03/01/2024
Giới thiệu về vật liệu, thành phần, ứng dụng của các loại vật liệu dụng cụ cắt cơ bản.
Hiện nay có những vật liệu dụng cụ cắt chính sau đây được sắp xếp theo thứ tự độ cứng tăng dần:
Thép gió HSS:
Sử dụng phổ biến trước đây trên các loại máy công cụ truyền thống. Thép gió có vận tốc cắt thấp hơn so với hợp kim khoảng 4 lần, chịu được va đập. Ngày nay, người ta còn dùng thép gió trên máy CNC trong các trường hợp nhất định như khi tốc độ quay của máy CNC thấp, cần phải chịu va đập.
Hợp kim Carbide:
Gồm 2 thành phần chính là Tungsten carbide Wc và Cobalt Co. Ngoài ra còn bổ sung thêm một vài thành phần phụ khác như Titanium, tantanlum, niobium.
Tunsten carbide giống như sỏi trong bê tông, thành phần này rất cứng nhưng không liên kết với nhau được. Cobalt trong hợp kim giống như xi măng trong bê tông, đây là chất liên kết. Hợp kim có thành phần tungsten carbide cao sẽ cứng hơn, chống mài mòn tốt hơn nhưng chịu va đập kém. Ngược lại, hợp kim có thành phần cobalt cao hơn sẽ chắc hơn nên chịu va đập tốt nhưng chống mài mòn kém.
Hợp kim gốm Cermet:
Cermet có thành phần chính là titanium carbonnitride và chất liên kết nickel có khối lượng nhẹ hơn nhiều so với hợp kim carbide. Cermet có khả năng chống mài mòn rất cao, chống bám dính tốt nhưng chịu va đập kém. Cermet chủ yếu được dùng để tiện tinh các vật liệu thép carbon thấp có yêu cầu cao về độ bóng bề mặt chi tiết và dung sai nhỏ. Cermet có tốc độ cắt cao hơn so với carbide.
Gốm Ceramic:
Gốm có 2 loại chính là gốm oxide nhôm và gốm sillion nitride. Gốm có trọng lượng rất nhẹ, bề ngoài và trọng lượng trông giống như nhựa. Gốm có độ cứng cao hơn nhiều so với carbide và cermet, chịu va đập kém. Gốm sillion nitride chịu va đập tốt hơn gốm oxide nhôm. Gốm được dùng để gia công tinh gang xám nhóm K, hợp kim siêu cao chịu nhiệt nhóm S và thép tôi cứng nhóm H.
CBN:
Thành phần chính của CBN là cubic boron nitride như tên gọi của nó. Người ta thường đính một miếng nhỏ CBN lên carbide như hình trên. CBN được dùng để gia công thép hoặc gang tôi cứng thuộc nhóm H.
Kim cương PCD:
PCD (Pollycrtalline diamond) được dùng chủ yếu để gia công tinh các vật liệu thuộc nhóm kim loại màu N. Mặc dù PCD cứng hơn so với CBN nhưng PCD không thể dùng để gia công vật liệu nhóm H. Bởi vì khi gia công các vật liệu có carbon và ở nhiệt độ cao trên 500 độ C sẽ xảy ra hiện tượng mài mòn ngược, phân tử của PCD sẽ nhập vào vật liệu chi tiết. PCD cũng được đính một hạt nhỏ lên carbide như CBN. Tốc độ cắt của PCD cao hơn nhiều so với carbide, đặc biệt là khi gia công nhôm tốc độ cắt của kim cương có thể lên tới 2000m/phút. Khi đó bề mặt gia công có thể bóng lên 7 màu.
