrchová úprava - pro zlepšení výkonu motoru.
• Spolupráce: Společnost Baucor s vámi úzce spolupracuje na vývoji ideálních řešení portovacích nástrojů pro vaše specifické potřeby.

Klíčové prvky návrhu a úvahy

Protivrtání

• Průměr: Musí přesně odpovídat konečnému průměru požadovaného portu.
• Velikost dříku: Musí odpovídat standardním kleštinám pro zápustkové brusky.
• Materiál: Materiál: HSS pro většinu použití, karbid pro velmi abrazivní materiály.
• Drážky: Frézy: Konstrukce ovlivňuje odvádění třísek a hladkost řezu.

Karbidové frézy

• Tvar: Různé tvary pro různé stupně portování (kulový, plamenný, válcový atd.). Tvar určuje oblasti otvoru, do kterých může vstoupit.
• Velikost: Průměr hlavy frézy i průměr stopky jsou důležité specifikace.
• Geometrie řezu: Má vliv na agresivitu a povrchovou úpravu. Může být přizpůsobena pro konkrétní materiály.
• Materiál: Karbid wolframu je standardem pro svou odolnost proti opotřebení.

Brusné válce, lamely a kameny

• Tvar a velikost: Pro efektivní použití musí odpovídat tvarům portů.
• Podložka: Materiál ovlivňuje pružnost a trvanlivost.
• Zrnitost: Pro hladký povrch otvoru je nutný postup od hrubého k jemnému.
• Materiál: Karbid hliníku, karbid křemíku nebo keramika - volí se podle materiálu obrobku.

Konstrukční faktory ovlivněné aplikací

• Materiál obrobku: Tvrdší materiály hlav válců vyžadují tvrdší materiály nástrojů a potenciálně odlišnou geometrii otřepů.
• Tvar a velikost otvoru: Diktuje požadovanou velikost a dosah protiotvorů, fréz a brusiva.
• Úroveň dovedností: Zkušení uživatelé mohou preferovat agresivní nástroje, zatímco začátečníci mohou potřebovat méně agresivní možnosti.
• Požadovaný výsledek: Závodní porty jsou často optimalizovány jinak než porty pro silniční výkon.