Việc gia công các vật liệu khó đòi hỏi sự chính xác và lựa chọn công cụ phù hợp. Đặc biệt, cách chọn mảnh dao tiện cho vật liệu khó gia công là yếu tố then chốt quyết định đến chất lượng và hiệu quả của quá trình gia công. Trong bài viết này, Adobus sẽ bật mí cho bạn những kinh nghiệm và tiêu chí quan trọng khi chọn mảnh dao tiện, giúp bạn dễ dàng xử lý các vật liệu khó và đạt được kết quả tối ưu.
Vật liệu siêu cứng là gì?
Thép nhiệt luyện cứng, thép sau nhiệt, và các siêu hợp kim chịu nhiệt là những vật liệu đặc biệt khó gia công do cấu trúc chắc chắn và khả năng chống mài mòn cao. Những đặc tính này khiến quá trình gia công trở nên phức tạp và tốn kém, đòi hỏi sự phát triển của các công cụ cắt gọt và công nghệ tiên tiến để xử lý.
Khi các vật liệu này trở nên phổ biến trong công nghiệp chế tạo, sự cạnh tranh về giá cả gia công cũng tăng cao. Điều này đặt ra câu hỏi làm thế nào để gia công các vật liệu khó mà vẫn đảm bảo chi phí hợp lý và chất lượng sản phẩm.
Các loại phôi khó gia công
Trước khi tìm hiểu về cách chọn mảnh dao tiện cho vật liệu khó gia công, hãy cùng Adobus hiểu hơn về một số loại phôi khó gia công sản xuất. Các loại phôi khó gia công thường là những vật liệu có tính chất cơ học đặc biệt, làm cho quá trình gia công trở nên phức tạp hơn so với các loại vật liệu thông thường. Dưới đây là một số loại phôi khó gia công phổ biến:
- Thép nhiệt luyện cứng: Với độ cứng từ 45 HRC đến 62 HRC, thép nhiệt luyện đang trở nên phổ biến trong ngành sản xuất khuôn mẫu. Gia công thép sau nhiệt luyện giúp tránh biến dạng do nhiệt, nhưng đồng thời làm tăng độ khó trong quá trình cắt gọt.
- Kim loại đúc bằng bột kim loại: Các hợp kim niken và hợp kim carbide có độ cứng cao, từ 48 đến 90 HRC, tạo ra thách thức lớn trong quá trình gia công. Mảnh tiện CBN là giải pháp hiệu quả cho việc cắt gọt các vật liệu này.
- Siêu hợp kim chịu nhiệt (HRSA): Sử dụng trong ngành hàng không và công nghiệp nặng, các siêu hợp kim như Inconel và Waspalloy có khả năng chịu nhiệt và độ cứng vượt trội, nhưng cũng rất khó gia công. Sử dụng mảnh dao hợp kim PCD hoặc CBN có thể giúp đạt hiệu quả cao trong gia công các vật liệu này.
Cách chọn mảnh dao tiện cho vật liệu khó gia công
Để đáp ứng nhu cầu gia công các vật liệu siêu cứng, các nhà cung cấp dụng cụ cắt gọt đã phát triển và cải tiến các loại mảnh dao tiện hợp kim, gốm kim loại, mảnh CBN và kim cương đa tinh thể (PCD). Những loại mảnh dao này được thiết kế đặc biệt với hình học tiên tiến và lớp phủ chịu nhiệt cao, giúp chống va đập và mài mòn tốt trong quá trình gia công.
Các loại mảnh dao tiện siêu cứng:
- Mảnh tiện hợp kim: Được sử dụng phổ biến nhất do giá thành hợp lý và khả năng đáp ứng nhu cầu gia công của nhiều loại vật liệu khác nhau.
- Mảnh tiện gốm kim loại: Thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ cứng cao và khả năng chịu nhiệt tốt.
- Mảnh tiện CBN và PCD: Đây là lựa chọn hàng đầu cho gia công các vật liệu siêu cứng như hợp kim titan và niken. Mặc dù có giá thành cao hơn, nhưng chúng đảm bảo tuổi thọ dài và hiệu quả gia công vượt trội.
Chi phí và hiệu quả trong gia công vật liệu siêu cứng
Một trong những yếu tố quan trọng cần cân nhắc là chi phí dụng cụ cắt gọt. Mặc dù chi phí này thường chiếm từ 3% đến 7% tổng chi phí gia công, việc sử dụng các mảnh tiện chất lượng cao có thể giúp tăng năng suất và giảm chi phí dài hạn.
Lợi ích:
- Mảnh dao hợp kim chất lượng cao: Cho phép gia công số lượng lớn các chi tiết thành phẩm chất lượng cao, từ đó rút ngắn thời gian hoàn vốn và tối ưu hóa hiệu suất sản xuất.
- Mảnh dao CBN: Mặc dù đắt hơn gấp 8 – 10 lần so với mảnh tiện hợp kim, nhưng lại có hiệu quả gia công vượt trội khi xử lý các vật liệu siêu cứng, giúp giảm thời gian gia công và tăng tuổi thọ dụng cụ.
Một ví dụ điển hình là quá trình gia công hợp kim titan thiêu kết với mảnh dao phay hợp kim carbide có lớp phủ. Trong sản xuất hàng loạt, độ bền của mảnh dao thường đạt từ 1 đến 1,5 giờ, đây là mức chấp nhận được. Tuy nhiên, với sản xuất số lượng lớn, tuổi thọ của dao trở nên cực kỳ quan trọng để giảm thời gian gia công và chi phí lao động.
Những lưu ý khi gia công vật liệu siêu cứng
Sau khi tiến hành cách chọn mảnh dao tiện cho vật liệu khó gia công, việc nắm vững các lưu ý sau đây là cũng rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả gia công và tuổi thọ của công cụ cắt:
- Thiết lập thông số gia công: Để đạt hiệu quả tốt nhất khi gia công vật liệu siêu cứng, cần thiết lập thông số gia công chính xác, bao gồm tốc độ cắt và độ sâu cắt. Bắt đầu với tốc độ cắt thấp và tăng dần khi cần thiết sẽ giúp giảm thiểu nguy cơ mẻ dao và hỏng phôi.
- Làm mát: Việc duy trì nhiệt độ ổn định là yếu tố quan trọng trong quá trình gia công vật liệu siêu cứng. Làm mát bằng dung dịch hoặc khí có thể giúp kéo dài tuổi thọ của dao và cải thiện chất lượng bề mặt chi tiết.
Hiểu rõ cách chọn mảnh dao tiện cho vật liệu khó gia công không chỉ giúp bạn nâng cao hiệu suất làm việc mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Hy vọng rằng những thông tin chia sẻ trong bài viết của Adobus sẽ giúp bạn tự tin hơn trong việc lựa chọn và sử dụng mảnh dao tiện phù hợp. Đừng quên theo dõi thêm những bài viết khác để cập nhật thêm kiến thức về gia công cơ khí.
